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新型无土栽培设施及其根区温度调控系统的研制

杜金凤  
【摘要】:无土栽培作为一种可以克服连作障碍和次生盐渍化等问题的栽培方式,被广泛应用于温室、大棚。随之,无土栽培装置也发展开来。但是,传统的无土栽培装置所栽培的蔬菜根区微环境缓冲能力弱,对周围环境的变化极其敏感,根区温度调控难度大。当外界光照充足、温度过高时,不能对基质实现隔热和降温,会导致作物根区温度过高,出现根部腐烂,无法正常生长;当外界光照不足、温度过低时,不能对基质实现保温和升温,会导致作物根区温度过低,出现根系活力降低,甚至无法正常生长。为此,本文针对以上问题,设计了一套新型无土栽培设施,并对其温度控制性能进行了试验测试。主要的研究工作及结论如下:1.分析现有国内外研究现状及存在的问题。对无土栽培的定义、类型、特点进行了介绍,了解了无土栽培设施的发展概况。通过对无土栽培的国内外研究现状的分析,确定了现阶段无土栽培存在的主要问题,提出了本文的主要研究方向,明确了本研究的技术路线。2.新型无土栽培设施的设计。介绍了新型无土栽培设施的总体设计及其各组成部件,该无土栽培设施主要包括无土栽培槽、上下水管路、栽培支架和温控系统。详细的论述了无土栽培槽主要组成部件,根据各组成部分的功能需求,确定各组成部分的结构及尺寸。介绍了无土栽培设施支架各构件的设计依据、尺寸确定依据及其作用。简单的概述了上下水管路的设计,并根据装配要求及功能需求,确定各管路的尺寸。最终根据各组成部件之间的装配原理,完成新型无土栽培设施机械部分的搭建。3.新型无土栽培设施温控系统的设计。详细介绍了温度控制系统的总体结构及工作原理,介绍了温度控制系统的硬件选型及工作原理,重点阐述了温度控制系统的主程序设计、流通水降温控制程序设计及流通水排出与供给调控方法。4.新型无土栽培设施实验与数据处理。设计了流通水温度控制性能测试、栽培槽基质温度控制性能测试和作物根区温度控制对生菜生长影响三个试验。通过流通水温度控制性能测试试验,验证了本文设计的新型无土栽培设施能够有效准确地对流通水温度进行控制;通过栽培槽基质温度控制性能测试试验,验证了新型无土栽培设施能够准确有效地对栽培槽基质温度进行控制;通过作物根区温度控制对生菜生长的影响的分组实验,验证了作物根区温度直接影响作物生长发育;最终验证了本文设计的新型无土栽培设施对作物根区温度控制的实用性及合理性。


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