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Analyse, Kontrolle und Programmierung der Pflanzenproduktion in Gewächshäusern mit Hilfe beschreibender Modelle: I. Das Produktionsmodell / Analysis, Control, and Programming of Plant Production in Greenhouses with Descriptive Models: I. The Production Model

H. Krug and H.-P. Liebig
Die Gartenbauwissenschaft
Vol. 44, No. 4 (Juli 1979), pp. 145-154
Published by: Verlag Eugen Ulmer KG
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/43387739
Page Count: 10
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Analyse, Kontrolle und Programmierung der Pflanzenproduktion in Gewächshäusern mit Hilfe beschreibender Modelle: I. Das Produktionsmodell / Analysis, Control, and Programming of Plant Production in Greenhouses with Descriptive Models: I. The Production Model
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Abstract

1. Zur Quantifizierung des ökologisch-technisch-ökonomischen Systems „Pflanzenproduktion in Gewächshäusern" wurde ein beschreibendes Produktionsmodell entwickelt. Teilmodelle sind ein Standortmodell, ein phänomenologisches Wachstumsmodell und ein ökonomisches Modell (Abb. 1). 2. Zwischen der in den Versuchsgewächshäusern (Abb. 2) und der in einer 15 km entfernten meteorologischen Station gemessenen Strahlung bestand eine lineare Beziehung (Abb. 3). Im Winter war der Transmissionskoeffizient (ca. 0,48) geringer als im Sommer (ca. 0,56). 3. Die Luft-Ist-Temperatur in den Doppelschiffen läßt sich mit Hilfe einer Regressionsgleichung als Funktion der Strahlung und der Temperatur im Freien und des Sollwertes des Reglers für die Heizung darstellen (r² = 0,94, Abb. 4). Sie lag im Mittel der 4 Jahre, besonders im Herbst und Frühjahr, aber auch in der kalten Jahreszeit über den Sollwerten an den Reglern. Die Funktion erlaubt die Berechnung des Sollwertes für eine Aufgabentemperatur oder der Ist-Temperatur für verschiedene Sollwerte. 4. Zur Ermittlung der Temperatur-und Strahlungsreaktion wurden Gemüsearten zu verschiedenen Terminen ausgesät bzw. gepflanzt, der Wachstums-bzw. Ernteverlauf durch sukzessive Auswertungen bestimmt (Abb. 5) und mit Hilfe von Wachstumsfunktionen beschrieben (Abb. 6). 5. Die Wachstumsraten in den nach ökonomischen Kriterien gegliederten Wachstumsphasen wurden mit Hilfe einer Regressionsgleichung zur Strahlung, zur Lufttemperatur und einem Zeitfaktor in Beziehung gesetzt. 6. In einem ökonomischen Teilmodell wurden die Erlöse und die heizmaterialkostenfreie Leistung (Erlös minus Heizmaterialkosten) in Abhängigkeit von der Jahreszeit und dem Sollwert des Heizungsreglers beschrieben. Die Preise sind Mittelwerte repräsentativer Erzeugermärkte. Die Heizmaterialmenge wurde mit Hilfe einer Regressionsgleichung nach den Werten von Vickermann berechnet. 7. Die Probleme der Quantifizierung des Systems „Pflanzenproduktion in Gewächshäusern" mit Hilfe des erarbeiteten Produktionsmodells werden diskutiert und Wege für eine Verfeinerung des Modells aufgezeigt. 1. A production model was developed to quantify the ecological — technical — economical system „plant production in greenhouses". Submodels are a habitat model, a phenomenological growth model and an economical model (fig. 1). 2. Between the radiations measured in the greenhouses (fig. 2) and in a weather station 15 km apart a linear relationship existed (fig. 3). In winter the transmission coefficient was lower (0,48) than in summer (0,56). 3. The air temperature in the compartments can be calculated by a regression equation as a function of radiation and temperature outside and the set point of the controller of the heating unit (r² = 0,94, fig. 4). As a mean of 4 years the air temperature was higher than the set point, especially in autumn and spring. This equation allows to calculate the set point for the temperature wanted or of the mean temperatures obtained for different set points. 4. To determine the reactions to temperature and radiation vegetable species were planted or sown at different times, the courses of growth and yield were determined by successive harvests (fig. 5) and described by growth functions (fig. 6). 5. The growth rates in the growth phases, given by economical criteria, were related to radiation, air temperature, and a time factor by a regression equation. 6. In an economical submodel the „output minus fuel cost" values were described as functions of season and set points of the heating unit. The prices are means of representive producer markets. The amount of fuel was calculated by a regression equation on the basis of the values of Vickermann. 7. Problems connected with the quantification of the system „plant production in greenhouses" by the production model described are discussed and improvements indicated. 1. On a établi un modèle de production descriptif afin de determiner le système écologique-technique-économique à savoir "la production de plantes en serre". Un modèle d'habitat, un modèle de croissance phénoménologique et un modèle économique en sont des sousmodèles (fig. 1). 2. On a constaté une relation linéaire entre la radiation mesurée dans les serre de recherche (fig. 2) et la station météorologique située à une distance de 15 km (fig. 3). Le coefficient de transmission a été plus petit en hiver (env. 0,48) qu'en été (env. 0,56). 3. La température d'air mesurée dans les compartiments peut être présentée à l'aide d'une équation de regression comme fonction de la radiation et de la température en plein air et la température prévue du régulateur de chauffage (r² = 0,94, fig. 4). En moyenne des 4 années, elle a été au-dessus des températures prévues des régulateurs, surtout en automne et au printemps, mais aussi dans la saison froide. La fonction permet de calculer la température prévue ou la température effective pour différentes températures prévues. 4. Pour définir la réaction de la température et de la radiation, on a semé respectivement planté différentes espèces de légumes à différentes dates; le développement de la croissance et de la récolte a été déterminé à l'aide d'évaluations successives (fig. 5) et il a été décrit à l'aide de fonctions de croissance. 5. Les taux de croissance dans les phases de croissance classifiées d'après des critères économiques ont été mis en relation, à Paide d'une équation de regression, avec la radiation, la température mesurée et avec un facteur de temps. 6. Dans un sous-modèle économique, les recettes et "la recette moins les frais des combustibles" en fonction de la saison et de la température prévue du régulateur sont décrites. Les prix constituent des valeurs moyennes du marché de production représentatif. La quantité des combustibles a été calculée à Paide d'une équation de regression d'après les valeurs de Vickermann. 7. Les problèmes de la quantification du système à savoir "production de plantes en serre" à la base du modèle de production établi sont discutés et des améliorisations du modèle sont proposées.

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