五（二）催根專家系統(tǒng)的描述——植物水生誘導計算機

lxlb1水培 2012-03-10

展開全文

催根專家系統(tǒng)的描述——植物水生誘導計算機

(2008-12-16 17:14:29)

轉載▼

標簽：

雜談

五（二）催根專家系統(tǒng)的描述——植物水生誘導計算機系統(tǒng) （轉載）

     催根過程中所涉的各項參數(shù)都可通過計算機進行模擬控制，但外界因子多樣性，與氣候多變性，再加上一些因子間的矛盾性，就使控制變得相對復雜化，比如說有時溫度過高需微噴降溫時，如果只簡單地進行噴霧控制，不作量與頻率的計算，常又會使基質濕度過高，兩者具有一定的沖突性，但如果在每次降溫執(zhí)行時，讓其中一個變量與多個變量進行相關計算后，再作出執(zhí)行，就不會出現(xiàn)控制的矛盾，也就是它會與多因子進行相關計算后，再作出量與方式的準確判斷。

     這就形成了農業(yè)控制特有的控制邏輯，與許多工業(yè)上的線性控制不同，具有非線性模糊控制的特點，同時又有采用區(qū)間上下限控制的方式，這種控制模式是基于非線性混沌函數(shù)及植物生長模式基礎上的模擬控制，在農業(yè)生產上具有很強的實用性，與靈活性。而植物生長模式就是按照不同植物類型，不同生長階段，不同培養(yǎng)目標，所形成的植物相對最優(yōu)環(huán)境模式，包括溫光氣熱營養(yǎng)水份等參數(shù)，也把括各種田間操作的工作程序。

     通過植物生長模式及田間操作程序結合形成了農業(yè)專家系統(tǒng)，它是科研成果與經驗的結晶，是專家的智慧，有了它你即使工作人員不懂農業(yè)技術也可依賴專家系統(tǒng)完成農業(yè)生產的各項作業(yè)，而且是最標準的操作最科學的管理，這是計算機在農業(yè)上運用所帶來的偉大作用與效果。

     根據(jù)對植物生根因子的分析，及不定根發(fā)育的特點，不同類型植物對溫光氣熱的不同要求，形成了用于催根或離體材料生根的專家系統(tǒng)。在催根過程中最重要的參數(shù)是空氣濕度、葉片水膜與基質濕度，這些參數(shù)決定了根系的性狀與水生根保持時間的長短，因催根過程重要是完成水生性狀不定根根系的發(fā)育?，F(xiàn)把相關的參數(shù)與實現(xiàn)的方法介紹如下：

     A、空氣濕度：

     空氣濕度保持在80-100%之間，具體因植物類型而進行調整。

     B、葉片水膜：

     葉片水膜是與葉片蒸發(fā)系數(shù)相關的一個參數(shù)，通過它可以保持任何植物或離體材料在計算機環(huán)境下水份的平衡，可以通過田間蒸騰觀察與微調實現(xiàn)每種植物最佳的葉片水膜，其中田間參數(shù)由智能葉片采集感知。

     C、高溫極限：

     高溫極限的控制，大多植物在高溫脅迫下都有生理之障礙，而且不同植物抗高溫性又不同，在去根或離體情況下又有所下降，所以高溫極限的限定一般掌握在32—38度之間。生產時可進行選擇類型及人工調整。

     D、基質濕度：

     在催根過程中，濕度過低即使生根也易老化而成為陸生根，濕度過高又會缺氧而爛根，所以對于基質濕度來說，最好保持在60-80%之間，具體也因植物喜濕性不同而不同，可從專家系統(tǒng)中選擇相對應的類型與種類。

     E、光照時間與強度：

     光照時間也叫光周期，會影響植物的生長發(fā)育，有些對光周期敏感的植物會因光照時間過短或過長而導致體眠停止發(fā)育，所以生產上對光照也需進行控制，一般促進植物生長的光照時間大多是以長日照為主，也有些是短日照下生長的，長日照下開花或休眠的，這就形成了長日照與短日照及日中性植物的區(qū)別，在催根快繁時大多是以促進營養(yǎng)生長為主，根據(jù)植物特性不同，分為8-10小時，10-12小時，12-14小時的光照時間區(qū)段，具體應用時可進行選擇。

     光照強度也一樣，它與植物進化過程中環(huán)境條件有關，喜于在強光下生長的叫喜陽植物，喜于在陰生環(huán)境下生長的叫喜陰植物，喜陽植物具有光飽和值高，喜陰植物則較低的特點。在去根或離體情況下，各種植物的光飽和值會出現(xiàn)下偏現(xiàn)象，所以一般喜陽植物設定為8-10萬勒克斯，中性植物6-8萬勒克斯，喜陰植物則為4-6萬勒克斯，針對具體植物時可進行選擇與微調，找到最佳的光時間與強度，這也是很重要的，特別是夏季強光刺激常會出現(xiàn)光灼傷與光氧化現(xiàn)象，冬季又會因光照強度不夠光照時間不足的問題，這些都得賴于計算機的光照傳感器的感應與控制，才能為植物創(chuàng)造最佳的光環(huán)境條件。

     F、基質EC值：

     在催根過程中營養(yǎng)液的補充也是必不可少的，至于何時補與補多少，這也得賴于計算機的檢測與控制，這就是智能葉片EC值的測定。最適于基質初生根發(fā)育的EC值為0.8-1mS/cm,但不同階段又有所不同，如愈傷組織形成階段以0.5-0.8mS/cm為宜，根系發(fā)育完成植株開始生長階段為1-1.2mS/cm，這些可在運用時具體選擇。

     G、葉肥與殺菌：

     離體材料或去根植物在根系沒有形成或恢復生長前，可以利用葉片的功能進行礦質離子的吸收，這就是葉肥的補充，它的控制也可結合專家系統(tǒng)實現(xiàn)，在程序中設定每隔7-10天葉面噴施一次，噴量以智能葉片見干見濕為準，而且設定于傍晚或晚上噴施，噴施時植物葉片要處于無水狀態(tài)，這也由智能葉片感應測定。另外，還可結合殺菌劑進行一起彌霧，進行苗床的空間殺菌。

     上述這些參數(shù)與閾值，在使用時還得賴于系統(tǒng)化邏輯化的專家系統(tǒng)之上，為了便于實用，通常把數(shù)據(jù)及植物類型與控制邏輯進行相關，并寫成程序軟件，使用時無需進行數(shù)據(jù)的輸入，只需選擇類型與進行微調即可，運用非常方便。植物類型選好后，具體植物可因個性差異而進行相關參數(shù)的微調，都可找到該種植物最適合的參數(shù)值，這就是菜單式的人機界面及可調式的人工調整結合的操作體系。也有些個性差異較大的植物，可進行人工設定。通過專家模式與管理經驗的結合都可實現(xiàn)植物離體材料或去根植物的快速催根，為誘導創(chuàng)造最佳的生理及組織基礎。