基于光輻射條件的溫室環(huán)境多因子調(diào)控系統(tǒng)的研究

黃媛 楊英茹 高欣娜 李海杰 岳趙寒

摘要 通過(guò)實(shí)時(shí)獲取溫室環(huán)境的當(dāng)前光輻射值，在當(dāng)前光輻射值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)向遮光設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)以遮光，當(dāng)前光輻射值小于等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)光輻射值與溫度變化關(guān)系，獲取待調(diào)控的溫度范圍，并據(jù)此獲取待調(diào)控的濕度范圍;根據(jù)光輻射值與二氧化碳變化關(guān)系獲取待調(diào)控的二氧化碳施肥量范圍;根據(jù)當(dāng)前光輻射值和每天預(yù)設(shè)輻射周期計(jì)算全天輻射累計(jì)量，預(yù)設(shè)全天輻射累計(jì)量和補(bǔ)光設(shè)備的單位時(shí)間輻射值確定待補(bǔ)光時(shí)間;判斷當(dāng)前光輻射值是否等于預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量，從而確定待調(diào)控水量，并對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行調(diào)控。以光輻射值為驅(qū)動(dòng)，在線調(diào)整上述各個(gè)參數(shù)，簡(jiǎn)化耦合影響，加大光合減少呼吸作用等。

關(guān)鍵詞 日光溫室;溫室環(huán)境調(diào)控;模型構(gòu)建;光輻射

中圖分類號(hào) S126文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）11-0233-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.067

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract Through realtime access to the current optical radiation value of greenhouse environment， when the current radiation value was greater than the present threshold， control signal was sent to the shading device for shading. When the current radiation value was less than the present threshold， the control temperature range was obtained according to the relationship between radiation value and temperature， so as to obtain the humidity range. According to the change relationship between radiation value and carbon dioxide， we obtained the fertilizer application range of carbon dioxide. According to the current optical radiation value and daily preset radiation period， we calculated the fill light time. Judge whether the current optical radiation value was equal to the historical average daily radiation， so as to determine the regulated water amount， and to regulate the greenhouse environment. Taking optical radiation value as the drive， the parameters were adjusted online， the coupling influence was simplified， so as to increase photosynthesis and decrease respiration.

Key words Solar greenhouse;Greenhouse environmental regulation;Model construction;Optical radiation

基金項(xiàng)目 河北省科技廳重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（18226920D）。

作者簡(jiǎn)介 黃媛（1986—），女，河北石家莊人，農(nóng)藝師，碩士，從事農(nóng)業(yè)信息化研究。*通信作者，副研究員，從事農(nóng)業(yè)信息化研究。

收稿日期 2018-10-17

設(shè)施農(nóng)業(yè)作為新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，已經(jīng)成為我國(guó)解決人口、糧食、土地矛盾的重要途徑。目前我國(guó)溫室環(huán)境控制仍以生產(chǎn)者經(jīng)驗(yàn)調(diào)控為主，缺乏科學(xué)的控制目標(biāo)和有效的測(cè)控手段，造成病害嚴(yán)重、產(chǎn)品污染等突出問(wèn)題。因此，從整體上提高溫室環(huán)境控制水平，已成為產(chǎn)業(yè)提升和可持續(xù)發(fā)展的迫切需求[1-5]。

當(dāng)前用于溫室環(huán)境控制方法主要包括PI控制、PID、前饋控制、非線性反饋控制等。在以上控制算法基礎(chǔ)上，研究人員開(kāi)發(fā)了溫室環(huán)境的多因子綜合控制系統(tǒng)，可以根據(jù)溫室作物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律對(duì)溫室內(nèi)光照、溫度、水、氣、肥等因子進(jìn)行自動(dòng)控制。荷蘭將差溫管理技術(shù)用于溫室環(huán)境的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了花卉、果蔬等產(chǎn)品開(kāi)花和成熟期的控制;日本將各種作物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段所需環(huán)境條件輸入計(jì)算機(jī)程序，以光照條件為始變因素，溫度、濕度和CO2體積分?jǐn)?shù)為隨變因素，當(dāng)某一環(huán)境因素發(fā)生改變時(shí)，其余因素自動(dòng)作出相應(yīng)修正或調(diào)整，使這4個(gè)環(huán)境因素始終處于最佳配合狀態(tài)。有一種溫室環(huán)境多因子協(xié)調(diào)控制算法，結(jié)合設(shè)施園藝的一些經(jīng)驗(yàn)方法，對(duì)溫室系統(tǒng)進(jìn)行變換和等效處理，將問(wèn)題簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化措施降低了系統(tǒng)建模的難度和控制算法的復(fù)雜程度，但能夠滿足溫室環(huán)境控制的要求。該算法既能夠?qū)崿F(xiàn)溫室環(huán)境多因子、多目標(biāo)地控制，也能夠解決溫室環(huán)境多因子嚴(yán)重耦合的問(wèn)題。多因子環(huán)境控制是當(dāng)前溫室環(huán)境控制的應(yīng)用趨勢(shì)，但由于環(huán)境因子難以完全解耦，實(shí)際還是單因子結(jié)合其他環(huán)境因子輔助控制[6-15]。

光作為一種能量通過(guò)光合作用制造有機(jī)物為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供物質(zhì)和能量，是植物進(jìn)行光合作用的基礎(chǔ)，影響著植物幾乎所有發(fā)育階段，光照不足會(huì)影響光合同化力從而限制碳同化，最終影響到植物光合產(chǎn)物的形成。很多溫室中光不能夠準(zhǔn)確控制，而其他相關(guān)環(huán)境參數(shù)可以調(diào)控，依據(jù)“木桶效應(yīng)”自然提供光源有限，當(dāng)在一定的輻射或光照時(shí)，提供適宜環(huán)境能夠提升作物光合作用，如果更進(jìn)一步提高環(huán)境則不可能快速增加光合作用甚至?xí)种谱魑锷L(zhǎng)，根據(jù)以上原理結(jié)合植物環(huán)境生理規(guī)律，筆者提出一種基于輻射驅(qū)動(dòng)的溫室環(huán)境節(jié)能調(diào)控方法[15-17]。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由圖1可知，第一獲取單元51，用于實(shí)時(shí)獲取溫室環(huán)境的當(dāng)前光輻射值，判斷所述當(dāng)前光輻射值是否大于預(yù)設(shè)閾值;

第二獲取單元52，用于若是，則向遮光設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)，以使遮光設(shè)備對(duì)溫室進(jìn)行遮光，并在獲取到溫室環(huán)境的當(dāng)前光輻射值小于等于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，獲取所述當(dāng)前光輻射值所處的輻射范圍;

第三獲取單元53，用于根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值所處的輻射范圍和預(yù)設(shè)輻射溫度關(guān)系表，獲取待調(diào)控的溫度范圍，根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值所處的輻射范圍和預(yù)設(shè)輻射二氧化碳關(guān)系表，獲取待調(diào)控的二氧化碳施肥量范圍，并根據(jù)所述待調(diào)控的溫度范圍，獲取待調(diào)控的濕度范圍;所述預(yù)設(shè)輻射溫度關(guān)系表包括輻射范圍和溫度范圍的關(guān)系，所述預(yù)設(shè)輻射二氧化碳關(guān)系表包括輻射范圍和二氧化碳施肥量范圍的關(guān)系;

第一確定單元54，用于根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值和每天預(yù)設(shè)輻射周期，計(jì)算全天輻射累計(jì)量，并根據(jù)所述全天輻射累計(jì)量、預(yù)設(shè)全天輻射累計(jì)量和補(bǔ)光設(shè)備的單位時(shí)間輻射值，確定待補(bǔ)光時(shí)間;

第二確定單元55，用于判斷當(dāng)前光輻射值是否等于預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量，并根據(jù)判斷結(jié)果確定待調(diào)控水量;

調(diào)控單元56，用于根據(jù)所述待調(diào)控的溫度范圍、待調(diào)控的二氧化碳施肥量范圍、待調(diào)控的濕度范圍、待補(bǔ)光時(shí)間和待調(diào)控水量對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行調(diào)控。

由上述技術(shù)方案可知，該研究通過(guò)測(cè)量光合有效輻射值（即光輻射值）為主要環(huán)境調(diào)控驅(qū)動(dòng)，在線調(diào)整溫度、濕度、二氧化碳、灌溉量配合栽培作物生理活動(dòng)，避免能源與資源浪費(fèi);結(jié)合作物環(huán)境光合生理及不同生長(zhǎng)期的生理需求，以作物生理活動(dòng)響應(yīng)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，擺脫傳統(tǒng)直接面對(duì)物理指標(biāo)調(diào)控，能夠提高作物品質(zhì)、產(chǎn)量。

2 實(shí)施驗(yàn)證

2.1 試驗(yàn)實(shí)施

對(duì)該研究的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述（圖2）。

（1）S11。實(shí)時(shí)獲取溫室環(huán)境的當(dāng)前光輻射值，判斷所述當(dāng)前光輻射值是否大于預(yù)設(shè)閾值;若是，則執(zhí)行步驟S12，否則，不進(jìn)行遮光處理。

（2）S12。若是，則向遮光設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)，以使遮光設(shè)備對(duì)溫室進(jìn)行遮光，并在獲取到溫室環(huán)境的當(dāng)前光輻射值小于等于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，獲取所述當(dāng)前光輻射值所處的輻射范圍;

（3）S13。根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值所處的輻射范圍和預(yù)設(shè)輻射溫度關(guān)系表，獲取待調(diào)控的溫度范圍，根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值所處的輻射范圍和預(yù)設(shè)輻射二氧化碳關(guān)系表，獲取待調(diào)控的二氧化碳施肥量范圍，并根據(jù)所述待調(diào)控的溫度范圍，獲取待調(diào)控的濕度范圍;所述預(yù)設(shè)輻射溫度關(guān)系表包括輻射范圍和溫度范圍的關(guān)系，所述預(yù)設(shè)輻射二氧化碳關(guān)系表包括輻射范圍和二氧化碳施肥量范圍的關(guān)系;

由圖3可知，當(dāng)輻射為20 W/m2時(shí)光環(huán)境較弱，無(wú)論溫度如何調(diào)整凈光合速率都保持在較低的水平;當(dāng)輻射為50～100 W/m2時(shí)，將溫度調(diào)整到15 ℃時(shí)光合速率有一定幅度增加，如果再增加溫度則光合速率下降，在相同光合效果條件下會(huì)浪費(fèi)加熱能源。當(dāng)輻射達(dá)到100 W/m2時(shí)，溫度從10 ℃升到30 ℃，凈光合速率會(huì)有較大幅度增加，因此根據(jù)每天變化的輻射，調(diào)整溫度使得作物處于較好的生長(zhǎng)狀態(tài)，能夠在春、秋、冬季加溫情況下降低能耗。表1為輻射驅(qū)動(dòng)溫度控制表（預(yù)設(shè)輻射溫度關(guān)系表），實(shí)際輻射值（該研究中輻射值即為光輻射值）和溫度值與具體作物相關(guān)，這里只作為方法示意。

值得說(shuō)明的是，所述二氧化碳施肥量為二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)。

由圖4可知，當(dāng)輻射（文中輻射和輻射量均指輻射值）為30和50 W/m2時(shí)，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)為0～500×10-6時(shí)光合速率增加比較顯著，而600×10-6后則增長(zhǎng)緩慢，增加二氧化碳施肥會(huì)影響整體栽培效益，即弱光下則采用通風(fēng)方式補(bǔ)充二氧化碳即可。當(dāng)為100、150 W/m2時(shí)，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)高于800×10-6對(duì)植物生長(zhǎng)沒(méi)有太大作用，可以按照表2確定二氧化碳施肥量。

（4）S14。根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值和每天預(yù)設(shè)輻射周期，計(jì)算全天輻射累計(jì)量，并根據(jù)所述全天輻射累計(jì)量、預(yù)設(shè)全天輻射累計(jì)量和補(bǔ)光設(shè)備的單位時(shí)間輻射值，確定待補(bǔ)光時(shí)間。值得說(shuō)明的是，光環(huán)境調(diào)控一般用內(nèi)外遮陽(yáng)網(wǎng)、補(bǔ)光設(shè)備實(shí)現(xiàn)。由圖5可知，高于100 W/m2時(shí)光合增長(zhǎng)緩慢;高于150 W/m2會(huì)出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象，光合速率會(huì)降低。因此，所述預(yù)設(shè)閾值一般設(shè)定為150 W/m2。

上述步驟S12中可通過(guò)向遮光設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)，如調(diào)整可控的遮光設(shè)備的開(kāi)合度實(shí)現(xiàn)遮光，遮陽(yáng)網(wǎng)（可控的遮光設(shè)備的主要遮陽(yáng)部分為遮陽(yáng)網(wǎng)時(shí)）開(kāi)合度將溫室內(nèi)光輻射值調(diào)整到150 W/m2以內(nèi)，再進(jìn)行其他參數(shù)的相關(guān)調(diào)控。

植物整個(gè)生長(zhǎng)周期過(guò)程中，光累計(jì)存在建議參數(shù)（即預(yù)設(shè)全天輻射累計(jì)量），保證光照達(dá)到該指標(biāo)可獲得較好的生產(chǎn)成果。通過(guò)打開(kāi)補(bǔ)光燈，根據(jù)補(bǔ)光的輻射大小和DLI，確立補(bǔ)光燈工作時(shí)間，確保溫室植物生長(zhǎng)過(guò)程中穩(wěn)定的DLI。

（5）S15。判斷當(dāng)前光輻射值是否等于預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量，并根據(jù)判斷結(jié)果確定待調(diào)控水量。

值得說(shuō)明的是，在該步驟中根據(jù)光照輻射量確定澆水總量。

由于光輻射與植物的蒸騰作用密切相關(guān)，一般1 J/cm2輻射光植物消耗3 mL/m2的水，即1 W/m2消耗1.08 mL。在該步驟中，根據(jù)歷史平均日輻射量計(jì)算出溫室每天的作物灌溉需水量，依據(jù)設(shè)定的灌溉頻次進(jìn)行灌溉。同時(shí)以小時(shí)為單位根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的輻射值在線調(diào)整實(shí)際灌溉量。

以預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量作為判斷依據(jù)確定待調(diào)控水量，因?yàn)轭A(yù)設(shè)歷史平均日輻射量是根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的結(jié)果，以該值為依據(jù)可以快速計(jì)算出溫室每天補(bǔ)水量。

（6）S16。根據(jù)所述待調(diào)控的溫度范圍、待調(diào)控的二氧化碳施肥量范圍、待調(diào)控的濕度范圍、待補(bǔ)光時(shí)間和待調(diào)控水量對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行調(diào)控。

上述步驟中的各待調(diào)控值均針對(duì)整個(gè)溫室范圍。該研究中的光輻射值均為有效輻射值，

即該研究需要確立了解栽培作物品種和生長(zhǎng)特性，然后通過(guò)試驗(yàn)獲得溫室作物在不同生長(zhǎng)期的光響應(yīng)曲線、溫度、二氧化碳體積分?jǐn)?shù)在不同輻射下的光合響應(yīng)曲線，并按照上面提及的方案構(gòu)建控制分檔，確立不同輻射下對(duì)應(yīng)的調(diào)控參數(shù)。實(shí)際應(yīng)用采集當(dāng)前光合有效輻射并以小時(shí)計(jì)算輻射累計(jì)量，首先比較當(dāng)前輻射是否超過(guò)作物能夠承受的強(qiáng)度，如果超過(guò)則需要遮陽(yáng)處理。然后分別根據(jù)輻射比較確定對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)溫濕度、二氧化碳施肥、補(bǔ)光及灌溉方案，確保作物處于最佳光合、蒸騰生長(zhǎng)情況。

植物一般會(huì)有適宜的飽和水汽壓差，一般在0.5～11.2 kPa，則所述步驟S13中的根據(jù)所述待調(diào)控的溫度范圍，獲取待調(diào)控的濕度范圍，包括

根據(jù)所述待調(diào)控的溫度范圍，通過(guò)公式（1）獲取待調(diào)控的濕度范圍：

其中，H為濕度，VPD 為預(yù)設(shè)的飽和水汽壓差，T為溫度。

所述步驟S14中根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值和每天預(yù)設(shè)輻射周期，計(jì)算全天輻射累計(jì)量，包括

根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值和每天預(yù)設(shè)輻射周期，通過(guò)公式（2）計(jì)算全天輻射累計(jì)量

其中，DLI為全天輻射累計(jì)量，Rv為光輻射值，Rp為每天預(yù)設(shè)輻射周期。

所述步驟S14中根據(jù)所述全天輻射累計(jì)量、預(yù)設(shè)全天輻射累計(jì)量和補(bǔ)光設(shè)備的單位時(shí)間輻射值，確定待補(bǔ)光時(shí)間，包括

根據(jù)所述全天輻射累計(jì)量、預(yù)設(shè)全天輻射累計(jì)量和補(bǔ)光設(shè)備的單位時(shí)間輻射值，通過(guò)公式（3）確定待補(bǔ)光時(shí)間：

其中，T補(bǔ)光為待補(bǔ)光時(shí)間，DLIset為預(yù)設(shè)全天輻射累計(jì)量，DLI為所述全天輻射累計(jì)量，RL為補(bǔ)光設(shè)備的單位時(shí)間輻射值。

所述步驟S15中根據(jù)判斷結(jié)果確定待調(diào)控水量，包括：

若光輻射值等于預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量，則根據(jù)所述預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量、單位面積植株數(shù)和預(yù)設(shè)的溫室面積確定待調(diào)控水量。

在該實(shí)施例中，根據(jù)所述預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量、單位面積植株數(shù)和預(yù)設(shè)的溫室面積確定待調(diào)控水量，包括：確定所述預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量、單位面積植株數(shù)和預(yù)設(shè)的溫室面積三者相乘獲取的值為待調(diào)控水量。所述步驟S15中的根據(jù)判斷結(jié)果確定待調(diào)控水量，包括：

若光輻射值不等于預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量，則根據(jù)所述光輻射值、預(yù)設(shè)的單位光輻射值對(duì)應(yīng)的耗水量和預(yù)設(shè)的溫室面積，確定待調(diào)控水量。

在該實(shí)施例中，根據(jù)所述光輻射值、預(yù)設(shè)的單位光輻射值對(duì)應(yīng)的耗水量和預(yù)設(shè)的溫室面積，確定待調(diào)控水量，包括：

確定所述光輻射值、預(yù)設(shè)的單位光輻射值對(duì)應(yīng)的耗水量和預(yù)設(shè)的溫室面積三者相乘獲取的值為待調(diào)控水量。

作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟S13中的根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值所處的輻射范圍和預(yù)設(shè)輻射溫度關(guān)系表，獲取待調(diào)控的溫度范圍之后，所述方法還包括：

獲取溫室環(huán)境的當(dāng)前溫度;

若所述當(dāng)前溫度小于所述待調(diào)控的溫度范圍的最小值，則根據(jù)所述當(dāng)前光輻射值所處的輻射范圍和所述預(yù)設(shè)輻射溫度關(guān)系表，確定加溫延遲時(shí)間;

所述預(yù)設(shè)輻射溫度關(guān)系表包括輻射范圍與加溫延遲時(shí)間的關(guān)系。

具體加溫度控制通過(guò)加溫設(shè)備，由于輻射也會(huì)帶來(lái)溫度的增加，通過(guò)設(shè)置不同延遲時(shí)間，在當(dāng)前溫度不影響生長(zhǎng)情況下，減少加溫設(shè)備加溫時(shí)間以降低能耗。

若所述當(dāng)前溫度大于所述待調(diào)控的溫度范圍的最大值，則需要降溫，若降溫，可通過(guò)通風(fēng)、濕簾、霧化噴頭多種手段實(shí)現(xiàn)，優(yōu)先使用自然通風(fēng)達(dá)到設(shè)定范圍，如達(dá)不到則需要開(kāi)啟其他設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

2.2 試驗(yàn)驗(yàn)證

通過(guò)如下具體實(shí)施例說(shuō)明該研究：（假設(shè)每平米3株植物，預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量為80 J/cm2，則耗水量為80 J/cm2×3 mL=240 mL/m2，溫室面積為1 000 m2時(shí)需水量為240 L）

如果中午當(dāng)前輻射值（光輻射值）為80 W/m2，則溫度調(diào)控目標(biāo)12.5～17.5 ℃，濕度通過(guò)計(jì)算控制在60%～75%，二氧化碳施肥最大800×10-6，同時(shí)當(dāng)前輻射與歷史同期（即與預(yù)設(shè)歷史平均日輻射量）一致，則需要按照原計(jì)劃需水量進(jìn)行灌溉。

如果黃昏階段輻射為15 W/m2，則溫度調(diào)控目標(biāo)降為75～12.5 ℃，濕度通過(guò)計(jì)算控制在45%～70%，關(guān)閉二氧化碳施肥，同時(shí)不處于施氣肥最佳時(shí)機(jī)則關(guān)閉通風(fēng)窗，當(dāng)前輻射較低，當(dāng)前需水量為15×1.08 =16.20 mL，則需要降低供水量，修改灌溉策略。

假設(shè)全天輻射累計(jì)量為350 W/（m2·d），而作物每天標(biāo)準(zhǔn)（即預(yù)設(shè)全天輻射累計(jì)量）DLI為450 W/（m2·d），補(bǔ)光燈能提供600 W/（m2·d），需要打開(kāi)補(bǔ)光燈持續(xù)4 h以滿足標(biāo)準(zhǔn)光累計(jì)要求，其補(bǔ)光量為24×（450-350）/600 W/（m2·d）。

3 結(jié)論

該研究通過(guò)測(cè)量光合有效輻射值（即光輻射值）為主要環(huán)境調(diào)控驅(qū)動(dòng)，在線調(diào)整溫度、濕度、二氧化碳、灌溉量配合栽培作物生理活動(dòng)，避免能源與資源浪費(fèi);結(jié)合作物環(huán)境光合生理及不同生長(zhǎng)期的生理需求，以作物生理活動(dòng)響應(yīng)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，擺脫傳統(tǒng)直接面對(duì)物理指標(biāo)調(diào)控，能夠提高作物品質(zhì)、產(chǎn)量，即該研究利用已有光合有效輻射輻射結(jié)合作物生長(zhǎng)能力，將作物生長(zhǎng)在受限條件下發(fā)揮加大光合作用、減少呼吸作用，將蒸散作用、同化作用及溫、光、水、氣合理化，設(shè)法將光合作用的產(chǎn)能盡量轉(zhuǎn)化為植物需要部分;充分利用有限資源獲得植物生產(chǎn)最大收益，有效提高資源和能源利用率;采用單個(gè)環(huán)境因素—光輻射值作為調(diào)控指示，簡(jiǎn)化各個(gè)環(huán)境之間的耦合帶來(lái)的影響，不需要復(fù)雜模型控制，方便與控制裝置集成，降低控制成本。

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