随着我国人口数量的增加和工业化进程的加快,二氧化碳过度排放增加对全球变暖的影响受到了人类的普遍关注,控制或减少二氧化碳排放是人类保护生态环境的重要举措。尽管二氧化碳排放总量的增加为人类带来了诸多不利影响,但二氧化碳又是一种有用的资源,特别是在农业生产上有着许多良好的用途,对促进农业生产可持续发展起到了十分重要的推动作用。本文着重利用温室大棚固碳技术提高CO₂在农业应用领域的利用率。大棚固碳即植物通过光合作用可以将大气中的二氧化碳转化为碳水化合物,并以有机碳的形式固定在植物体内,提高农作物的碳吸收和储存能力,从而提高CO₂气肥的利用率,减少温室气体的排放。本文主要研究内容包括:（1）搭建气肥灌溉决策模型以番茄为研究对象,根据大棚内种植环境,确立了以光照强度及温度为变量的模糊控制策略。Lab VIEW面板作为上位机,负责对番茄生长的各种参数（大棚内温度、光照强度和二氧化碳浓度）进行设定,下达采集的指令,接收传感器上传的数据,并传入模糊控制系统,然后根据所建立的模糊规则对当前状态下的作物光合作用速率进行极大值寻优,自动输出对应的二氧化碳浓度。将模型值与理论值对比,二者的相对误差小于3.5%,证明搭建的气肥灌溉决策模型的调控精度较高。（2）建立大棚固碳灌溉调控系统根据功能分析与性能分析之间的要求,调控系统分为登录,液位/土壤湿度监控、温度监控、光照监控、CO₂浓度监控等5个模块。系统硬件主要包括太阳能电池、电路控制箱、水管、滴灌喷头、温室大棚、CO₂气罐、传感器、PLC通信电路等,完成对大棚内各种参数信息的采集、传输以及人机交互,从而搭建大棚固碳调控灌溉平台;调控界面的设计与开发基于Lab VIEW的G语言程序软件,实现基于传感器网络的大棚环境的监控、操作提示、二氧化碳浓度的输出与控制等功能。（3）番茄种植验证实验搭建基于大棚固碳的模糊控制灌溉实验平台,利用Labview/PLC实现了模糊控制。设计两组施肥灌溉实验组与一组自然生长对照组,利用研究所得气肥灌溉决策模型进行施肥灌溉。分别将传统自然生长组、三角函数组与高斯函数组气肥施肥量进行对比,通过对番茄苗检测光合速率,株高,及其变化率获得最终结果。结果表明实验组较对照组番茄株高增长最大超过43.41%,光合作用速率最大超过53.67%;上述指标,高斯函数组又较三角函数组超过13.86%。二氧化碳浓度、土壤含水率、温度、光照强度等参数的调控误差均小于4%。通过对照试验,证实了大棚固碳调控系统有益于农作物的生长,相对提升了作物光合作用速率和产量。实验表明大棚固碳调控系统能够提高二氧化碳的利用率,达到固碳增产的目的。