無糖組培技術(shù)的特點在于：用CO2氣體代替培養(yǎng)基中的糖作為組培植株的碳源，采用人工環(huán)境控制的手段，提供適宜不同種類植株生長的光、溫、水、氣等條件，促進植株的光合作用，從而促進植株的生長發(fā)育，達到快速繁殖優(yōu)質(zhì)種苗的目的。無糖組培工廠化育苗環(huán)境控制系統(tǒng)，利用嵌入式單片機系統(tǒng)實現(xiàn)了對組培箱內(nèi)各主要環(huán)境因子的綜合調(diào)控。具有運行穩(wěn)定、成本低廉、操作方便、界面友好、顯示方式靈活、數(shù)據(jù)分析能力強等許多優(yōu)點，能完成對大型組培環(huán)境的綜合自動調(diào)控，完全適用于無糖組培的規(guī)?；a(chǎn)，具有廣闊的應用前景。

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CO2增施部分

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系統(tǒng)由高壓CO2鋼瓶、減壓閥門、流量控制閥門、電磁閥、緩沖罐、風機和回流控制裝置等組成。

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如上圖1.減壓閥門；2.電磁閥。

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CO2增施采用CO2施放和風機強制換氣的方法。CO2增施時具有較大的滯后性，CO2施放結(jié)束CO2電磁閥關(guān)閉到CO2均勻分布到各組箱內(nèi)也有一段滯后時間，CO2濃度變化到CO2傳感器檢測到實際值之間還會有1分鐘左右的滯后時間。

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控制過程為：CO2增施時，控制系統(tǒng)向CO2電磁閥發(fā)出開啟T1時間信號，壓力為P流速為S的高濃度CO2經(jīng)過電磁閥進入緩沖罐內(nèi)，此時，控制系統(tǒng)控制風機開T2時間，風壓P由回流閥調(diào)節(jié)，把混合氣體吹入組培箱內(nèi)。等待一段時間滯后T3時間后，CO2傳感器的檢測值穩(wěn)定下來，再開始新的控制周期。CO2電磁閥打開持續(xù)時間T1、CO2流速S、風機打開持續(xù)時間T2、風壓P、和CO2濃度檢測等待時間T3都是可調(diào)的。實際生產(chǎn)中，不同生產(chǎn)周期中組培箱的數(shù)量由可能變化很大，通過調(diào)節(jié)上述控制參數(shù)，都可以達到較高的控制精度，很好的滿足了生產(chǎn)的要求。

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濕度控制部分

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在組培箱內(nèi)設置濕度傳感器檢測組培箱內(nèi)氣體的濕度。當檢測到組培箱內(nèi)濕度大于上限值時，環(huán)境控制儀可以控制風機持續(xù)打開一段時間，通過通風除濕。實際應用中，因為CO2攪拌風機和除濕風機為同一風機，且CO2補氣時，也會對組培箱內(nèi)濕度產(chǎn)生影響，所以程序把除濕動作和CO2補氣動作設置成互鎖狀態(tài)。系統(tǒng)除濕時，CO2不能補氣；CO2補氣時，不能除濕。當系統(tǒng)的濕度傳感器檢測到的組培箱內(nèi)濕度低于下限值時，環(huán)境控制儀控制噴霧裝置進行噴霧增濕，濕度檢測值高于設定值下限后，停止增濕。

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光照控制部分

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每個組培箱內(nèi)安裝了一排4個燈管，系統(tǒng)可以根據(jù)需要，開啟部分或全部燈管?？刂品绞綖槎〞r控制和定量控制相結(jié)合。在光期外，采用定時控制，燈管全部關(guān)閉；光期內(nèi)，則采用定量控制，把組培箱內(nèi)的光照強度控制在一定范圍內(nèi)。

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系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能特點

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無糖組培自動控制系統(tǒng)為分布式系統(tǒng)，由計算機、無糖組培環(huán)境控制儀、傳感器與檢測部分和執(zhí)行機構(gòu)等部分組成分布式控制系統(tǒng)。

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無糖組培環(huán)境控制儀

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基于嵌入式技術(shù)開發(fā)了無糖組培環(huán)境控制儀，控制儀采用中文漢字液晶與鍵盤作為人機界面，可以通過鍵盤設定控制參數(shù)，控制儀可以采集多路CO2濃度、濕度、溫度和光照，自動控制CO2電磁閥、調(diào)節(jié)閥、風機、加濕、光照等設備，調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)達到設定的目標值。控制儀還具有環(huán)境參數(shù)記錄和歷史數(shù)據(jù)存儲功能，可以通過RS485總線與PC機聯(lián)接。

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無糖組培計算機軟件

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無糖組培計算機軟件用于管理整個分布式控制系統(tǒng)，計算機可以與多臺控制儀相聯(lián)，控制儀的數(shù)量由生產(chǎn)規(guī)模的大小決定。計算機通過485總線與控制儀進行通信，可以在計算機上對環(huán)境調(diào)節(jié)設備如電磁閥等進行直接控制，也可以設定控制儀控制參數(shù)，讀取控制儀中CO2濃度等檢測值，對組培箱內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)測。計算機軟件還可以讀取控制儀中存儲的環(huán)境歷史數(shù)據(jù)，保存在SQL數(shù)據(jù)庫中，并生成歷史數(shù)據(jù)曲線圖和CO2消耗速率柱形圖等，為在生產(chǎn)過程中分析確定組培微環(huán)境的最優(yōu)環(huán)境控制參數(shù)提供了有效的技術(shù)手段。

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案例：

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無糖組培育苗車間有150個組培箱，年產(chǎn)量為300萬株。培育植株有非洲菊、鳳梨、蝴蝶蘭等。每天光照12小時；光照強度為1900Lux～2000Lux；溫度為23℃～26℃；濕度為80%～92%。在植株培養(yǎng)初期，需要的CO2量較少，CO2濃度上限值設為1200PPM，下限值設為1000PPM，CO2一次補氣時間為2s,風機一次轉(zhuǎn)動時間為50s，每天光期平均補氣6次。在植株培養(yǎng)后期，需要的CO2量較大，CO2濃度上限值設為2200PPM，下限值設為2000PPM，CO2一次補氣時間為3s,風機一次轉(zhuǎn)動時間為60s，每天光期平均補氣7次。植株生長良好，發(fā)根率達100%，取得了良好的經(jīng)濟效益。

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植物無糖組織培養(yǎng)技術(shù)（光自養(yǎng)微繁殖技術(shù)）

是指在植物組織培養(yǎng)中改變植株所需碳的來源，使用不含糖的培養(yǎng)基，以CO2代替糖作為植物體的碳源，通過控制影響試管苗生長發(fā)育的環(huán)境因子，促進植株光合速率，使試管苗由兼養(yǎng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樽责B(yǎng)型，以更接近植物自然生長狀態(tài)、成本相對較低的方式生產(chǎn)。

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植物無糖培養(yǎng)系統(tǒng)及植物培養(yǎng)容器

包括：密閉培養(yǎng)室、培養(yǎng)架、培養(yǎng)容器、混氣機構(gòu)、CO2存儲容器、電磁閥、供氣管道、CO2濃度計、空調(diào).

所述密閉培養(yǎng)室內(nèi)放置至少一個培養(yǎng)架，培養(yǎng)架上放置至少一個培養(yǎng)容器；CO2存儲容器通過供氣管道與電磁閥相連接，電磁閥通過供氣管道同時與CO2濃度計和空調(diào)的出風口相連；所述密閉培養(yǎng)室內(nèi)部通過空調(diào)控溫，并進行空氣的內(nèi)循環(huán)，以保證CO2氣體的高效利用；培養(yǎng)容器可進行自然換氣和強制換氣，可有效補充容器內(nèi)的CO2和調(diào)節(jié)空氣濕度。