菊花作为典型的短日照植物，自然花期多集中在秋季。通过人工调控光周期、温度等环境因子，可实现菊花的周年供应与反季节开花。人工气候室作为能够精确控制光照、温度、湿度、CO₂浓度等环境参数的封闭式空间，是开展菊花花期调控研究和生产的核心设施。本文从菊花花期调控的生理需求出发，系统阐述人工气候室的建设要点。

一、菊花花期调控的环境需求分析

建设菊花花期调控人工气候室，首先需明确菊花生长发育对各环境因子的具体需求，以此作为系统设计的依据。

光环境需求。菊花属于短日照植物，其花芽分化需要短日照条件诱导。不同品种的临界日长略有差异，一般在12～14小时之间。当每日光照时间短于临界日长时，菊花即可进入花芽分化阶段。研究表明，通过每天少于10小时的光照并持续60～70天，菊花即可形成花芽并开花。在长日照条件下（日照时长超过13.5小时），菊花保持营养生长而不分化花芽。此外，菊花的光饱和点在15～20klux，光照过强（超过60～70klux）易导致花色着色不良等问题。

温度环境需求。菊花生长的最适温度为15℃～25℃。营养生长期的适宜昼温为20～25℃，夜温为15～17℃。花芽分化期夜温控制在15～18℃较为适宜。温度低于8℃时需加温，高于35℃时需降温。部分品种在夜温低于16℃时，到花日数明显增加。昼夜温差也是影响菊花开花整齐度的重要因素。

湿度与气体环境需求。菊花栽培需要适宜的空气湿度和良好的通风条件。人工气候室还应具备CO₂浓度调控能力，以满足菊花光合作用的需求。

二、人工气候室的总体规划与布局

1.明确建设目标与功能定位。建设前需明确人工气候室的主要用途——是用于菊花花期调控的科学研究，还是面向周年生产的产业化应用。不同的用途决定了环境控制精度、规模大小和系统配置的差异。

2.合理规划规模与空间布局。根据场地条件和实验或生产需求确定建设面积。一般建议将人工气候室划分为若干独立功能室，便于开展不同光周期处理或不同品种的对比实验。各功能室应具备独立的控制系统。室内净高度一般不低于2.4米，以容纳栽培架和人员操作空间。

3.遵循建设规范与标准。人工气候室建设应严格遵循相关技术规程，如T/CECS1467—2023《人工环境实验室建设技术规程》以及GB50346-2011《生物安全实验室建筑技术规范》等，确保从设计到运营的全流程合规性。

三、围护结构建设要点

围护结构是人工气候室的基础，直接影响室内环境的稳定性和运行能耗。

保温与密封。墙体应采用高性能保温材料，常用聚氨酯或岩棉夹芯保温板，厚度一般不低于50mm。各结合部位连接应密封良好，防止内外热量交换和空气渗漏。门应采用聚氨酯净化板气密门，配备玻璃观察窗以便随时观察室内情况。

地面处理。地面宜采用PVC地板或环氧地坪，厚度不低于2mm，具备防潮、防滑、易清洁的特性。

结构安全。结构框架应具备足够的承载能力，支撑栽培架、灯具等设备的重量。对于模拟极端环境的气候室，还需考虑防爆等特殊结构要求。

四、环境控制系统建设要点

环境控制系统是人工气候室的核心，直接决定菊花花期调控的成败。

（一）光照系统

光照系统需满足短日照处理和长日照维持的双重需求。

光源选择。应采用可编程LED光源，因其具有光谱可调、发热量低、寿命长、能耗低等优势。LED光源可实现从弱光到强光的无级调节，满足菊花不同生长阶段的光强需求。光源应独立于实验室外或采用独立排风设计，以减少室内热源。

光周期控制。光照系统应支持精确的光周期编程，可设定每日光照时长和开关时间。对于短日照处理，可将每日光照控制在8～10小时；对于长日照维持（如延迟开花），需在自然日照短于13.5小时时进行补光。遮光处理时，遮光幕内光照强度应低于5lx。

光照均匀性。栽培区域内光照分布应均匀，避免出现光照死角或局部过强现象。多层独立栽培系统每层均应配置光源。

（二）温度控制系统

温度控制系统需同时具备制冷和加热功能。

温控范围与精度。气候室温度控制范围一般应覆盖4～45℃，满足菊花从越冬到夏季的全温域需求。控温精度应达到±0.5℃以内，高端系统甚至可达±0.1℃。温度的波动直接影响菊花花芽分化的整齐度，高精度控制至关重要。

温控技术。制冷系统宜采用压缩机制冷机组，配备环保制冷剂；加热系统可采用电加热或热泵技术。采用PID调节与制冷热回收技术，可实现温湿度波动小、节能高效运行。室内空气应通过内循环方式流通，确保温度分布均匀。

（三）湿度控制系统

湿度系统应同时具备加湿和除湿功能。

湿度范围与精度。菊花栽培所需湿度范围一般为50%～90%RH，控湿精度应达到±3%～±5%RH。加湿可采用超声波立体加湿方式，除湿可通过制冷系统冷凝除湿实现。

温湿度耦合控制。温湿度之间存在耦合关系，应采用高精度电加热/制冷除湿一体机技术，实现温湿度的协同控制。

（四）CO₂与新风系统

CO₂浓度控制。应配备CO₂注入系统，通过注入纯CO₂气体调控室内浓度。控制精度一般可达±50ppm，范围可覆盖大气浓度至2000ppm以上。

新风系统。应配置全热交换新风系统，搭配HEPA活性炭过滤，保持室内空气清新。新风系统与CO₂控制系统应协同工作，在补充新鲜空气的同时维持CO₂浓度的稳定。

五、智能控制系统建设要点

智能控制系统是人工气候室的“大脑”，负责环境参数的监测、调节与数据管理。

中央控制器。应采用PLC工控系统，作为系统的核心控制单元。控制器接收遍布室内的温湿度、CO₂、光照强度等传感器的实时数据，与设定值比较后发出指令调节各设备运行，形成闭环反馈控制。

人机交互界面。应配备10英寸以上彩色液晶触摸屏，中文操作界面。支持参数设定、排程运行、数据记录与故障报警等功能。现代气候室还应支持手机APP远程监控与操作。

数据管理。系统应具备数据保存功能，保存时间一般不低于2年。可对温度、湿度、光照等环境参数进行在线记录，为菊花花期调控研究提供数据支撑。

安全保护。系统应具备多重安全保护功能，包括漏电保护、超温报警、故障自诊断等。气候室内部不应接入220V或380V电压，以保证实验人员安全。同时应配置应急备份系统（如备用发电机组、异常报警系统等）。

结语

菊花花期调控人工气候室的建设是一项系统工程，需要从菊花花期调控的生理需求出发，在围护结构、光照系统、温湿度系统、CO₂与新风系统、智能控制系统等各环节进行全面规划和精心设计。唯有各子系统协同配合、精准控制，才能为菊花的花期调控提供稳定可靠的环境保障，实现菊花按需开花的目标。随着LED照明、智能控制、节能技术的不断进步，人工气候室将在菊花花期调控研究和生产中发挥越来越重要的作用。