摘要
香菇是一种具有极高营养价值和药物价值的食用菌，它的工业化种植具有广阔的市场前景。研究发现，控制光照频率、光照时间、光照强度，即光配方，可以有效提升香菇的产量和品质，且没有任何化学污染。然而，目前国内对香菇光配方的研究还处于起步阶段，究其原因是由于一方面缺乏筛选光配方的自动化系统，另一方面需要投入大量的人力、物力和时间。因此，为了便于筛选香菇的光配方，我们研发出了一套用于筛选香菇光配方的生产环境自动控制系统，并利用此系统进行了光配方的筛选。其主要研究内容如下： 1.研发了一套香菇生长环境自动控制系统。该系统由下位机以及上位机组成，下位机以PLC为主控模块，负责测量香菇生产车间内的空气温度、湿度、CO2浓度和光照强度等，控制冷风机、加热器、排风扇以及补光灯的工作。上位机由触摸屏、服务器管理软件和手机客户端构成。触摸屏负责香菇生产环境指标的配置以及实时数据的呈现，服务器管理软件负责数据的汇总、分析，生成各种报表，手机客户端负责管理员的查询和远程控制。 2.提出了一种照明均匀补光灯的设计方法。根据LED光照度理论，利用python遗传算法工具箱，研究了LED灯珠个数、发光半角以及位置对光照均匀度的影响，给出了光照均匀的最优设计方案，最后使用TracePro软件对优化后的LED阵列进行了仿真验证，结果发现，仿真结果与数值结果非常吻合。 3.利用生长环境自动控制系统进行了香菇光配方的筛选。构建了三种不同光质、不同光强以及不同光照周期的27组实验，记录了香菇菌蕾形成过程中的发育状况，香菇出蕾后，子实体的成长周期、菌盖直径以及菌盖厚度，以及单菇的产量，结果发现，红光能够加快香菇菌蕾形成，是诱导原基形成菌蕾的较好光质，但在子实体发育阶段，红光抑制香菇菌盖生长；蓝光处理的子实体形态最佳，菌盖直径和菌盖厚度都优于其它光照处理的结果。
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