一种基于光照调节的适于深地环境的农作物种植生态系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于光照调节的适于深地环境的农作物种植生态系统，属于植物栽培技术领域。本发明专利技术的深地农业生态系统是位于地下100～5000米任意深度范围的地下空间，其由人造空间与原有深地空间组成，在人造空间内设置作物种植区域，所述原有深地空间与人造空间相互连通形成半封闭式空间结构；在所述生态系统中构建有包括温度控制系统、水分控制系统、气体控制系统和光照控制系统。本发明专利技术通过各种人工调控手段，能够很好对深地的高温环境进行合理调控，实现了深地高温环境的有效调控，基本实现了种植作物的存活，给深地农业的开展提供了参考和方向。

A crop planting ecosystem suitable for deep environment based on illumination adjustment

The invention provides a crop planting ecosystem suitable for deep environment based on light regulation, which belongs to the field of plant cultivation technology. The deep agro-ecosystem of the invention is an underground space located in an arbitrary depth range of 100-5000 meters underground, which consists of artificial space and original deep space. Crop planting areas are arranged in the artificial space, and the original deep space and artificial space are interconnected to form a semi-closed spatial structure. The system includes temperature control system, moisture control system, gas control system and light control system. The invention can reasonably regulate and control the deep high temperature environment by various manual control means, realize the effective control of the deep high temperature environment, basically realize the survival of planting crops, and provide a reference and direction for the development of deep agriculture.

【技术实现步骤摘要】
一种基于光照调节的适于深地环境的农作物种植生态系统
本专利技术涉及一种植物种植系统，特别涉及一种基于光照调节的适于深地环境的农作物种植生态系统。
技术介绍
现有的研究表明，影响植物生长的因素主要有以下几点：(1)光照；(2)温度；(3)水分；(4)二氧化碳；(5)矿质营养。为了促进植物的生长，提高作物的产量，以及在植物无法生长的季节顺利进行植物育苗和栽培，大量人工构建的植物种植系统已广泛应用于植物栽培和生产中。这些植物种植系统大多是通过调控上述五种因素来满足植物生长所需，如目前广泛使用的温室，就是一种在地面上构建的种植系统，其能够很好克服植物由于南北地域的差异，以及克服作物因季节属性而无法进行栽培和生产的缺陷。但是这套种植系统均采用构建封闭式的区域，通过对封闭式区域内的环境因素进行人工调控，从而实现植物培育的目标。随着中国航天工程的发展与科技的进步，涉及太空环境的种植系统也不断被开发出来，其是在太空环境中设置一个密闭的栽培舱，通过模拟植物在标准环境下的生长条件来实现在太空上进行植物的种植，并结合太空中特有的环境进行植物突变的培育。这类太空种植系统也均采用封闭式的区域，通过在封闭式区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光照调节的适于深地环境的农作物种植生态系统，其特征在于，所述深地为地下100～5000米任意深度范围的地下空间，所述地下空间由人造空间与原有深地空间组成，所述人造空间内设置作物种植区域，所述原有深地空间与人造空间相互连通形成半封闭式空间结构；所述生态系统中构建有包括温度控制系统、光照控制系统、水分控制系统和气体控制系统；所述温度控制系统的构建包括：在所述人造空间各个方向的外壁铺设径流量为2.5～5.8m3/h的水网结构，所述水网结构离所述作物种植区域的距离为1～5米；向所述水网结构中引入地表或地下水源，并控制所述水网结构中的水温为5～25℃；在所述人造空间内部设置与所述水网结构相连...

【技术特征摘要】
1.一种基于光照调节的适于深地环境的农作物种植生态系统，其特征在于，所述深地为地下100～5000米任意深度范围的地下空间，所述地下空间由人造空间与原有深地空间组成，所述人造空间内设置作物种植区域，所述原有深地空间与人造空间相互连通形成半封闭式空间结构；所述生态系统中构建有包括温度控制系统、光照控制系统、水分控制系统和气体控制系统；所述温度控制系统的构建包括：在所述人造空间各个方向的外壁铺设径流量为2.5～5.8m3/h的水网结构，所述水网结构离所述作物种植区域的距离为1～5米；向所述水网结构中引入地表或地下水源，并控制所述水网结构中的水温为5～25℃；在所述人造空间内部设置与所述水网结构相连通的喷淋系统，所述喷淋系统位于所述作物种植区域上方，控制水的喷淋量为3.5～6.7m3/h；环绕所述作物种植区域还设置有风冷系统，所述风冷系统的送风量为300～600m3/h；所述光照控制系统由人造光源控制组构成，位于所述人造空间内部用于供给作物生长所需的光强度，所述人造光源控制组包括红光控制组和蓝光控制组，其中，所述红光控制组的光强度为300～400微摩尔/m2s，所述蓝光控制组的光强度为50～100微摩尔/m2s，于12～16小时之内分别独立地连续交替地对作物进行红光和蓝光照射，每次交替照射的时长为40～60分钟；所述水分控制系统通过引入外部水源对所述人造空间内的作物进行水分供应和调控；所述气体控制系统将地表的二氧化碳和氧气输入所述人造空间内部用于作物生长所需。2.根据权利要求1所述的基于光照调节的适于深地环境的农作物种植生态系统，其特征在于，所述地下空间的深度在100～500米范围内，控制所述水网结构的径流量为2.5～3.0m3/h，控制水网结构中的水温为20～25℃，控制水网结构离作物种植区域的距离为1～2米，控制喷淋系统中水的喷淋量为3.5～3.8m3/h，控制风冷系统的送风量为300～350m3/h；控制红光控制组的光强度为300微摩尔/m2s，控制蓝光控制组的光强度为50微摩尔/m2s，于12小时内分别独立地连续交替地对作物进行红光和蓝光照射，每次交替照射的时长为40分钟。3.根据权利要求1所述的基于光照调节的适于深地环境的农作物种植生态系统，其特征在于，所述地下空间的深度在5...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺宇欣，苟思，刘超，李乃稳，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51