植物工厂的发展.docxVIP

设施园艺论文标 题植物工厂技术及其发展摘要：植物工厂比传统农业获得的效益更高，是21世纪世界农业发展的方向，成为一个地区或国家农业发展的重要标志。本文主要介绍植物工厂的概况及其技术，分析其特点，对其未来前景进行了展望。由于是一项新发展起来的技术，植物工厂的各方面还有待完善。但作为农业的新选择，它带来的价值已经很新引人了。人工光闭锁型苗木生产系统具有节能高效且可多重利用的特点，垂直农业顾名思义可在摩天大楼中收获新鲜的蔬菜，LED以节能为主，同时还可提高光和效率。随着研究的深入，未来，植物工厂还可带来更多。关键词：植物工厂,垂直农业, LED植物光源,未来发展1引言植物工厂作为新型的农业形式，具有良好的发展前景、空间及潜力，与传统农业相比，具有更高的效益和更强的可控性。它是脱离“经验”的传统农业的新型“科学”农业，是不受任何约束，为求利益最大化的。具有工业化，栽培方式定量化，数值化得特点。如今，植物工厂被称为“农业的第四选择”。人工光闭锁型苗木生产系统是一项低投入高回报的技术，且设备利用率高，高密度繁殖，灵活度高，可提高劳动生产效率。另外，此系统不仅用于育苗，还是良好的药草与蔬菜生产系统。垂直农业是第三次农业革命，不仅可缓解世界粮食问题，还可实现未来在摩天大楼中种植自己的“菜园”，享用新鲜无污染的放心蔬菜。将食物生产和城市生活结合在一起，使城市生活实现可持续性发展，未来可能出现苗圃服务员等新职业。LED植物光源技术在生产中的光照管理环节作用，节能，可控。使用其间歇控制技术可提高光合效率。植物工厂前景理想，效益可观，且发展迅速。2植物工厂概况2.1植物工厂的定义植物工厂的定义可归纳如下：广义：在一定生产管理下的全年无休的植物生产系统；狭义：在完全人工环境下的全年无休的植物生产系统广义的植物工厂除包含狭义者外，尚包含高度环境控制的太阳光利用型系统（精密温室）。植物工厂的广义定义包含了广大范围的生产设施，譬如：豆芽菜，蘑菇，萝卜婴等的生产工厂，半自动控制的温室水耕系统，种苗繁殖系统或人工种子生产等的生产系统等均属之。说到工厂生产时，有二个前提【1】：一个是从自然界妨害的解放，可以不管寒暑且风雨无阻地进行与在自然环境中生产截然不同；再者，工厂生产可预先明确地决定好生产流程，并做好作业分析，也就是说对象的输入输出特性皆可定量的掌握，甚么样的操作会产生甚么样的输出是可以预期的。只要做好操作的作业手册，按部就班谁也能够生产。由此点看，理想的植物工厂是生长那些环境条件与作物生长关系已明确地量化的植物，在一定的人工环境下栽培的完全控制型系统。工厂生产以生长快速又高价格的作物较适合，就资料汇集来说，须要生长过程较单纯，叶面积较大的比较好，所以非结球生菜中的一种沙拉菜恰好可符合这些条件，因此作为叶菜类的代表。除了沙拉菜之外，果菜类的甜椒，根菜类的萝卜婴（二十日萝卜）等，皆为代表。豆芽菜或蘑菇类不行光合作用，所以生长程序容易定量化，是另一类代表。2.2植物工厂产生的背景农业总是给人鲁钝的形象，这虽是偏见，但多少也有理由，因传统的“耕作”使人有不用大脑只靠体力的印象，想象中的农夫似乎是脚穿胶鞋或赤足，整天浑身泥泞的在田里劳动着，除了靠天吃饭之外，只靠直觉和经验来谋生，而且收入和辛苦的程度多半不成比例。一般人对农业多半都有前述的印象(面朝黄土背朝天,一把汗水一把泥，但也正因为此，在科技上可以且需要做的事一定很多。农业的“企业化经营”【2】与农业的“工业化生产”为现代化农业应走的方向。不受任何约束，为求最大利益而活动的自由市场经济原理在市场上会汰弱留强，是产业有市场竞争力的原动力。在加入了 GATT/WTO 组织环境下，开放进口，降低保护的同时，自由市场经济的机制必将汰弱留强，只有较强势的农户才得以生存。农业采用企业化的经营方式乃势在必行。欲求农业能达工业化生产，则作物的栽培过程需要加以制式化，一切照手册来，建立“人人都会操作”【3】的农业。为此，有必要脱离太阳和土壤，使栽培方法定量化、数值化，将农业从“直观与经验”的世界转变到“科学”的世界。2.3工业化生产是植物工厂的主要特点植物工厂分为半天候与全天候两种类型，这是根据环境因子人工控制的程度来区分的，所谓半天候就是其中有一些环境因子还是主要靠自然或受自然之影响，如光照、温度、湿度等，它的控制是因势利导地利用天然气候资源，但也不是任由自然，其中涉入了部份的人工环境。如光照可以采用自然光透入或遮阴与补光的结合，湿度因受外界气候的变化而影响的程度得以改善，但又不是完全的可控，如在通风过程中都会提高或降低栽培环境湿度，但也可结合除湿或弥雾及加湿装置来进行适当的控制，温度除了利用外界热资源及内外热平衡的通风管理外，还可以结合降温与加温系统【4】。这种植物工厂的最大特点是，工业化程度极高，内部设施及栽培模式已完全以工