严振宁,李兴杰,尹艺璐,张样平,李东波,苏连泰,奥岩松

(1上海交通大学农业与生物学院,上海 200240;2宜春学院生命科学与资源环境学院,宜春 336000;3上海市绿立方农业发展有限公司,上海200120)

我国绿叶菜消费量巨大,在蔬菜生产中占据重要地位[1]。传统的绿叶菜生产属于劳动密集型产业,近年来劳动力成本提高等问题日渐凸显,制约了产业发展[2]。植物工厂作为现代农业的典型代表[3],能够有效缓解用工问题。因此,我国植物工厂无土栽培绿叶菜的种植面积正在快速增加[4]。水培绿叶菜工厂化种植具有环境条件便于调控、养分精准供给等优势,是实现叶菜高效生产的有效途径。然而,要实现水培绿叶菜工厂化生产也存在诸多问题[5],例如前期建设与运维投资大,病虫害易于在水培条件下快速传播,环境调控等技术要求高,这其中环境自动化调控技术的提高对于其持续高产最为关键。而计算机专家系统可以代替传统的人工管理方式,对叶菜生长发育过程中的环境要素进行调控[6]。其中的作物生长模型则是植物工厂生产智能化操作与管理的核心逻辑[7]。

作物生长模型根据其功能的不同,可分为描述性模型和解释性模型两大类[8-9]。描述性模型以田间数据为基础,是对作物生长简单直观的反映,模型参数较少且实用,常见的描述性模型有作物生长发育与产量模型。解释性模型则有利于对复杂系统的理解,更加注重基础理论研究的结合。作物生长模型在农业生产中的应用前景广泛,但是模型的研究仍处于初级阶段,面临的问题较多[10]。……