植物工厂概况

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1、植物工厂（plantfactory）的概念最早是由日本提出来的。植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和系统管理于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来，按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。分类关

2、于植物工厂的分类，因所持的角度不同，其划分方式也各异。1.从建设规模上来分可分为大型（1000m以上）、中型（300~1000m）和小型（300m以下）三种；2.从生产功能上来分可分为植物种苗工厂和商品菜、果、花植物工厂，还有一部分大田作物、食用菌等；3.从其研究对象的层次上又可分为以研究植物体为主的狭义的植物工厂、以研究植物组织为主的组培植物工厂、以研究植物细胞为主的细胞培养植物工厂。4.按光能的利用方式不同来划分，共有三种类型，即太阳光利用型（简称太型）、人工光利用型或者叫完全控制性（简称完型）、太阳光和人工光并用型（综合型）。其中，人工光利用型被视为狭义的植

3、物工厂，称为密闭式植物工厂或者叫完全控制性（简称完型），它是植物工厂发展的高级阶段。主要特征植物工厂的共同特征是：有固定的设施；利用计算机和多种传感装置实行自动化、半自动化对植物生长发育所需的温度、湿度、光照强度、光照时间和CO₂浓度进行自动调控；采用营养液栽培技术；产品的数量和质量大幅度提高。通过对工厂内环境的高精度控制，植物的生长在这里几乎不受自然条件的制约，生长周期加快。现在工厂内种植的生菜、小白菜等，20天左右就能收获，而在普通的大田里，则需要一个月到40天的时间。除了收获快，空间利用率高也是植物工厂的重要特点。在工厂内看到的都是三层的栽培架，从面积上就相

4、当于同样大小露天耕地的三倍，加上其种植密度大，因此，植物工厂的产量可以达到常规栽培的几十甚至上百倍。环境要求走进植物工厂，室内布满栽培架，上面种满生菜、小白菜等蔬菜植物。墙上的显示屏正报告着温度、湿度等数据。植物工厂是给植物提供合适生长环境的系统设备，分为植物苗工厂和蔬菜工厂两部分。植物工厂是国际上公认的设施农业最高级发展阶段，是一种技术高度密集、不受或很少受自然条件制约的全新生产方式。目前，仅有日本、美国等少数发达国家掌握这项技术。植物工厂以节能植物生长灯和LED为人工光源，采用制冷—加热双向调温控湿、光照—二氧化碳耦联光合与气肥调控、营养液在线检测与控制等13

5、个相互关联的控制子系统，可实时对植物工厂的温度、湿度、光照、气流、二氧化碳浓度以及营养液等环境要素进行自动监控，实现智能化管理。工厂介绍目前台湾基地的蔬菜植物工厂占地500坪，相当于1500平方米，根据国际分类，超过1000平方米的就可以算作大型植物工厂，进入植物工厂第一间即总控制室，电脑内储存着每种植物生长所需条件的相关数据，工作人员只需事先设定好温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等信息，自动培养箱就可以给种子提供它最适宜的发芽条件。工厂内的植物不是种在泥土中，而是利用水耕法，靠营养液生长。植物的形状和味道，可以通过控制营养液的种类和数量等方式，加以控制和

6、改变。工厂特色在这里，植物完全不需要靠阳光生长，加上新科技确保植物不会在人造灯的照射下，表面温度过高，所以植物工厂内的蔬菜，不必像在农田里那样，一字排开地种植，而是可以种在多层架子上，节省了许多空间，提升了产量。由于是在干净无尘的环境中生长，加上没有使用杀虫剂，植物工厂种植出来的蔬菜营养健全，口感不比露天蔬菜差,不需要清洗就能直接品尝。除了生菜，这儿还有西红柿、油菜等品种，以及一些高档花卉种苗的组培。植物工厂的生产面积利用率可达到常规温室的3至5倍。同时，由于拥有最为适宜的生长条件，植物工厂生长的植物比土壤栽培的植物生长周期要短很多。能源供给来源于浅层地源热泵、太

7、阳能光伏发电等新能源新技术。由于采用计算机智能控制系统，从生产种植到包装出品，偌大一座植物工厂，仅需几名科研人员就能够管理。