智能大棚温室毕业论文

一 、节能日光温室的建设1、设计建设节能日光温室时应该注意哪些问题？一个好的节能日光温室，要具有以下特点：一是透光性能良好，光照利用率高；二是增温快，保温性能良好；三是易于操作和通风排湿，便于管理；四是结构牢固，防风性能良好，使用寿命长；五是易于建设，且投资较少。为实现上述要求，在建设时要注意做到：（1）、节能日光温室选地：设计建设节能日光温室（棚）选地时，要注意选择那些地势高燥，大雨过后不积水，地下水埋深低于1米，排灌条件良好，土壤肥沃，土质松散，透气性好，土层较深，保肥保水性能良好，且背风向阳，交通方便的地段。（2）、节能日光温室坐向：实践证明，日光温室应建成坐北朝南方向，并偏西（阴）3--5度为好。这样的方向，接受阳光时间长，光能利用率高。若因地形地势等原因，达不到以上要求，也应尽力调整，使之在偏西10度至偏东5度范围内。方法如下：中午12点至12点20分之间，在地面插一根垂直标杆，通过观察，选取其最短投影，然后做其垂直线，再以该垂直线为准，偏阴5度划直线，所画直线，即为温室后墙方向基准线。（3）、节能日光温室大小：节能日光温室，其东西长50-70米比较适宜，若长度短于40米，则温室体积偏小，保温性能降低，遇到严寒天气，室内易发生冷害或冻害。若长度超过80米，则拉盖草苫的时间长，管理不方便。（4）、节能日光温室的高度与南北跨度：温室的高度与南北跨度，应根据当地的纬度来定。因为高度与跨度决定着温室采光面的角度（图1），采光面的角度又左右着阳光入射角的大小。要保证阳光有较大的入射率，其入射角应小于40度。因为太阳光的投射率与光线入射角关系密切。其入射角在0-40度范围内，随入射角的增大，光线的入射率下降，但是变化不明显，当入射角大于40度以后，随入射角的增大，其透光率明显甚至于急剧下降。由图1得知，温室采光面的角度=900-太阳高度角-阳光入射角（40°）。太阳高度角一天之中，中午最大，早晨出太阳时为零，一般上午10点，下午2点时太阳高度角比正午可少6--7度。因此，温室采光面的角度，应适当增加5--6度为好。太阳高度角，由其所在地的纬度决定，不同地区因其所处纬度不同，其太阳高度角不同（表1）。表1不同纬度不同季节太阳高度角的变化（12点）北纬度太阳高度角季节 30° 35° 40° 45° 50°立春、立冬 ° ° ° ° °春分、秋分 ° ° ° ° °夏至 ° ° ° ° °冬至 ° ° ° ° °所以，建温室时，其采光面的角度应根据当地太阳高度角来决定。例如：在北纬36度左右地区，建温室时，其采光面的角度，应大于23度（ɑ=90°°-40°＋5°=°）根据以上原理，在北纬36度地区建温室，其南北宽（跨度）可用下面公式算出：温室宽=温室最高点高度×ctgɑ（ɑ为采光面角度）＋后坡面的投影长度。其温室设计高度为3米，后坡面的投影长度为1米，采光面的角度为23°（ctg23°=），则其南北跨度为8米（3×＋1=8）。若温室设计高度为米，其南北跨度则为米。（5）、节能日光温室的前坡面形状：前坡面（采光面）的形状，目前经常采用的有两种形式，一种为立窗型，即一立一斜型；另一种为抛物线型，也叫半拱圆或半弧型。这两种形式，后者为好，因为:一是抛物线型，其温室的采光面呈拱形，结构坚固，抗压力强；二是坡面凸起，便于用压膜绳压膜，可消除一立一斜型的温室，必须用竹竿压膜，用铁丝绑缚竹竽，造成孔洞多，保温性能差和室内滴水的缺点；三是抛物线型，其采光面透光性能好，阳光利用率高，特别是上午9点以前，温室增温快；四是抛物线型，拉揭草帘便利，且下雪时采光面上积雪少，便于清扫采光面上的积雪。（6）、节能日光温室后坡面角度与投影长度：日光温室设有后坡面，可显著提高温室的保温效果。并能提高温室的高度，增大采光面角度，利于太阳光的射入，还能方便摆放与揭盖采光面的保温覆盖物（草苫、纸被等）。为保障严寒时期温室的室内温度，设立后坡面是必不可少的。但是，后坡面又能阻挡温室北边空中散射光的射入，恶化了温室后部的光照条件，造成温室后部作物生长发育状况、产品的产量与质量，都明显劣于前部作物。平衡利弊，并为便于摆放和揭盖保温覆盖物，应设立后坡面。但后坡面宽度不可过于宽大，其投影长度应维持在1米左右，以尽量减少遮光。如有条件，后坡面建成半活动型为好，上半部为透光型，夜晚备有保温覆盖设施，以提高温室保温效果；白天撤去保温设施，增加散射光的射入，以改善温室后部光照条件；下半部为保温性能良好的永久性坡面，利于保温、摆放、与揭盖保温覆盖物。后坡面的仰角应合理，在北纬36度左右地区，应维持在38度以上，以便于在最为严寒的季节（冬至前后2个月），太阳光可以直射后坡面的内壁，利于提高温室温度和改善温室后部的光照条件。（7）、节能日光温室采光面透明覆盖材料：要采用透光、无滴、防尘、保温性能良好，且具有抗拉力强、长寿的多功能复合膜。比较好的有聚乙烯长寿无滴膜、三层共挤复合膜、聚乙烯无滴转光膜、乙烯-醋酸乙烯三层共挤无滴保温防老化膜、聚氯乙烯无滴膜等。2、温室的墙体应该怎样建设，保温效果才会更好些？温室墙体是温室的最主要构件，它不但能支撑封闭温室，起到保温作用，而且它还具有白天蓄积热量，夜晚释放热量，稳定温室夜间温度的作用。墙体分为实心墙与空心墙两种类型，空心墙又可分为有保温填充材料和无保温填充材料两种类型。单纯从保温效果而言，只要封闭严密，空心墙体比实心墙体保温效果好，填充有保温材料的墙体又优于无填充材料的墙体。但是若温室遇到连续阴冷天气，空心墙体因其蓄积热量较少，热量释放快，其室内夜间温度会明显低于相同厚度实心墙体建造的温室。实践证明，一般情况下，两种不同墙体温室，夜温可相差2度左右，若遇2—3天连续阴冷天气，其夜温相差幅度可达3度左右。综合以上情况，最好建造砖包复合孔穴实心墙体，并在墙体外面，覆以保温层，其保温效果更好。3、什么是砖包复合孔穴实心墙体？它有哪些好处？应当怎样建设？“砖包复合孔穴实心墙体”是指由砖和泥土共建而成的墙体，墙的内壁、外壁是用单层砖和水泥沙浆砌成的，其厚度各为12厘米，双层单砖墙之间夹着1层厚度为76—120厘米的泥土墙体，内层的单砖墙壁，均匀密布有粗度直径5—6厘米的孔穴，孔穴深入墙内40—60厘米、这样的墙体我们把它称作“砖包复合孔穴实心墙体”。这样建造的墙体，用砖量少，投资较少、而墙体结实牢固，不怕风吹雨淋，使用寿命长。这样的墙体内层夹有实心泥土，泥土的热容量大，是仅次于水的储热材料，白天可以蓄积贮存较多的热量，夜晚释放热量多，有利于提高设施内的夜间温度。墙体的内壁密布有孔穴，在白天高温时，热空气可通过孔穴进入墙体内部，快速加热墙体，提高墙体内部温度，增加墙体的蓄积热量，夜晚墙体降温，可释放更多的热量，稳定、提高室内温度。实践证明，建有孔穴墙体温室的夜晚温度，可比同等条件下的其它墙体的温室，夜温提高3—5℃。建设这种墙体具体操作如下：先用石块掺加水泥沙浆砌地基，地基应高于地面20厘米以上，宽120厘米左右，然后在地基上用水泥沙浆砌砖体的空斗墙，其厚度1米左右（北纬45度左右地区厚度可达150厘米），斗壁厚12厘米，斗长150厘米左右，斗内宽76厘米左右，斗高与墙高同，每两斗之间，有一段12厘米厚的砖墙隔开，墙体的内壁须建成孔穴状，每砌5层砖（高30厘米左右），要建造一排方形孔洞（6厘米×6厘米）。即砌第5层砖时，每砌一块砖，要留6厘米长的空间，再砌第二块砖，使每两砖之间都相隔6厘米远的距离（图3），墙体建成后，其内壁呈孔洞状，洞与洞中心点之间距离，上下左右皆为30厘米。墙体内的空斗，必须用泥土填实，填土要等墙体水泥凝固后分层进行，即每砌100厘米高左右墙体，填一次泥土，填后逐层踏实。待墙体建好并彻底凝固后，再用直径5--6厘米、长80厘米、前端削成尖形的洋槐木棍，在内壁墙上沿方形孔洞打穴，穴深40—60厘米。所有的孔穴全部打深即可。4、以前建设的土墙温室，能改造成砖包孔穴墙体吗？怎样改造？可以改造，方法如下：先在土墙的外面，用水泥沙浆砌砖，包上1层单砖墙，再在墙内包上1层密布孔穴的单砖墙，墙凝固结实后，用直径5—6厘米的铁管从孔穴中向墙内的土墙打穴，深40—60厘米即可。改造以后，其墙体结实牢固，温室的夜间温度可提高3度左右。5、怎样在温室的墙体外面加覆保温层？加覆上保温层的效果如何？在温室的墙体外面增设保温层，方法如下：用普通农膜，或用温室换下的旧薄膜，经裁截加工成膜宽3米左右、膜长=温室长度＋山墙长度的长幅。后将薄膜两端用熨斗加热，粘结成10厘米左右的缝筒，各插入3米长的毛竹，将其拉开、拉紧包住后墙与山墙的后半部。两端的毛竹，下头扎入地面泥土中，入土深30厘米以上，上头以铁丝缠系，固定于山墙外沿处，薄膜底部边缘埋于墙外土中。然后在墙与薄膜之间的缝隙内填满碎草，碎草厚度30厘米左右，再用泥土把薄膜上部边缘埋压于温室后坡上。如此处理后，温室墙体外面有一层良好的保温层，墙体热量不再向外散发，夜晚寒冷时，墙体热量只向室内释放，可显著提高温室内的夜间温度，可比不设保温层的温室夜间温度提高3--5度。对稳定严寒时期的温室夜温，效果十分明显。6、温室设置防寒沟有什么好处？防寒沟应该怎样设置？以前建温室，是只在温室外面紧靠采光面的前沿开挖防寒沟，沟内填草，上面覆盖薄膜。实践发现，这样设置的防寒沟，经过拉放草帘，操作人员的来回走动，不长时间就被踏坏，失去保温效能。防寒沟应该在温室内的边沿设置，而且不仅仅只在南部边沿设置，温室的4个边沿都应该设置。其中温室南边沿的一条，应改建成储水蓄热防寒沟。方法是：在前沿开挖一条深50厘米、宽40厘米的东西向条沟，沟南，紧靠温室的外沿，站立埋设一排深50厘米、厚2—3厘米的泡沫塑料板，如果没有塑料板，可用旧薄膜包裹碎干草代替。沟底铺设一层碎草，再用两层旧薄膜将沟底、沟沿全部覆盖严密，后在沟内铺设一条粗度直径为50厘米左右的塑料薄膜管（80厘米宽的双面塑料筒），其长度和温室长度相同。铺设好后，先把塑料管的一端开口用细绳缠紧，并垫高使其高于地面，再从另一端开口灌满井水，后将开口用细绳缠紧、垫高，不让开口向外漏水。其它3条边沿，各挖掘深40厘米、宽20厘米的窄沟，沟内填入碎草，草要填满、踏实，不必覆盖薄膜。这样做的好处：一是沟内填入的碎干草能吸收设施内空气的水蒸气，降低空气湿度，利于防治病害；二是比较全面的防止了土壤热量的向外传递，提高了土壤温度；三是沟内的碎草吸收水分后，会被土壤微生物分解发酵，既可释放热量，提高室内温度，又可释放二氧化碳，为叶片的光合作用提供原料，可显著提高室内作物产量。前沿的泡沫板能防止温室热量外传，具有良好的保温效果；塑料管内的井水，白天吸收和蓄积热量，夜晚释放热量稳定室温，改变了夜间温室沿部位温度偏低白天温度偏高的弊病，管内的井水还可用于灌溉室内作物，解决了冬季灌溉用水温度低，浇水后降低地温的难题。7、温室的通风口应该怎样设置？温室的通风口应该设置2条，1条在温室的顶部，1条在温室的前部—米高处，通风口处，配备防虫网。这样设置通风口（顶风口和前风口），便于管理。通风时，室外冷空气由—米高处进入室内，因被室内前部上升的热空气迅速加热，避免了冷空气直吹作物的现象发生，而且前风口与顶风口会形成空气对流，促进室内空气循环，利于热空气由顶风口迅速排除，既均匀了室内各部位的温度，又有效地降低了室内温度，并能避免害虫和鸟类从通风口进入室内。目前，不少温室只设顶风口，不设前风口，多数通风口不设防虫网，这样做，会在管理上带来诸多不便，一是通风时，害虫和鸟类容易从风口侵入，危害作物；二是一旦室内出现高温，只靠顶风口通风，降温困难，即使打开后墙的通风窗口，也难以使温室前部温度降下来，只好扒开底膜，开底口通风。这样做，室外冷空气，直吹室内作物，往往会造成室内前部的温度骤然猛降，引起作物叶片失水干枯，带来不应有的损失。现给你发这些过去，如果你有其他需求可直接给我发电子信箱，

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智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文

在日常学习、工作生活中，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢？以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文，仅供参考，希望能够帮助到大家。

摘要：

传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求，以传统塑料大棚为例，不仅产量很低，也会带来较大的污染，且人员管理非常繁琐，不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多，相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间，也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势，然后分析了智慧温室大棚建设方案，最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。

关键词 ：

智慧温室；大棚蔬菜；种植技术；

引言:

在传统农业发展模式下，农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中，需要关注浇水的时机，准确把控农药浓度，且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标，通常依赖于人为判断，因而经常发生误差，也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象，需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术，将各影响因素进行有效控制，改进环境条件，促进蔬菜的正常生长。

1、传统大棚蔬菜种植的危害气体

传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体，如氮气，引起有害气体含量超标的原因较多，主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学，施用含量超标的肥料，将引起氮气排放的增加，当温室大棚内氮气含量超出一定限度后，将导致叶片枯死，特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说，对氮气更加敏感。此外，还会存在亚硝酸气体，当土壤呈弱酸性后，即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱，形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加，会让蔬菜绿叶发生白色斑点，黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒，很多农民常用煤球升温取暖，在燃料不充分燃烧的情况下，将形成大量一氧化碳等有毒气体，温室大棚中碳元素也会超标，不利于蔬菜产量与质量的提升。

在预防过程中主要采取以下措施：

（1）做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热，以优质化肥为主，尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。

（2）通风换气。在天气条件较好的情况下，要根据温度要求及时通风换气，遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。

（3）农膜与地膜不能产生毒性，温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。

2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势

在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件，才能保证蔬菜生长的品质，实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素，改善温室大棚蔬菜种植品质，确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统，发挥最新生物模拟技术的作用，对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器，对温室大棚内多项环境指标进行感知，并利用微机完成数据分析，实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控，最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。

在科技进步与发展过程中，各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用，实行精细化管理模式，温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长，能够帮助种植户创造丰厚利润，也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术，设置农业物联网传感器，管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据，其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息，在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断，远程控制温室大棚中的各项设备，达到及时调节棚内环境的目的，确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统，大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。

智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外，还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中，能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务，实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升，也有效减少了管理成本的投入，为大棚蔬菜种植创造了诸多便利，能够达到增产增收的目的，温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中，智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用，为农业全面升级打牢基础。

3、智慧温室大棚建设方案

在智慧温室大棚建设过程中，需要由多个环境监测节点完成组网，才能实时采集环境信息，达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器，控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应，因为节点功耗不高，所以电池使用寿命很长，在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中，上位机除了可以实时显示、控制与存储，并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外，也可以借助网关与Internet服务器进行连接，达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后，能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控，也能将相关信息实时存储下来，为农业生产科学化管理创造条件。

在智慧温室大棚功能设计上，主要包括以下几点：

（1）身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机，用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。

（2）自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠，在大棚中发生烟雾、明火以后，利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测，能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制，在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话，并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。

（3）远程监控功能。登录网页端，即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。

（4）无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量，要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成，能够精确采集相关信息数据[3].

（5）定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器，能够在高压、高频电等电离作用下，让空气内氧气转化为臭氧，并定时进行杀菌，达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点，还降低了成本与农药使用量，能够达到无污染、无残留的要求，不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。

4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统

在农业自动化发展过程中，除了应用计算机技术以外，也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等，尤其对蔬菜种植自动控制系统而言，它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言，主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统，属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网，能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。

蔬菜种植自动控制系统主要构成如下：

（1）无线传感器，分别为温湿度传感器，土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。

（2）控制器，主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等，可以集中处理各传感器传输的数据信息，并由计算机发出相应的控制指令。

（3）触摸屏，能够显示各种数据，以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制，各种数据报表的打印等。

（4）遥控终端，通常包括手机、计算机等。

对蔬菜种植自动控制系统功能来说，包括以下几点：

（1）检测系统：设置多种无线传感器，将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。

（2）信息传输系统：利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络，为数据传输、转换等创造有利条件，能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。

（3）信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心，各节点能够自由匹配，任意监控，互不干扰。

（4）控制系统：增加摄像头，对各温室大棚进行监测，并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测，将各节点数据采集起来，通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等，发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].

（5）远程控制系统：移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态，借助手机实时发布指挥控制设备。

蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠，适应性也很强，能够提高蔬菜种植智能化水平，为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息，确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理，让蔬菜生长环境得到改善，真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标，也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].

5、结语

总之，近年来人民生活水平不断提高，在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求，产品附加值越来越高，经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制，推动现代农业发展再上新台阶，也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术，为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照，这样蔬菜种植产量与品质得到保障，可操作性也大幅度提升，不仅可以实现增产创收的目的，也为产业链的形成创造了有利条件。

参考文献

[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业，2019（14）：13-17.

[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息，2018,35（29）：62-64.

[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020（16）：164-171.

[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020（08）：11-12.

[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友，2020（13）：50-50.