这就形成了农业控制特有的控制逻辑,与许多工业上的线性控制不同,具有非线性模糊控制的特点,同时又有采用区间上下限控制的方式,这种控制模式是基于非线性混沌函数及植物生长模式基础上的模拟控制,在农业生产上具有很强的实用性,与灵活性。而植物生长模式就是按照不同植物类型,不同生长阶段,不同培养目标,所形成的植物相对最优环境模式,包括温光气热营养水份等参数,也把括各种田间操作的工作程序。
通过植物生长模式及田间操作程序结合形成了农业专家系统,它是科研成果与经验的结晶,是专家的智慧,有了它你即使工作人员不懂农业技术也可依赖专家系统完成农业生产的各项作业,而且是最标准的操作最科学的管理,这是计算机在农业上运用所带来的伟大作用与效果。
根据对植物生根因子的分析,及不定根发育的特点,不同类型植物对温光气热的不同要求,形成了用于催根或离体材料生根的专家系统。在催根过程中最重要的参数是空气湿度、叶片水膜与基质湿度,这些参数决定了根系的性状与水生根保持时间的长短,因催根过程重要是完成水生性状不定根根系的发育。现把相关的参数与实现的方法介绍如下:
A、空气湿度:
空气湿度保持在80-100%之间,具体因植物类型而进行调整。
B、叶片水膜:
叶片水膜是与叶片蒸发系数相关的一个参数,通过它可以保持任何植物或离体材料在计算机环境下水份的平衡,可以通过田间蒸腾观察与微调实现每种植物最佳的叶片水膜,其中田间参数由智能叶片采集感知。
C、高温极限:
高温极限的控制,大多植物在高温胁迫下都有生理之障碍,而且不同植物抗高温性又不同,在去根或离体情况下又有所下降,所以高温极限的限定一般掌握在32—38度之间。生产时可进行选择类型及人工调整。
D、基质湿度:
在催根过程中,湿度过低即使生根也易老化而成为陆生根,湿度过高又会缺氧而烂根,所以对于基质湿度来说,最好保持在60-80%之间,具体也因植物喜湿性不同而不同,可从专家系统中选择相对应的类型与种类。
E、光照时间与强度:
光照时间也叫光周期,会影响植物的生长发育,有些对光周期敏感的植物会因光照时间过短或过长而导致体眠停止发育,所以生产上对光照也需进行控制,一般促进植物生长的光照时间大多是以长日照为主,也有些是短日照下生长的,长日照下开花或休眠的,这就形成了长日照与短日照及日中性植物的区别,在催根快繁时大多是以促进营养生长为主,根据植物特性不同,分为8-10小时,10-12小时,12-14小时的光照时间区段,具体应用时可进行选择。
光照强度也一样,它与植物进化过程中环境条件有关,喜于在强光下生长的叫喜阳植物,喜于在阴生环境下生长的叫喜阴植物,喜阳植物具有光饱和值高,喜阴植物则较低的特点。在去根或离体情况下,各种植物的光饱和值会出现下偏现象,所以一般喜阳植物设定为8-10万勒克斯,中性植物6-8万勒克斯,喜阴植物则为4-6万勒克斯,针对具体植物时可进行选择与微调,找到最佳的光时间与强度,这也是很重要的,特别是夏季强光刺激常会出现光灼伤与光氧化现象,冬季又会因光照强度不够光照时间不足的问题,这些都得赖于计算机的光照传感器的感应与控制,才能为植物创造最佳的光环境条件。
F、基质EC值:
在催根过程中营养液的补充也是必不可少的,至于何时补与补多少,这也得赖于计算机的检测与控制,这就是智能叶片EC值的测定。最适于基质初生根发育的EC值为0.8-1mS/cm,但不同阶段又有所不同,如愈伤组织形成阶段以0.5-0.8mS/cm为宜,根系发育完成植株开始生长阶段为1-1.2mS/cm,这些可在运用时具体选择。
G、叶肥与杀菌:
离体材料或去根植物在根系没有形成或恢复生长前,可以利用叶片的功能进行矿质离子的吸收,这就是叶肥的补充,它的控制也可结合专家系统实现,在程序中设定每隔7-10天叶面喷施一次,喷量以智能叶片见干见湿为准,而且设定于傍晚或晚上喷施,喷施时植物叶片要处于无水状态,这也由智能叶片感应测定。另外,还可结合杀菌剂进行一起弥雾,进行苗床的空间杀菌。
上述这些参数与阈值,在使用时还得赖于系统化逻辑化的专家系统之上,为了便于实用,通常把数据及植物类型与控制逻辑进行相关,并写成程序软件,使用时无需进行数据的输入,只需选择类型与进行微调即可,运用非常方便。植物类型选好后,具体植物可因个性差异而进行相关参数的微调,都可找到该种植物最适合的参数值,这就是菜单式的人机界面及可调式的人工调整结合的操作体系。也有些个性差异较大的植物,可进行人工设定。通过专家模式与管理经验的结合都可实现植物离体材料或去根植物的快速催根,为诱导创造最佳的生理及组织基础。
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