韩方浩 王 哲

0 引言

我国人口众多，而耕地较少，发展设施农业是解决众多人口吃饭问题的主要途径[1]。而农业大棚作为一种行之有效的解决途径得到了广泛的发展[2]。它对外界环境的依赖性低，能有效的营造一个作物生长的生态小环境，在一定程度上帮助解决农产品日益增长的需求问题。传统的农业大棚，农户往往通过悬挂温度计、湿度计、光照计等传感器，利用自身的种植经验进行加热、喷水、补光等工作，耗费人力物力与时间，且精度难以控制[3]。因此，开发一套适用于农业大棚的低成本、高性能的环境测控系统具有重要的意义。

1 农业大棚环境因素分析

类似于外界环境中植物的生长过程，在农业大棚中，农作物的生长主要依赖于光合作用。根据生物课程中光合作用的基本原理，总结出影响光合作用的主要环境因素包括空气温度、空气湿度、光照强度、CO2浓度以及土壤湿度等。这些因素对作物的生长影响最为显著。

空气的温度是作物能够生长发育的主要环境因素之一，包括作物的发芽、根系营养的吸收、光合作用、蒸腾作用以及吸收作用等在内的生理活动均受温度的直接影响。当作物生长温度适宜的环境时，生长的速度最快，否则其新陈代谢将变得失常，生长速度变缓。一般来说，作物日间适宜的温度为23℃～30℃，夜间适宜的温度为10℃～18℃。

空气湿度是指农业大棚内部的相对空气湿度，它是作物生长作为敏感的因素之一。温度适宜的条件下，作物的蒸腾作用将适宜减少，光合作用增加，生长速度加快。……