-
【ABB LGR】全球五大洲稻田生产效率及甲烷排放趋势研究2024 / 6 / 11
汤宏波等发表于江西农业大学学报 网络首发时间:2024-04-02 摘要: 【目的】水稻是全球近一半人口的主粮。随着全球人口持续增长,需要生产更多的稻米。然而,即使CO2排放量得以很好地控制,以现在全球甲烷排放量的温室效应,也足以挑战《巴黎协定》目标。 【方法】全球五大洲稻米生产效率与联合国2030年消除饥饿的可持续发展目标、“全球甲烷承诺”的实现与否紧密关联,为此,本文利用联合国粮食及农业组织和联合国人口司相关数据,探析了全球稻田生产效率格局及甲烷排放趋势。 【结果】研究结果表明:(1)2020年全球水稻种植甲烷排放量为24503974 t。为了满足2030年全球稻米需求,达成“全球甲烷承诺”目标,2020-2030年期间,水稻种植甲烷排放强度需降低19.48%-22.15%;(2)干湿交替浅水灌溉,翻耕+秸秆碳化还田,控释肥料、有机肥,铁(III)肥、种植高产杂交水稻和稻-油或稻-麦轮作等是降低甲烷排放强度的重要举措;(3)非洲地区将是“联合国2030年消除饥饿发展目标”最大挑战。由于较高的粮食生产环境成本(大约为50 kgCH4/t稻米)和人口增长率(23.83%-27.98%),非洲的粮食对外依存度将进一步升高,国际粮食价格呈上涨趋势;(4)稻米的温室效应至少是小麦、玉米的3倍以上,但是单位重量的小麦和玉米提供的热量、蛋白质和脂肪分别比大米高大约6.69%-41.54%、7.69%-125.00%和64.00%-277.78%。 【结论】水稻生产甲烷减排压力大,持续加强田间管理和耕种技术创新发展的同时,大米消费大国应该大力推行主粮多样化战略。最后,本文还提供了相关政策建议,以满足全球持续增长的人口粮食需求的同时,为降低农业温室气体排放量提供理论支撑。 我司代理的ABB LGR 温室气体分析仪系列产品,包括十种与温室气体相关的分析仪器。即:1、温室气体分析仪,2、多气体碳排放分析仪,3、便携式温室气体分析仪,4、超便携温室气体分析仪,5、便携式氨气分析仪,6、氧化亚氮/一氧化碳分析仪,7、甲烷/氧化亚氮分析仪,8、羰基硫分析仪,9、便携式甲烷分析仪,10、便携式氧化亚氮分析仪。 欢迎来电咨询!
-
基于CFD的LED补光灯模型构建与验证2024 / 6 / 5
张晨等在中国农业大学学报. 2021,26(02)发表的文章 摘要: 为明确植物工厂CFD环境模拟中LED补光灯的边界条件设置,构建单层LED补光栽培架(原型),并根据原型在CFD软件中建立规格一致的栽培架三维模型,对三维模型进行模拟分析,将得到的模拟值与原型实测值进行对比分析,验证LED灯边界条件设置的可行性。在模型中将LED补光灯分为反应器和灯罩两部分,反应器为LED补光灯的灯板,设置为热源边界条件,根据红、蓝灯珠数量及其对应的电光转化效率计算其单位体积散热量,灯罩为LED补光灯表面的塑料壳,起保护灯珠的作用,设置为导热材料,将三维模型的风速、温度模拟值与栽培架原型的实测风速值、温度值进行对比,结果表明:1)栽培架三维模型中LED补光灯的散热量为34 166 W/m3;2)通过模拟值与实测值对比,30个测点实测风速值与CFD模拟风速值的均方根误差为0.06,46个测点实测温度值与CFD模拟温度值的均方根误差为2.63,模拟值与实测值吻合良好。在植物工厂CFD模拟中,可以将LED补光灯反应器设置为热源、灯罩设置为导热材料。 关键词: 植物工厂,环境模拟,计算流体力学(CFD),热源,LED补光灯 泰达仪自有核心技术,研发植物生长专用光源400-700nm红蓝光。 针对不同植物生长及特殊光处理实验要求,配备单色、双色、三色、多色光源进行组合应用。泰达仪灯具使用寿命长达5万小时、光质均匀稳定,广泛用于光处理对植物逆境生理、光合机制、逆环境实验光照、动物培养研究等多种用途。 3色光谱平板型:包含B(450nm±5nm)、R(660nm±5nm)、IR(730nm±5nm);每种光源光强通过触摸屏独立0-100%无级可调; 四色平板型: 光谱包含B(450nm±5nm)、R(660nm±5nm)、IR(730nm±5nm)、W(全光谱400-700nm) 欢迎来电咨询!
-
基于田口方法的高均匀度家庭植物工厂LED光源设计2024 / 5 / 14
雷健等发表在中国照明电器. 2021(11)的文章。1. 重庆理工大学理学院2. 绿色能源材料技术与系统重庆市重点实验室 摘要: 为满足家庭植物工厂的照明需求,本文提出一种通过增加光程来提高照度均匀度和混色均匀度的方案。方案采用棱柱顶表面LED光源和侧壁漫反射面的组合增加光程,提高光线的耦合程度从而达到提高混光均匀度和照度均匀度的目的。实验采用田口方法简化实验过程并借助TracePro软件对模型的光学结构进行仿真,再利用变异数分析法(Analysis of Variance, ANOVA)理论对各影响因子对品质的影响程度进行分析并优化对照度均匀度和混色均匀度影响最大的因子。最终得到了三棱柱棱到顶部距离为200 mm、LED数量为24个和LED排列方式为整列间隔的最优方案,照度均匀度达到89.94%、混色均匀度达到90%。 关键词: 植物照明,发光二极管,照度均匀度,混色均匀度,田口方法,变异数分析 泰达仪自有核心技术,研发植物生长专用光源400-700nm红蓝光。 针对不同植物生长及特殊光处理实验要求,配备单色、双色、三色、多色光源进行组合应用。泰达仪灯具使用寿命长达5万小时、光质均匀稳定,广泛用于光处理对植物逆境生理、光合机制、逆环境实验光照、动物培养研究等多种用途。 三色光谱平板型:包含B(450nm±5nm)、R(660nm±5nm)、IR(730nm±5nm);每种光源光强通过触摸屏独立0-100%无级可调; 四色光谱平板型: 光谱包含B(450nm±5nm)、R(660nm±5nm)、IR(730nm±5nm)、W(全光谱400-700nm) 欢迎来电咨询!
-
【ABB LGR】温室气体通量测量方法及进展2024 / 5 / 6
岳斌等发表在《光学学报》2023,43(18)的文章 摘要: 分析了国内外主要的温室气体通量测量方法,包括针对地球生态系统通量的测量方法和针对人为排放通量的测量方法。梳理了地基原位通量测量网络、地基和星载被动遥感技术和以激光雷达为代表的主动遥感技术的研究现状与进展,分析了当前测量技术对人为碳排放的探测能力。结合国内外发展趋势,展望了为满足全球和区域人为碳排放监测的需求,需要同化原位探测与主动遥感探测数据、通过科学的卫星组网提高时空分辨率并建立不同尺度的模型。 关键词: 遥感,温室气体通量,生态系统通量,人为排放, 我司代理的ABB LGR 温室气体分析仪系列产品,包括十种与温室气体相关的分析仪器。即:1、温室气体分析仪,2、多气体碳排放分析仪,3、便携式温室气体分析仪,4、超便携温室气体分析仪,5、便携式氨气分析仪,6、氧化亚氮/一氧化碳分析仪,7、甲烷/氧化亚氮分析仪,8、羰基硫分析仪,9、便携式甲烷分析仪,10、便携式氧化亚氮分析仪。 欢迎来电咨询!
-
LED光源对植物工厂内荆芥生长特性及营养品质影响规律研究2024 / 4 / 23
赵静发表在华北水利水电大学的论文。 近年来,随着全球人口迅速增长导致需求持续增加,而可用耕地面积逐年减少,利用有限耕地满足人们对食物健康的需求已成为亟待解决的难题。植物工厂是现代化设施农业发展的高级阶段,不受自然条件制约,可通过设施内部高精度环境控制手段实现农作物周年连续生产,具有高质高产、无污染等优点。荆芥富含丰富的营养价值与药用价值,是一种经济效益显著高于常规农作物的药食两用蔬菜,而传统种植模式导致荆芥农药残留品质下降,为提高荆芥食品安全品质与产量,本研究以大叶荆芥为试材,探究LED光源的不同红蓝光质配比及不同光照强度对植物工厂内水培荆芥的生长特性及营养品质影响规律,为植物工厂内建立高产优质节能的光质、光强组合提供理论依据。 本文的主要研究内容和结论如下: (1)在光质中提高红光比例能增加荆芥叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖的含量,但不利于维生素C的合成,红蓝混合光能降低荆芥硝酸盐含量,R:B=9:1光质处理组荆芥叶绿素含量最高、维生素C含量最低,R:B=7:1光质处理组荆芥可溶性糖含量最高,R:B=5:1光质处理组荆芥可溶性蛋白含量最高、硝酸盐含量最低,同时红光能显著促进荆芥主茎的纵向与横向生长。 (2)荆芥生物量积累与光照强度表现为正相关,适当增加光强有利于促进荆芥可溶性蛋白、维生素C及可溶性糖含量,同时有利于降低硝酸盐含量,但叶绿素含量随光强的增加表现为先增加后降低。250μmol·m-2·s-1的光强处理组荆芥可溶性蛋白、维生素C及可溶性糖含量最高,150μmol·m-2·s-1的光强处理组荆芥叶绿素含量最高,200μmol·m-2·s-1的光强处理组荆芥硝酸盐含量最低。但光照强度过高或过低均会对荆芥生长产生不利影响,光强为200μmol·m-2·s-1下生长的荆芥株高、叶宽、茎粗及地上部干鲜重比均大于生长在光强为250μmol·m-2·s-1和光强为150μmol·m-2·s-1下的荆芥植株,并且各项指标显著优于生长在100μmol·m-2·s-1下的荆芥植株。 (3)光质与光强是荆芥生长发育中重要的光影响因子,根据试验结果,可以设定光质为R:B=5:1、光强为200μmol·m-2·s-1作为植物工厂内荆芥生长发育的最佳光源环境,对荆芥的产量和品质有显著的提升作用,可为人工光植物工厂培育荆芥及完善光源提供参考。 泰达仪自有核心技术,研发植物生长专用光源400-700nm红蓝光。 针对不同植物生长及特殊光处理实验要求,配备单色、双色、三色、多色光源进行组合应用。泰达仪灯具使用寿命长达5万小时、光质均匀稳定,广泛用于光处理对植物逆境生理、光合机制、逆环境实验光照、动物培养研究等多种用途。 3色光谱平板型:包含B(450nm±5nm)、R(660nm±5nm)、IR(730nm±5nm);每种光源光强通过触摸屏独立0-100%无级可调; 四色平板型: 光谱包含B(450nm±5nm)、R(660nm±5nm)、IR(730nm±5nm)、W(全光谱400-700nm) 欢迎来电咨询!
-
【ABB LGR】固定污染源温室气体排放量直接监测方法综述2024 / 4 / 11
李海洋等发表于《中国测试》2022,48(10)的文章 摘要: 针对温室气体排放量核查中的固定污染源温室气体排放量测量问题进行介绍。着重阐述应用直接监测法进行固定污染源温室气体排放测量的问题。介绍直接监测法中流量与气体浓度的测量方法与测量仪器、测量仪器的量值溯源方法及测量结果不确定度评价方法等内容。直接监测法相比传统的排放因子法和碳平衡法,具有先天的理论优势,可以在线连续监测,而不受排放因子、碳平衡燃烧氧化率等参数人为选用而引进的系统性误差。在此基础上展望直接监测法应进一步提高流量与浓度的测量准确度水平,并在统一浓度测量仪器量值溯源技术法规等方向进一步加深研究,今后直接监测法有望成为固定污染源温室气体排放测量的主流测量方法。 关键词: 温室气体排放监测,直接监测法,流量测量,气体浓度测量,量值溯源 我司代理的ABB LGR 温室气体分析仪系列产品,包括十种与温室气体相关的分析仪器。即:1、温室气体分析仪,2、多气体碳排放分析仪,3、便携式温室气体分析仪,4、超便携温室气体分析仪,5、便携式氨气分析仪,6、氧化亚氮/一氧化碳分析仪,7、甲烷/氧化亚氮分析仪,8、羰基硫分析仪,9、便携式甲烷分析仪,10、便携式氧化亚氮分析仪。 欢迎来电咨询!
-
技术前沿–植物工厂条件下光强和气流对生菜生长和叶烧病的影响及调控优化2024 / 4 / 8
余海波发表在吉林大学的论文 人工光型植物工厂凭借高效、节能、环境可控等优点,成为农业发展的重要趋势之一。同一植物工厂空间多蔬菜品种同步栽培、同一品种蔬菜不同生长阶段同步栽培可以更好地满足植物工厂用户的需求,有利于植物工厂技术在更多领域的推广应用。实现植物工厂空间分区域环境精准调控,是分区域栽培的重要前提。 本文以生菜为研究对象,以控制叶烧病发生率、提高生菜品质为目标,针对光强和气流两大环境因子,借助计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术,开展共同栽培苗期与生长期生菜的植物工厂的环境分区域优化研究。 具体工作内容包括如下几个方面: (1)针对植物工厂苗期及生长期生菜同时栽培的情况,分别对苗期和生长期生菜进行了光强和气流的响应试验,确定不同生长阶段生菜的最佳环境因子适宜区间。利用主成分分析及通径分析,得到叶片水势是诱发苗期生菜叶烧病发生的主要生理生态因子,气孔导度和钙离子是诱发生长期生菜叶烧病发生的主要生理生态因子。基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),综合评价不同光强和气流处理组的生菜综合品质指标“叶面积、叶烧病发病率(下文简称“叶烧率”)、株高、鲜重、相对叶绿素含量、还原型抗坏血酸(Ascorbic Acid,AsA)、可溶性糖、硝酸盐”。得到苗期生菜和生长期生菜的最佳环境因子适宜区间,植株处于环境因子适宜区间内时,综合品质最佳且叶烧病得到有效抑制。 (2)基于传热学和能量平衡理论,建立了以植物工厂墙体、栽培架、发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)光源、混合空气、作物和空调-新风系统为主要单元的耦合数值模型,并结合流体动力学理论,探究了植物工厂内部湿空气的传输和流动过程。本研究使用STAR-CCM+软件,采用切割体网格对计算进行离散化处理,使用Realizable k-ε湍流模型求解室内湿空气的湍流输运过程,并利用标准壁面函数法处理近壁区域气流流动,以达到计算迅速、收敛快速的目的。同时,针对植物工厂内湍流流动问题,应用了基于气流流动控制方程和组分传输方程的数值求解方法,可精准高效地描述植物工厂内部湿空气的分布,为优化植物工厂设计和环境控制提供有效的数值模拟手段。 (3)通过将生菜视为多孔介质模型,分别对苗期和生长期的生菜在低速风洞中进行了空气动力学试验。求解了苗期和生长期生菜在xyz三个矢量方向上的粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2,并将这些参数输入到植物工厂CFD数值模型中。对苗期及生长期生菜多孔介质参数的求解,可以更准确地阐明植物工厂内部湿空气传输和流动规律。 (4)基于空载植物工厂的气流模拟结果,提出了按高低风速区间分区的栽培方案,实现苗期和生长期生菜混合闭环栽培。将苗期生菜栽培在低风速区,将生长期生菜栽培在高风速区。通过对植物工厂内各栽培区域进行环境因子调控,最大限度地保证不同生长阶段的生菜处于适宜生长区间内。试验结果显示,不同位置栽培架的湿度适宜区域占比标准差为19.4%,气流场适宜区域占比标准差为20.1%,温度场适宜区域占比标准差为22.5%。基于LED光源散热对于植物工厂各个环境因子的扰动,并提出扰动系数θ,定量分析LED光源散热对于湿度、气流及温度的扰动程度。结合生菜苗期和生长期对光强和气流响应试验结果及扰动系数θ,确定植物工厂光期的照明模式。 (5)为进一步优化各个栽培区域环境因子分布,在每个栽培架外侧安装差速风扇装置,光期差速风扇装置采用吸风工作模式,记作光期优化栽培模式TLOpt;暗期差速风扇装置采用吹风工作模式,记作暗期优化栽培模式TNOpt。优化后植物工厂各环境因子在各个栽培区域内的均匀性显著提升,其中TLOpt模式中,湿度均匀性系数UIRH为0.9212,UIV为0.9661,UIT为1。TNOpt模式中,湿度均匀性系数UIRH达到0.9564,均匀性系数UIV达到0.9986,温度均匀性系数UIT达到1。植物工厂通过交替采用TLOpt和TNOpt工作模式,苗期生菜综合品质评价得分为0.7281,生长期综合品质评价得分为0.6778,苗期及生长期生菜叶烧病均得到有效抑制。 本文探究了植物工厂条件下光强和气流对不同生长阶段生菜的综合品质和叶烧病发生的影响,利用AHP模糊综合评价方法对苗期和生长期生菜进行综合评价,得到不同生长阶段生菜的主要环境因子的适宜区间。基于计算流体力学CFD数值分析方法对植物工厂栽培空间进行合理规划,对栽培区域的LED光源进行合理布置,进而优化植物工厂各环境因子。本研究用于指导植物工厂生产,减少或避免生菜叶烧病的发生,为植物工厂的实现高产、高质、高效的生产提供理论和技术支撑。 北京泰达仪科技有限公司成立于2013年,公司专注于生态与环境科学专业仪器设备,尤其是高品质的植物培养箱、光照培养箱、人工气候室。人工环境控制、植物培养箱、生态与环境科研仪器等设备。泰达仪人工气候室所选用的是全光谱的植物生长灯,利用气候室就可以促进植物的生长并提高植物的抗病性能。而且气候室采用了一系列恒温控制技术,通过恒温控制系统能够更好的控制植物生长过程当中所需要的温度,而且控温的精准度特别高,反应速度也很快。 北大智能现代化加代培养室 泰达仪气候室所采用的是微电脑全自动控制,还拥有触摸开关。除此之外,气候室还具有可编程多段控制方式,无论白天或者是夜里,均可以单独设置相应的温湿度光照度和时间。用户在使用的时候可以根据植物和室内的情况接单性的进行编程式操作。 人工智能环境控制系统 […]
-
植物工厂补光系统及自适应调控的设计与实现2024 / 3 / 6
来自上海应用技术大学金德智的文章《植物工厂补光系统及自适应调控的设计与实现》 摘要: 近年来,耕地面积的缩减以及极端天气等问题不断地影响着全球的粮食生产情况。而设施农业因其不受地形、气候等条件影响的优势受到越来越多的农业工作者的青睐。植物工厂采用人工光源,可实时针对其光质、光强、光周期等光照参数进行调控,解决了在户外种植中自然光不可控的环境因素,辅以调控装置,实现了作物的高效率、高质量种植。为了满足植物工厂实际应用中对植物补光的需求,本文在现有的植物补光技术上进行改进,结合光学设计和热学设计改进了灯具的结构和排布,通过控系统的设计实现了光学参数可调,最终在实际生产中做了应用,完成了一整套高效实用的植物补光系统,以满足植物工厂光照的需求。 本文通过对植物光合作用原理以及光质、光强、光周期对植物的具体影响的分析,总结出了对植物影响的关键光参数,并根据光能利用效率和电能利用效率确定了所需要设计的补光系统的功率的阈值,结合LED光源的特点确定了所设计的植物补光设备的尺寸、光分布、功率等参数。根据所计算出的尺寸进行等比例建模,采用光学模拟和热学模拟的方式进行优化设计,寻找最佳的设计参数,节省研发成本,增加补光效果。 采用STM32作为本系统的主控制器,以STC单片机作为PWM信号发生器,以模块化设计并采用恒流驱动的方式完成对LED光质和光强的调控,提高了电路的灵活性,方便后期扩展。设计后的植物补光系统可以完成光质、光量、光周期的调节,用户可在触控板上实现光质0:10~10:0的变化,并根据实际应用情况对植物补光灯具的光照性能进行了测量。 在完成整体系统设计后,对植物补光系统的性能进行了测试,采用所设计的系统在植物工厂的黄瓜育苗中进行应用,通过调节不同的光质和光强,分别观察幼苗的生长状态,根据测得的生长量和光合特性进行分析,发现红光蓝光比例为7:3时,光照强度为2808)7)·8)-2·-1时植物得到最佳的生长状态。判断影响植物的最主要的光参数,为后期植物补光系统的再次升级积累数据基础。本文通过光学优化设计和热学优化设计提高了植物补光灯具的光照均匀度和层间的空气流动,提高了植物补光系统整体的性能。采用本套系统对黄瓜幼苗进行培育,探究出了黄瓜幼苗生长所需的最佳光质配比和光强。为植物工厂实际生产中的补光系统设计提出了可供参考意见,也为植物补光的光学参数设计提供了可供选择的数据。
-
技术前沿–人工气候室–墨兰‘潮州素荷’高效栽培技术初探2024 / 2 / 18
赵旻骏发表在湖北林业科技. 2023,52(06)的文章《墨兰‘潮州素荷’高效栽培技术初探》 试验选用墨兰‘潮州素荷’的新老成苗作为母苗,分别在人工气候室与栽培大棚内进行栽培对比试验。经过2个月的培养,结果表明,在主要气候因子中,人工气候室内的昼夜温差和高光照量有利于‘潮州素荷’的叶芽与新根的分化,其新老成苗的叶芽增殖、新根增殖和叶片营养含量明显优于栽培大棚。人工气候室栽培的新老成苗新长叶芽数倍率分别是栽培大棚的2.0倍与1.4倍,新长根数倍率分别是栽培大棚的3.7倍与2.0倍。用Duncan法进行显著性分析比较得出,人工气候室的叶绿素含量相对值与氮含量均显著(P<0.05)高于大棚。因此,本次试验为墨兰在人工气候室内高效栽培技术提供了新的方向,为后续高价值墨兰的高效栽培提供技术支持。 北京泰达仪科技有限公司成立于2013年,公司专注于生态与环境科学专业仪器设备,尤其是高品质的植物培养箱、光照培养箱、人工气候室。人工环境控制、植物培养箱、生态与环境科研仪器等设备。泰达仪人工气候室所选用的是全光谱的植物生长灯,利用气候室就可以促进植物的生长并提高植物的抗病性能。而且气候室采用了一系列恒温控制技术,通过恒温控制系统能够更好的控制植物生长过程当中所需要的温度,而且控温的精准度特别高,反应速度也很快。 泰达仪气候室所采用的是微电脑全自动控制,还拥有触摸开关。除此之外,气候室还具有可编程多段控制方式,无论白天或者是夜里,均可以单独设置相应的温湿度光照度和时间。用户在使用的时候可以根据植物和室内的情况接单性的进行编程式操作。 欢迎来电咨询!
-
泰达仪资讯动态速报–2024年1月2024 / 1 / 31
北京泰达仪科技有限公司办公室地址位于北京市海淀区清河小营桥东北角,于2013年02月26日在海淀分局注册成立,注册资本为600万元人民币。在公司发展壮大的10年里,我们始终为客户提供好的产品和技术支持、健全的售后服务。 自2013年以来,公司专注于生态与环境科学专业仪器设备,尤其提供高品质的植物培养箱、植物光照培养箱、人工气候室等相关仪器。代理产品主要集中于人工环境控制、植物培养箱、生态与环境科研仪器,涉及大气与碳循环研究、水质水量同步监测、植物、土壤等研究等设备。 1月16日 建在温室里的人工气候室-北京农林科学院蔬菜研究中心 北京农林科学院蔬菜研究中心 气候室一建好就启用,对比培养箱,气候室性价比更高。 北京农林科学院蔬菜研究中心-花椰菜 北京农林科学院蔬菜研究中心-花椰菜 1月26日 水稻 水稻 水稻 1月31日 北京农科大厦 小麦 我们的核心竞争力是:具备相关研究领域的专业性技术人员,其对产品应用深入理解,为科研人员提供最佳的实验方案和售后服务。为科学家提供更好的服务,是我们一直坚持努力的宗旨!