设施栽培花卉生产的光温调控优化决策系统

本研究针对我国现有农业气象服务中缺乏对设施农业服务内容的现状，以气象问题突出的设施花卉生产为突破口，利用温室花卉生长发育与外观品质预测模型和温室环境调控能耗预测模型，理论分析与实验研究相结合，从花卉生长发育与品质形成对光温条件的要求以及光温调控能耗成本出发，针对不同类型温室和作物品种，定量优化温室光温调控目标，建立基于模型的设施主要花卉作物生产光温优化调控决策系统，为充分利用气候资源，解决我国设施花卉生产中普遍存在花期与品质光温调控能耗高、效果差的问题提供理论依据，为实现我国不同设施类型花卉周年生产的光温节能优化调控奠定理论基础和提供决策支持。本研究对建立我国设施花卉生产的气象服务体系、提高我国设施花卉生产管理水平具有重要理论指导意义，对拓展我国气象为设施农业服务的内容、提高我国温室花卉生产的经济效益具有重要应用价值。

本项目开展了不同类型温室（日光温室、塑料大棚和连栋塑料温室）和作物（切花百合与郁金香、盆栽一品红与春石斛兰）的实验研究，定量分析了光、温、叶面积指数和种植密度对花卉作物生长发育和外观品质的影响。在此基础上，以单株吸收辐热积(Photo-thermal Index，PTI)为尺度，建立了温室花卉作物(百合，郁金香，盆栽一品红和春石斛兰)生长发育与外观品质预测模型，并针对不同花卉作物确定了模型参数。将温室花卉模型与温室小气候与能耗预测模型相结合，建立了基于模型的温室花卉生产光温优化调控系统。本项目建立的温室花卉模型可以根据光温环境数据、种植期和种植密度信息，预测花卉作物从种植到达各个生育时期的时间、生长动态、以及各外观品质指标形成动态和切花产品的出花率，为温室花卉生产中种植期、种植密度、以及光温调控的优化提供理论依据和模型工具。本项目建立的基于模型的温室花卉生产光温优化调控系统，可以根据用户选择的产品上市期与品质标准，以及生产地的气候资料，向用户推荐花卉的定植日期、定植密度以及定植后各个生长时期的温室温度与光照时间控制目标。该系统克服了传统的凭生产者经验来进行光温控制的局限性，为温室花卉花期与外观品质的光温精准调控提供了有效的决策管理系统，也为气象部门开展为设施农业服务业务提供了有效的模型系统工具。项目执行期间，发表有关研究论文8篇，其中SCI收录2篇，EI收录1篇，ISTP收录1篇,国内核心期刊（一级学报）4篇，获得花卉作物模型计算机软件著作权登记1项；培养毕业博士研究生3名,硕士研究生5名。