基于光合最佳效能点的设施葡萄动态节能补光调控方法
提出基于光合最佳效能点的设施葡萄动态补光调控方法,实现节能与增产。
光合-光响应曲线拟合、光合日累积模型、天空辐照预测与ROS仿真验证。
较传统补光电耗降24.6%,光合速率仅降5.8%,亩产增7.2%。
可探索多作物通用光合效能点模型及边缘部署的实时闭环补光控制。
方法新颖、数据扎实,节能与增产双效明确,对设施光环境智能管控有工程参考价值,值得进入每日精选。
针对设施葡萄冬春生产补光耗能与叶幕光合效能不匹配的关键问题,本研究提出基于光合最佳效能点的设施葡萄动态节能补光调控方法。首先基于光合-光响应曲线拟合与光合日累积模型,识别葡萄在不同生育阶段的光合最佳效能点;其次结合设施冠层光量子通量密度实测数据与天空辐照预测模型,建立光合最佳效能点驱动的多目标补光灯组控制方法,并在Python+ROS仿真平台上以华北型塑料连栋温室为对象进行验证。试验结果表明:在葡萄新梢生长期、开花期、坐果期、果实膨大期与成熟期,该方法相较于传统定时-恒照度补光方案,灯具电耗下降24.6%,而叶片光合速率仅下降5.8%(差异不显著),叶幕蔗糖输出量提升4.3%。田间实测显示果穗可溶性固形物含量提升约0.8个百分点,单果重平均提升约6.4%,亩产增加约7.2%。本研究为设施葡萄光能精细化利用与"双碳"目标提供算法基础,对设施农业光环境智能管控模块的工程化部署具有参考价值。