一种均匀温度场分布的温度调控系统及方法

技术领域

本发明涉及植物种植技术领域，涉及一种均匀温度场分布的温度调控系统及方法。

背景技术

目前，针对引入人工干预的种植模式，尤其是针对批量化种植的植物工厂模式，由于种植规模较大且能够在人工干预的情况下向植物施加其所需要的生长环境，植物的种植空间总是以密集方式构建的，因为这样可以显著减少投入生产的场地面积大小，同时在生产管理上也能够具备一定的精简场地的优势。因此在植物工厂中，种植槽、种植架等装置被应用，种植方式开始向垂直化发展。同时，实际上部分植物在垂直方向上也能获得更好的生长状态，例如一些向上生长性的植物，垂直化种植方式能够降低相邻植物在生长空间上的竞争影响，从而使得每株目标植物能够以更具优势的方式进行生长。额外地，也存在在场地内进行平面种植的情况。另外，植物工厂内还存在一种较为常见的营养供给方式，即采用雾化的方式将培养液分散为细小水珠，并且喷洒至植物上以向植物提供其所需要的水分以及养分，针对植物的营养供给，一般情况下，至少需要对植物的根部提供营养和水分，才能让植物吸收其需要的生长资源。

CN218389189U公开一种深浅雾培与无土栽培组合装置，包括营养储备仓以及安装于营养储备仓上端的培养集成仓，所述培养集成仓包括有水培仓、土培仓以及安装于水培仓上端的雾化仓，营养储备仓与培养集成仓贯通连接有导液管，导液管分别贯通于水培仓以及雾化仓内，雾化仓包括有雾化箱体以及安装于雾化箱体内的培养垫板，培养垫板上开设有用于放置植物幼苗的若干种植孔，雾化箱体内侧壁上与种植孔错位地安装有雾化杆，雾化杆延伸于培养垫板内，雾化杆上左右对称地安装有用于对幼苗喷雾的雾化喷头。

CN217722320U公开一种智能雾植机，包括底座、置于底座上的多块定植板和顶板及控制器，底座内设有水槽，水槽内灌注有营养液，在内腔中设有雾喷组件，包括水泵、液管和置于液管上的多个雾喷头，在定植板上设有多个定植孔，定植孔内嵌设有定植杯或海绵，植物栽培于定植杯中且其根须探入内腔中，营养液通过雾化后直接喷施于植物根系上。

但是，目前雾培法的栽培技术仍然存在以下问题。首先培养液喷射在根系之上的过程中，培养液呈微小液滴的形态弥漫在空气中，其具有较大的比表面积，很容易快速蒸发，蒸发过程造成环境温度的降低。在现有的气雾栽培系统中，通常期望将植物根部区域维持在适于植物生长的温度，而频繁的喷雾造成的蒸发吸热将导致植物根部温度低于预期或预设的温度，影响植物最佳的生长条件。此外，在现有的气雾栽培系统中，培养液喷头通常规则或不规则地间隔设置，培养液喷发以及蒸发带来的热效应也将使得植物根部区域形成不均匀的温度场，进而使得落在位于生长室内不同位置的植物根系所处的局部温度存在一定差异，造成植物生长状态的差别；其次对于采取雾培的植物而言，受根系温度影响，即便处于相同培育条件下的植物也会因为处于生长室内不同位置而出现意料之外的生长态势差异，这种情况使得对植物生长均一性的管理变得困难；此外，由于培养液会反复回流利用，若不加以干涉的话，其温度会逐步偏离预先设定的培养液初始温度值，充斥在生长空间各处的培养液对生长空间的环境温度影响的波动便会逐渐增大。特别是，一些特定植物品种对于温度的变动非常敏感，温度的细微差异或者频繁变化将导致生长停滞、异常等后果。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

植物根系温度一旦较高，高温环境下的植物根系将使得根系呼吸作用加剧，从而不利于植物的生长，现有技术中已经出现能够精准控制植物根系温度的技术方案。例如，公开号为CN107027404A的专利文献公开了一种用于植物根系温度精确控制的栽培装置，包括用于栽培植物的栽培槽、用于存储营养液并可进行水温调节的营养液池，营养液池内置有水泵，水泵通过供液管与的栽培槽相连通，并在栽培槽底部设有回液管，回液管与营养液池相连通，藉由调节供入栽培槽内营养液的温度，以改变根系温度。该技术方案提供了一种可精确控制植物根系温度的栽培装置和精确控制植物根系温度的方法，以解决现有栽培中无法对植物根系进行精确均匀的温度控制及灌溉施肥导致植物根系温度波动的缺陷。在现有的植物栽培系统中，培养液喷头通常规则或不规则地间隔设置，培养液喷发以及蒸发带来的热效应也将使得植物根部区域形成不均匀的温度场，进而使得落在位于生长室内不同位置的植物根系所处的局部温度存在一定差异，造成植物生长状态存在差别。然而，该技术方案只能实现统一的营养液池进行水温的调节，无法根据不同的植物根据进行差异化的调节，从而导致整体根系调温系统的精细化程度较低。针对现有技术的不足，本发明提供一种均匀温度场分布的温度调控系统，包括：生长室，用于容纳种植植物，温度单元，用于检测及调控植物根系环境温度，培养液单元，其能够对植物输送培养液，温度单元包括温度测量组件和温度调节组件，温度调节组件配置为基于直接向植物相应位置传递热量的方式而设置在植物根系周围，培养液单元配置为至少能够以调整培养液温度的方式向植物根系输送培养液，其中，在温度测量组件对生长室空间内多个不同位置的植物根系温度进行数据采集的情况下，基于植物根系温度情况，温度调节组件和/或培养液单元能够向相应植物根系位置施加调整温度的影响。

现有技术已经出现通过设置独立控制的温控装置来对不同植物根系接触的环境温度进行调节的技术方案。例如，公开号为CN111183832A的专利文献公开了一种非接触式可调节温度的集成式作物根系培养装置，该装置利用集成式底座作为根盒的安装座，将根盒垂直放置在集成式底座上，由集成式底座上垂直伸出的加热装置实现对各个根盒的独立供热。该技术方案通过根盒的内筒与根盒内部所容纳的土壤或介质隔离，由此能够实现非接触式的独立温度控制，并且能够通过采用的设计集成式的结构实现不同温度的对照试验。然而，同一根盒内的不同位置上的植物根系所处的环境温度仍然可能存在差异，该技术方案仅仅是针对单一环境下的整体温度进行检测并据此进行整体温度的调整，无法对植物根部存在的纵向或者横向的延伸下的环境温度差异进行分别调整。再者，该技术方案主要通过非接触式的温控装置来实现温度的调整，这与本发明通过培养液以及温度调节组件与植物根系进行直接接触的温度调节方式完全相反。本领域技术人员基于此，也不会采用上述现有技术来解决本发明的技术问题。与上述现有技术相比，本发明的温度调控系统能够以直接向植物相应位置传递热量的方式在植物根系周围设置不同的温度调控装置。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何根据植物根系的不同位置对相应的环境温度进行调整。具体地，植物根部存在纵向或者横向的延伸，并且植物根部存在不同类型的根须，即生长根与吸收根，在横向延伸的范围以及两种根部的不同生长规律的影响下，相邻植物的根部存在与位置关联的温度差异，因此造成了植物根部生长情况不均匀的问题。在向植物施加营养液或者水分时，如果不关注上述温度差异，则会造成部分根部位置温度进一步增加，导致该处根部过热死亡或者导致该处根部产生相对于其他部位的生长优势；另一方面也可能造成部分根部位置温度进一步降低，导致该部分根部生长延缓。因此本方案提出对于植物根系，尤其是对于相邻植物的根系，建立与位置相关的温度采集阵列以形成关于植物根系温度场域的采集信息，并且基于多个温度场域的分布以及交叉，找出植物根部种类以及生长状态在不同位置的分布规律，进一步地，再通过额外的温度调整组件或者培养液单元来调整相应位置的温度。尤其是利用了培养液单元对于植物根系生长状态的调控作用，实现了调控根系温度的同时调整了植物根系的生长过程，使得相邻植物根系干扰显著减小，显著提升植物根系的温度均匀性、生长稳定性。

优选地，温度处理组件被配置为能够基于两次培养液施加至植物根系之间的间隔时间内累积的多个历史温度数据建立起温度与时间之间的关联关系，并基于关联关系预测下一间隔时间内的根系温度变化趋势，基于变化趋势调节温度测量组件的检测间隔。

与上述现有技术相比，本发明的温度处理组件能够根据温度调控期间的历史温度数据实现对后续根系温度变化的预测。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何在确保检测准确性的同时降低温度测量组件的检测频次。进一步地，由于植物根系生长存在周期性，因此不同时间下，植物的根系温度是不一致的，某些时间段下，植物根系的温度是需要重点关注的，例如植物在白天进行光合作用时，其根系吸收水分或者营养物质而导致的温度变化需要被重点关注，而另一些时间段下，温度变化相对不重要，例如植物休息阶段。本系统能够基于阵列设置的温度采集组件，获得在不同时间下的历史温度数据，从而在其中获取植物根系温度在时间上的变化趋势。基于变化趋势，系统能够预测下一时间点的温度变化情况，从而提前调节温度检测组件的检测间隔，也即调节温度检测组件的检测频率。在预测温度变化较大的情况下，提升温度检测组件的检测频率；在预测温度变化较小的情况下，降低温度检测组件的检测频率。因此，本系统中温度检测相关部件能耗能够进一步降低，显著提升系统的续航性能，从而显著降低整体植物种植系统的能耗。现有技术中，由于温室内的植物数量众多，温度采集组件较多选择成本较低的型号，因此使用寿命相对较低；另外也存在利用内置电源的温度采集组件的场合。植物工厂内的环境条件较差，基于上述原因，温度采集组件的损坏率较高。而本方案通过上述方式，智能调整温度采集组件的工作频率，能够显著提升温度采集组件的预期使用寿命，显著降低能耗，提升续航。

优选地，基于温度组件在空间内多个分布位置的检测，获取相邻植物根系各自的温度场以及交叉的温度场而形成的交叉温度场域，培养液单元在温度单元采集的场域相关信息的基础上调整其工作参数中的至少其中一项，使得在后续至少一个时间段内将带有温度的培养液引入至植物根系时，至少交叉温度场域内的温度值能够按需求而与相邻温度场差异更大或者差异更小。

与上述现有技术相比，本发明的培养液单元能够根据植物的不同相邻位置上的植物根系温度分布情况调整培养液的相关温度参数。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何降低新培养液加入时相邻植物根系之间的温度场差异。具体地，一方面植物需要吸收根的发展以促进其对营养物质的吸收，但是吸收根的扩展会影响到相邻植物的根系发展，尤其是吸收根是以横向扩展的方式形成的，在密集种植的情况下，相邻植物的吸收根容易在植物的周侧产生接触，使得在该部位产生生长竞争，即相邻植物根系抢夺环境内的营养物质，从而造成部分处于劣势的植物生长缓慢、发育不良；另一方面，植物也需要在生长早期尽快发展生长根以使得其能够在早期获得较好的生长发育优势，但是生长根过度发育对于植物也是存在负面影响的，由于生长根不具备吸收转化营养物质的能力，从而导致植物难以获取足量的生长所需物质，且会导致植物的上半部分只能向上长高而延迟花果的发育。而本方案针对植物根系环境的温度场域进行针对性检测，并且针对每个场域设计至少一个能够覆盖场域范围的雾化喷头，以使得在直接利用雾化液体调整相应温度场域温度的同时，还能够基于雾化营养液的调整来调控相关场域内的植物根系的生长状态，从而在根系生长方面深度调节根系温度环境，使得植物根系在均匀的温度环境下均匀地生长。

优选地，培养液单元通过多个雾化喷头将培养液引入至植物根部，这些各自具备喷溅范围的雾化喷头按照能够覆盖植物生长根区域与植物吸收根交叉区域的方式配置，以使得单个雾化喷头能够针对特定区域的植物根系施加至少一种调整参数的培养液。

与上述现有技术相比，本发明的培养液单元能够通过多个雾化喷头来实现植物根系范围的全覆盖。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何降低单个雾化喷头对整体植物根系温度的影响程度。具体地，在培养液喷射到植物根系上的过程中，培养液呈微小液滴的形态弥漫在空气中，其具有较大的比表面积，很容易快速蒸发，蒸发过程造成环境温度的降低。当使用整体式的单一雾化喷头进行培养液的施加时，整体植物根系所处的环境温度变化差异较大，且无法对相邻区域内的植物根系环境温度进行精细化的调整。在现有的气雾栽培系统中，通常期望将植物根部区域维持在适于植物生长的温度，单一的雾化喷头设置方式只能通过频繁多次的施加培养液过程才能实现预期的温度调整，而频繁的喷雾造成的蒸发吸热将导致植物根部温度低于预期或预设的温度，影响植物最佳的生长条件，因此现有技术的常规设置方式无法实现准确的植物根系温度调整效果。进一步地，本发明的单个雾化喷头对应一个温度场域或者交叉场域，使得每个场域的温度可以被单独地调整，更为重要的是，每个场域对应的植物根系温度以及生长状态能够被独立地调整，使得单个植物的根系不同区域，以及相邻多个植物的根系交叉区域都能够以均匀且合理的方式生长。

优选地，还包括有处理控制单元，处理控制单元通信耦合地连接至温度单元以获取温度场信息以及交叉温度场域信息，并基于温度场信息中第一高位温度值比对与温度场相邻的交叉温度场域中的第二高位温度值，基于比对结果，控制培养液单元的至少一项工作参数。

优选地，在第一高位温度值大于第二高位温度值的情况下，处理控制单元予以调整而使得培养液单元中施加至对应植物生长根区域的培养液浓度减少，增大施加至吸收根交叉区域的培养液流量，而不调整培养液的温度；

在第一高位温度值大于第二高位温度值，且第二高位温度值进一步低于温度警戒低门限值时，处理控制单元予以调整而使得培养液单元施加至对应植物生长根区域的培养液流量减少，增大施加至吸收根交叉区域的培养液流量，同时将培养液温度提升。

优选地，在第一高位温度值小于第二高位温度值，且第二高位温度值大于预警温度的情况下，处理控制单元予以调整而使得培养液单元施加至吸收根交叉区域的培养液喷雾流速增大，而不调整培养液温度；

在第一高位温度值小于第二高位温度值，且第二高位温度值进一步大于警戒温度值的情况下，处理控制单元予以调整而使得培养液单元施加至吸收根交叉区域的培养液流量减小且开启温度单元中的温度控制组件。与上述现有技术相比，本发明的处理控制单元能够获取温度场信息以及交叉温度场域信息，并基于温度场信息中第一高位温度值与温度场相邻的交叉温度场域中的第二高位温度值进行比对，并基于比对结果，控制培养液单元的相关工作参数。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何确保温度控制与营养物质供应之间的稳定性。具体地，通过上述设置方式，本发明使得流速增大的喷雾流能够快速流过吸收根交叉区域，在带走一定热量的同时，不会影响单位时间内吸收根吸收营养物质的含量，从而植物吸收根能够以维持较好吸收的方式降低其升温对植物本体带来的威胁。

优选地，温度测量组件被配置为阶梯性地对位于生长室内的不同空间高度的植物根系表面持续进行监控，温度调节组件基于温度测量组件的反馈的结果阶梯性地补偿对应位置的环境温度，使其温度波动处于温差阈值之内。

优选地，温度单元还包括温度处理组件，在温度测量组件检测的第二温度与预设的第一温度的差值大于预设的温差阈值的情况下，温度处理组件控制温度调节组件向植物根系位置施加调整温度的影响。

一种均匀温度场分布的温度调控方法，方法包括：

在对生长室空间内多个不同位置的植物根系温度进行数据采集的情况下，基于植物根系温度情况，通过直接向植物传递热量和/或通过改变培养液的至少一项参数的方式而向相应植物根系位置施加调整温度的影响。

本发明优势在于：

1、通过温度单元调控，始终维持生长室内空间位置各异的植物根系在培养液喷射前后的最佳温度，即雾化喷头喷出的培养液水雾不会显著影响根系的温度，使得植物的根系能够始终在预先设定的温度环境下生长，保持最佳生长态势；

2、设置阶梯性的温度调节系统，能依据不同阶梯位置的植物根系的实际情况进行温度调控，可以优化能源配置，避免能源浪费，系统运作后期在减少温度监测组件运行时间的同时也能保持不同阶梯位置的植物生长态势的均一性；

3、通过对培养液的温度的维持，去除了因为培养液自身回收利用而导致的温度差异过大的因素，减小了生长室内温度的波动。

附图说明

图1是本发明提供调控系统的结构示意图；

图2是本发明温度单元的组件关系示意图。

附图标记列表

100：温度单元；200：培养液单元；300：生长室；400：根系；500：植物；101：温度测量组件；102：温度调节组件；103：温度处理组件；201：雾化喷头；202：回水管；203：培养液补水管；204：循环泵；205：温度调节器；206：进水管。

具体实施方式

下面结合附图1和2进行详细说明。

目前，针对引入人工干预的种植模式，尤其是针对批量化种植的植物500工厂模式，由于种植规模较大且能够在人工干预的情况下向植物500施加其所需要的生长环境，植物500的种植空间总是以密集方式构建的，因为这样可以显著减少投入生产的场地面积大小，同时在生产管理上也能够具备一定的精简场地的优势。因此在植物500工厂中，种植槽、种植架等装置被应用，种植方式开始向垂直化发展。同时，实际上部分植物500在垂直方向上也能获得更好的生长状态，例如一些向上生长性的植物500，垂直化种植方式能够降低相邻植物500在生长空间上的竞争影响，从而使得每株目标植物500能够以更为优势的方式进行生长。额外地，也存在在场地内进行平面种植的情况。另外，植物500工厂内还存在一种较为常见的营养供给方式，即采用雾化的方式将培养液分散为细小水珠，并且喷洒至植物500上以向植物500提供其所需要的水分以及养分，针对植物500的营养供给，一般情况下，至少需要对植物500的根部提供营养和水分，才能让植物500吸收其需要的生长资源。但是，目前雾培法的栽培技术仍然存在以下问题。首先培养液喷射在根系400之上的过程中，培养液呈微小液滴的形态弥漫在空气中，其具有较大的比表面积，很容易快速蒸发，蒸发过程造成环境温度的降低。在现有的气雾栽培系统中，通常期望将植物500根部区域维持在适于植物500生长的温度，而频繁的喷雾造成的蒸发吸热将导致植物500根部温度低于预期或预设的温度，影响植物500最佳的生长条件。此外，在现有的气雾栽培系统中，培养液喷头通常规则或不规则地间隔设置，培养液喷发以及蒸发带来的热效应也将使得植物500根部区域形成不均匀的温度场，进而使得落在位于生长室300内不同位置的植物根系400所处的局部温度存在一定差异，造成植物500生长状态的差别；其次对于采取雾培的植物500而言，受根系400温度影响，即便处于相同培育条件下的植物500也会因为处于生长室300内不同位置而出现意料之外的生长态势差异，这种情况使得对植物500生长均一性的管理变得困难；此外，由于培养液会反复回流利用，若不加以干涉的话，其温度会逐步偏离预先设定的培养液初始温度值，充斥在生长空间各处的培养液对生长空间的环境温度影响的波动便会逐渐增大。特别是，一些特定植物500品种对于温度的变动非常敏感，温度的细微差异或者频繁变化将导致生长停滞、异常等后果。

由于在针对植物500根际施加培养液时，利用一个或多个雾化喷头201向外输送雾化之后的培养液，因此在喷头周边，基于空气动力学以及液滴本身的运动规律，存在一个至少包裹喷头的培养液范围，它也可以称作是培养液液珠的氛围，植物500根际存在于培养液范围内的部分能够接收到培养液的液滴，从而形成吸收。而对于植物500的根际，其不论是由于上述的培养液的挥发还是其自身的根部细胞进行生理反应所产生的热量，总体来说，以植物500根际为中心向外扩散的范围来看，其温度是大致呈梯度变化的，或者至少是变化的。因此，在一个实施例中，本方案提供一种均匀温度场分布的温度调控系统，系统包括温度单元100，温度单元100用于检测植物500根际的温度以及调控或者辅助调控植物500根际的温度。详细地，温度单元100包括温度测量组件101，温度测量组件101可以是温度探头，例如电阻热传感器或者红外传感器，温度测量组件101仅能够测量其周围一部分范围内的温度，通常仅是一个点的温度值，因此在多个位置配置多个温度测量组件101能够获取不同位置的温度，从而能够以空间与温度的关系处理形成温度场，温度场大致可以按照位置与对应位置的温度值的方式来描述。基于上述，由于植物根系400与培养液的相互作用关系，以植物根系400为中心存在温度场，相邻的植物根系400就存在多个相邻温度场，因此不同的温度场之间存在交叉区域，可以称为交叉温度场域。交叉温度场与植物500之间的相邻部分也存在一定的交互关系。在一般情况下，植物500在生长时，存在生长根与吸收根两种类型，其中生长根多为垂直向下生长，吸收根多为水平方向上的生长，生长根主要满足植物500在土壤或者生长介质中的稳定性，起到物质的疏导作用，吸收根则是吸收转化土壤或者生长介质中有益的养分物质。一方面植物500需要吸收根的发展以促进其对营养物质的吸收，但是吸收根的扩展会影响到相邻植物500的根系400发展，尤其是吸收根是以横向扩展的方式形成的，在密集种植的情况下，相邻植物500的吸收根容易在植物500的周侧产生接触，使得在该部位产生生长竞争，即相邻植物根系400抢夺环境内的营养物质，从而造成部分处于劣势的植物500生长缓慢、发育不良；另一方面，植物500也需要在生长早期尽快发展生长根以使得其能够在早期获得较好的生长发育优势，但是生长根过度发育对于植物500也是存在负面影响的，由于生长根不具备吸收转化营养物质的能力，从而导致植物500难以获取足量的生长所需物质，且会导致植物500的上半部分只能向上长高而延迟花果的发育。因此，植物500的根系400类型以及其彼此的生长情况应当分别被控制在一个较佳的区间，才能够整体上提升植物500的生长水平。

另外，植物根系400在吸收营养物质及转化时会产生生物化学反应，且一般来说，该类反应为放热反应，因此吸收根的周围会放出一部分的热量，部分热量直接进入空气，部分热量被附着在吸收根上的或者吸收根附近漂浮的培养液液滴所吸收以造成液滴气化或者液滴温度升高。无论是哪种，吸收根周围的温度都会呈现一个区域性的高值。并且基于相邻植物500吸收根系400在水平方向上的相互接触，根系400相互交叉的区域越多，其放热水平越高，相应地，该部分交叉区间温度极值会相对更高。因此，基于对交叉温度场域的检测，首先能够以植物500实际吸收情况为观察基础了解相邻植物500根际互相交叉影响的情况，据此获得一个基于植物500吸收的直观且准确的判断基础，从而能够快速且准确地进行后续的调整；其次，温度对于植物根系400同样存在反作用的影响，环境温度过高会影响植物根系400的生长发育、营养吸收水平。因此仍然需要对植物根系400的温度进行一定的控制，防止植物500根部受热停止生长、萎缩等情况发生。

基于上述，系统还包括向植物500提供培养液的培养液单元200，优选地，培养液单元200被配置为以雾化的方式向植物500提供培养液。优选地，培养液单元200具备多个喷头，多个喷头配置在生长室300内，且多个喷头能够分别覆盖一定的喷溅范围，且至少存在能够覆盖植物500生长根区域与覆盖植物500吸收根交叉区域的喷头。优选地，多个喷头能够被单独调控地打开或者关闭，和/或能够被单独地调整流量。优选地，系统配置有处理控制单元，处理控制单元通信耦合地连接至温度单元100以获取由后者检测的温度场信息以及交叉温度场域信息，并基于温度场信息中第一高位温度值比对与温度场相邻的交叉温度场域中的第二高位温度值。本方案中，将植物500的生长根区域近似于温度场区域，将植物500的吸收根交叉区域近似于交叉温度场域，即可以用上述两种温度场区域间的数值反映该处根部的温度情况。

在第一高位温度值大于第二高位温度值的情况下，所述处理控制单元予以调整而使得培养液单元200中施加至对应植物500生长根区域的培养液浓度减少，增大施加至吸收根交叉区域的培养液流量，而不调整培养液的温度。

在第一高位温度值大于第二高位温度值，且第二高位温度值进一步低于温度警戒低门限值时，所述处理控制单元予以调整而使得培养液单元200施加至对应植物500生长根区域的培养液流量减少，增大施加至吸收根交叉区域的培养液流量，同时将培养液温度提升。

在第一高位温度值小于第二高位温度值，且第二高位温度值小于预警温度的情况下，正常继续进行培养液的喷洒，不执行额外的操作。

在第一高位温度值小于第二高位温度值，且第二高位温度值大于预警温度的情况下，所述处理控制单元予以调整而使得培养液单元200施加至吸收根交叉区域的培养液喷雾流速增大，而不调整培养液温度，从而使得流速增大的喷雾流能够快速流过吸收根交叉区域，在带走一定热量的同时，不会影响单位时间内吸收根吸收营养物质的含量，从而植物500吸收根能够以维持较好吸收的方式降低其升温对植物500本体带来的威胁。

在第一高位温度值小于第二高位温度值，且第二高位温度值进一步大于警戒温度值的情况下，所述处理控制单元予以调整而使得培养液单元200施加至吸收根交叉区域的培养液流量减小且开启温度单元100中的温度控制组件，以将吸收根交叉区域内的物质以吹扫的方式吹送至生长根所在的区域内。温度控制组件可以是由风扇或者喷气组件等部件构成，其能够强制流体进行一定的定向运动。上述方案中，将培养液以吹扫的方式吹送至生长根所在区域内，使得植物500的生长根能够暴露在较高的水分与营养物质氛围中，从而能够引导植物500的生长根在与吸收根的营养物竞争中取得优势，从而在植物500内部以符合生理规则的方式抑制吸收根的继续扩张，首先避免了植物500吸收根继续横向扩张而与相邻的其余植物根系400接触纠缠以致植物500之间产生生长竞争，或者避免因两个植物500的吸收根相互靠近且导致该处吸收营养而产热融合以致热量聚集；其次，相较于依靠修剪、打结、喷洒药剂来阻止植物500吸收根向外扩展的人工方式，本方案在节省人工成本的基础上利用热量与培养液吸收彼此之间的制约关系，以及植物500生长根与吸收根之间的制约关系，将热量导入相对温度较低的生长根以促进其吸收水分或者营养物质，从而使得吸收根的发展受到抑制，因此能够利用植物500内部的营养流动趋势来调节吸收根的扩展情况，防止其进一步扩展，能够在较长的时间内不需要人工去干预植物500根部的走向，防止由于人工干预而导致的植物500排斥或者产生的失误造成植物500受损，尤其对于一些高价值种植物500，本方案能够显著降低调整带来的损失风险。

针对植物500的根系400，其生长根与吸收根的生长和吸收应当是相对平衡的过程，由于吸收根主导相对大部分的营养资源的吸收，因此该处产生的热量稍微高于生长根。但是一般来说，植物根系400的温度场总体的规律应当是吸收根的边缘处稍微高于生长根的中间位置，因此可以基于每种植物500的具体情况，依照预先检测实验、先验经验、人工设定等方式获取每种植物500的关于生长根和吸收根的合理温度范围。如果检测到相应位置实际温度偏高，或者偏低，则有可能是因为两种根中的其中一方的吸收效率在某个时间段内突然显著高于另外一方，这一方面将导致热量在某个位置持续积攒而使得根部受热产生损伤，另一方面代表着生存资源在大规模向吸收较高的部位进行移动，影响另一个部位的正常生长发育，因此基于对于均衡生长的需求，需要限制植物500根部任意部位的吸收强度，以防止植物500某个部位占据过量的生长优势。

第一或第二高位温度值可以是温度场或者交叉温度场域中的最高温度值，或者是多个相对高值的平均值。

优选地，在生长室300的底部配置有能够回收喷洒至环境中、但没有被植物根系400吸收的培养液的回水，回水连通至回水管202，回水管202上设置有循环泵204，循环泵204用于抽取沉积在生长室300底部的培养液，将其抽回回水管202，回水管202的一端连通至培养液补水端，补水端能够根据情况补充培养液或者水。优选地，回水管202上还设置有温度调节器205，温度调节器205能够根据控制调节培养液的温度，从而能够实现利用培养液的温度传递而使得植物根系400能够按照较佳的吸收温度的方式获取对应的培养液，以保证一个较为合适的吸收温度。

优选地，如图1所示，生长室300内的植物500可以按照垂直的方式进行种植，例如选择多层种植篮的方式进行种植，此时，植物500的根部在垂直方向上能够彼此之间构成垂直落差的差异，同时为避免植物根系400之间存在相互干扰缠绕，植物500同时在水平方向上也存在一定间隔，从而在此情况下，植物500的根部呈现一部分高一部分低的且水平方向上排开的状态。优选地，为减小种植空间，以及聚集种植用水的喷洒范围，一种优选的种植结构为，植物500按照锥形的排布方式种植，即按照锥形结构构建种植植物500的种植架，并且将植物500按照需要种植在锥形种植架上，植物500的根部向锥形种植架内部垂直落下，并且，位于靠近锥形底部的多个植物500根部相邻距离较为宽松，位于靠近锥形顶部的多个植物500根部相邻距离较为紧凑。设计此种结构的目的之一在于，能够集中化种植用水或用液的喷洒范围。具体地，在植物500配置为锥形种植的情况下，仅需要在锥形种植架结构内配置一个位于或者靠近锥形中轴线的雾化喷头201即可以满足整个锥形种植架上所有植物500根部的用水或用液(可以指培养液)需求。进一步地，锥形结构上沿其周向设置有环形的温度调节组件102，温度调节组件102可以在需要的时候向植物500根部施加额外的温度补偿。进一步地，温度调节组件102的设置位置是按照对应垂直层级上各个植物500根部的位置来确定的，植物500根部具有一定的长度，因此在垂直方向上存在以多个同一高度的多个植物500根部组成的集群，通常是锥形周向的环形聚集的同高度植物500根部集群，因此温度调节组件102可以按照这些不同高度的环形植物500根部集群来设置，以使得每个集群都可以借助其对应的温度调节组件102被补偿温度。雾化喷头201通过进水管206连通，进水管206上连接有温度调节器205，温度调节器205能够对流过的液体进行温度调节，例如使液温增长或下降，从而使得进入进水管206并从雾化喷头201中喷出的液体能够被调整温度。进一步地，管道上还设置有循环泵204，循环泵204用于提供管内液体流动的动力。进水管206的另一端通过回水管202连通至生长室300(锥形种植架)底部，用于回收生长室300中落下的液体，并将其送入循环，目的在于重复利用有价值的培养液。优选地，回水管202内或口部可以包括过滤部件，以过滤满足要求的液体进入回水管202。进一步地，回水管202分出一条支路连通至培养液补水管203，培养液补水管203能够在控制的情况下通入液体，以实现例如向培养液补水或补液的需求。雾化喷头201设置在锥形生长室300靠上方的位置，至少以能够喷洒至生长室300最顶部的植物500根部为基础。

优选地，温度测量组件101被配置为阶梯性地对位于生长室300内的不同空间高度的植物根系400表面温度进行持续监控，温度调节组件102基于温度测量组件101反馈的结果阶梯性地补偿对应位置的环境温度，使其位于温度的波动处于温差阈值之内。如图2所示，温度单元100内还包含温度处理组件103，温度处理组件103预先储存有第一温度与温差阈值。温度测量组件101被配置为红外感应仪，其所监测到的温度记为第二温度，温度处理组件103能记录该温度并基于第一温度与第二温度的差值和温差阈值的对比结果，对温度调节组件102进行传输信息内容可变的电信号输送。温度处理组件103可通过两次培养液单元200向植物500根部施加培养液的间隔时间内(可以是雾化喷头201的喷洒间隔时间周期内)累计的多个历史温度数据建立起与时间相关的关联关系(可以是函数关系式、关系曲线等)，预测下一个间隔时间周期内的根系400温度变化的趋势，该关系式通过多个该时间周期内的温度记录值进行校准，逐步减少温度测量组件101的监测时间，显然不同阶层的温度处理组件103可获得不同的关系式。培养液单元200包括设置在生长室300内部的雾化喷头201以及设置在生长室300外部的循环加热部件(由回水管202、培养液补水管203、循环泵204、温度调节器205和进水管206组成)，雾化喷头201位于生长室300内部中部偏高的位置，能将培养液以雾化的形式喷出并弥漫在整个生长室300的内部空间中，循环加热组件能对沉积于生长室300内底的培养液进行回收并经过循环加热后重新供应给雾化喷头201，加热后的培养液温度设定为第一温度。设置温控子单元，每个温控子单元与雾化喷头201配套布置，温控子单元被配置为根据雾化喷头201喷液频率和每次喷液流量进行热量补偿，避免喷液蒸发造成的局部温度变动和整体温度降低。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。