简介
背景
1、全球气候变化:极端天气多有发生,气候灾害频繁。气候变化下温度、CO2浓度等气候现象因素的变化直接影响作物生长发育和产量质量。
2、国际园艺设施发展:设施园艺是环控农业,环境控制是基本手段,生产要素的环控水平取决于设施类型的隔热保温、透光性能,因塑料大棚、日光温室、玻璃温室、连栋温室和植物工厂环境水平逐级提高,是设施农业发展的必然趋势;国际设施园艺强国均在发展以水肥一体化管控、环境因子自动化管控为技术特征的现代设施园艺产业。
3、农业资源:农田污染严重;农业资源短缺;农业稀缺植物资源枯竭。
4、食物安全保障:市场对于大规模、无污染、安全、高保健价值的新鲜农产品有着迫切需求。
5、社会发展:食物需求增加;劳动力短缺;城市需要提高土地利用率。
6、技术装备水平:植物工厂建立在人们对植物生理学规律全面认知,以及对无土栽培技术、LED照明技术、智能控制等技术、环境检测技术、太阳能光伏发电等技术发展耦合驱动的产物。其中LED节能固态光源的发明及其照明技术发展是21世纪植物工厂技术与产业发展的最直接、最有效的科技驱动力。
分类
从建设规模上:大型为1000m2以上、中型为300-1000m2、小型为300m2以内。
从生产功能上:分为植物苗工厂、叶菜工厂、果菜工厂、果树工厂、组培苗工厂和中药材工厂灯。
从光能利用方式上:分为太阳光利用型、人工光利用型。其中人工光利用型被视为狭义的植物工厂,称为人工光植物工厂,以连栋温室为代表的视为太阳光植物工厂。
光照
光强
光质
光周期
光照模式
均匀性
植物
适合水培的植物,生长周期短,适应温度范围广,可重复收割。
韭菜
20-25天收割一次,种子在3-4℃的低温下就可以开始发芽,但生长的最适温度在15℃左右。韭能忍受干旱,短时间缺水并不影响其生长。
葱
葱的收割频率通常为每月一次,具体取决于葱的生长速度和种植条件。抗热,不耐旱,不耐强光。生长适温15~20°C,高于30°C和低于5°C不利于生长。植物可以抵抗从-45到-25℃的严重霜冻。
芹菜
芹菜生长迅速,适合多次采收,通常每十几天就可以收割一次,这样不仅可以保证芹菜的鲜嫩,还可以持续供应新鲜的芹菜。
空心菜
又名蕹菜,生长周期为30-60天,蕹菜性喜高温、湿润环境,生长适宜温度为25-30℃,可耐35-40℃的高温,10℃以下停止生长;其种子萌芽温度需15℃以上,最适生长温度为25℃左右。
木耳菜
每15-20天采收1次。喜温暖气候,耐热及耐湿性较强,高温季节生长良好,即使在高温35℃以上
红梗叶甜菜
生长速度非常快,种植后大约40天左右就可以开始摘叶食用。非常耐寒,不怕霜冻,能耐零下几度的低温。
食叶型红薯
一个多月左右就可以开始采摘嫩枝和嫩叶,摘完之后,几天后又会重新发出新的枝叶。
工具
vpdchart:气压、空气相对湿度、空气温度、叶温之前的关系图表。
碎碎念
植物工厂主要解决的问题是:土地面积狭小;人工成本高昂;人工光成本能耗高;气候条件恶劣等问题。而目前中国耕种面积并没有少到成本比集装箱更划算的地步;人力成本更低;人工光能耗居高不下;气候条件恶劣的区域对整体影响较小。
国外集装箱植物工厂发展较好的地区与国家,普遍面临着人工成本高;可种植面积少;人均收入高;人工光能成本低等现实,植物工厂产出成本低于普通耕地产出成本。
中国植物工厂破局关键在于是否能研发出大幅增产或者适应性强的的品种,只有研发出耐寒耐热的高产作物,才能将植物工厂能耗降下来,也就是生产成本降下来,面对传统种植竞争中才有一定的优势。