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设施园艺皇冠上的明珠——植物工厂

文字:[大][中][小] 2013-7-7  浏览次数:2188

 

设施园艺皇冠上的明珠——植物工厂
时间:2011/07/21      点击: 668 
汤山翠谷·智能数字植物工厂由中国农业科学院农业环境可持续发展研究所与北京中环易达设施园艺科技有限公司自主研发完成。植物工厂建筑面积300平方米,总投资350余万元,由植物育苗工厂和蔬菜工厂两部分组成,以节能荧光灯和LED为人工光源,并配有制冷与加热双向调温控湿系统、营养液在线检测与控制系统、光照/CO2联动气肥增施系统和远程监控系统等,可实时对植物工厂的温度、湿度、光照、CO2和营养液浓度进行自动监控,实现智能化管理。

十大系统和四大核心技术

植物工厂(Plant Factory)是通过设施内高精度环境控制实现作物周年连续生产的高效农业系统,是以计算机为核心可全程监控植物发育过程、温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境要素,不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。植物工厂是现代生物技术、建筑工程、环境控制、机械传动、材料科学、设施栽培和计算机技术等多学科集成创新的产物。


概况而言,植物工厂拥有十大系统和四大核心技术:

十大系统

1、植物立体栽培系统2、植物营养液配制系统3、人工光源控制系统4、温度监测及控制系统5、湿度监测控制系统6、风速监测及控制系统7、光照/CO2联动气肥增施系统8、配电系统9、计算机智能控制系统10、视频监控图像传输系统。

四大核心技术

1、环境控制技术2、营养液在线监控技术3、营养液栽培技术4、节能光源利用技术。

五大特点


植物工厂由于栽培环境高度自动控制,从而实现了蔬菜等植物的周年持续稳定的生产。作为生产者,可以实现省工省力栽培,解放劳动力;从消费者角度来看,植物工厂能提供无农药、安全、优质的农产品。其显著特点:

1、完全排除了不利自然气候环境影响。植物工厂可以在自然环境恶劣,不适传统栽培的地区进行建造生产,如沙漠、孤岛、地下、南北极或者土壤气候不适宜区域栽培,使农业生产的空间限制得到了解放。

2、极大提升了农业生产力,单位面积产量是传统生产的几十倍甚至上百倍。增产的原因主要是:由于生育期大大缩短,而使栽培的茬数,也就是复种指数大大地提高;另外就是单株的产量,在最适宜的人工环境下,就比常规栽培有更大的生物量,在栽培利用空间上可以提高7-10倍以上。正因为植物工厂的这些优越性,才使产量超常规地提高,生产效率发生质地飞跃。

3、可生产高品质与安全环保的农产品。在植物工厂内,可以人为地控制与启动对人们需求的基因表达时间与速度,从而可以培育,为人们提供最具营养价值与口味的高档蔬菜或者反季节蔬菜;在植物工厂内,植物的生长大多采用24小时的全天照补光或脉冲式补光,植物的同化率得到最大化的发挥,而且光照时间与光质,可以按人们栽培的需要进行调控,从而使植物的光形态形成,实现科学化的控制;植物工厂是全封闭的栽培系统,可以做到无菌化无虫化生产,栽培的植物无需使用任何杀菌治虫的化学药剂,栽培的产品是真正的绿色无公害食品,而且品质更加脆嫩与优良。

4、可实行工厂化生产,植物工厂内创造的生长环境,是相对稳定的数字化环境,植物发育所需的诸如积温等可以精确地计算,让植物按专家系统生长模式设定的程序进行,能做到从播种到收获如期上市,使最精确的生产计划得以实现;譬如在植物工厂内,小麦的发育期只需56天,莴苣的生育期只需35天。这些都可作为精确栽培计划生产的标准数据,被录入计算机的专家系统,可定时定量生产出固定品质的产品。

5、改善了劳动质量与劳动环境,从业者可以依赖专家系统,进行植物工厂的管理,无需掌握与了解太专业的农业技术,就可进行管理,使更多有志于农业的业外人士,可以随心所欲地操作与生产。如果结合机器人,可以实现无人化傻瓜化的管理。

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