项目基本情况Basic information of the project
成果来源于黑龙江省自然科学基金面上项目“基于物联网的木耳智能栽培关键技术研究”(项目编号:C2016055)。随着社会不断发展,优良菌种培育及栽培技术进步,人们对黑木耳质量和品相要求也在不断提高,由一家一户家庭作坊式发展起来的传统设施食用菌栽培模式,暴露出的一系列问题越来越突出:黑木耳从催芽到成熟各生长阶段所需的最佳生长环境不同,相关科研人员对黑木耳生长的精确农艺相关研究还停留在较浅层面,对黑木耳生长各阶段所需的环境参数仅作出了区间范围的规定,并未考虑车间内各环境因素耦合关系对黑木耳生长的影响且缺乏相关数学模型的研究,各菌种缺乏精确的环境参数指标。该成果属于食用菌行业。代料栽培势在必行,此方法料源充足,成本低廉,获得了显著的经济和社会效益,已成为当前主流的食用菌栽培方式。黑木耳代料栽培经历20多年发展,其较大程度使用农副产品,节省木料,引领我国黑木耳产业走向了新道路,已成为农村脱贫致富的新途径。在实际生产过程中,多数中小型食用菌生产企业仅对黑木耳生长环境进行整体调控,调温、调湿及光照行为决策与控制指标不精确,黑木耳无法时刻处于最佳生长状态,导致栽培车间产能低,黑木耳品相差,市场竞争力低,高效生产难以实现。当前食用菌生长缺乏一套精确的农艺标准及完备的控制策略和系统,食用菌长势无法达到最佳状态,产量和品质还有很大的提升空间。本研究利用设施食用菌技术,开发建设四栋自主管理全封闭黑木耳栽培车间,搭建智能控制系统:环境传感器采集车间环境信息,PLC (Programmable Logical Controller)为核心控制器根据已获最佳环境参数和精确农艺发出相应调温、调湿、光照行为指令,人机触摸屏HMI (Human Machine Interface)作负责人机交互,环境调控设备作为系统输出层实现黑木耳栽培车间环境精确高效调控。以“黑29”一级母种为试材开展黑木耳栽培试验,以黑木耳最佳长势为目标,研究温度、湿度、光照度及其交互作用对黑木耳各生长阶段长势影响,探明三因素耦合关系,完成基于二次回归正交设计的黑木耳生长小环境模型实例化构建并得出其最佳环境参数组合和精确农艺。从理论上为黑木耳生长环境调控提供定量生理指标,在生产方面为设施食用菌小环境精确高效调控提供技术支持和方法借鉴。依托黑龙江省科学院微生物研究所、佳木斯大学智能检测与控制研究所,以黑龙江省发酵工程技术研究中心为试验场地,开发建设四栋自主管理全封闭黑木耳栽培车间,车间内包括各类黑木耳栽培设施及环境影响设备。利用智能检测与控制技术,搭建车间环境智能控制系统,连接相关电气硬件、设计控制方法、编写软件程序,最后对控制系统进行精确度验证,实现栽培车间环境参数精确调控。具有较高的技术成熟度,广泛适用于木耳及其他食用菌栽培,具有较高的安全性。开发建设四栋自主管理全封闭黑木耳栽培车间,通过对车间现场端、远程端功能及调控精度测试完成控制系统可行性验证。试验结果表明系统各项功能均能满足黑木耳栽培工艺及环境需求。
管理团队与技术团队Management team and technical team
佳木斯大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。