格瑞尔照明植物工厂.ppt

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1、格瑞尔智能植物工厂设施农业的终极，垂直农业的前奏目录定义与分类特征研究现状关键技术优点发展趋势1定义与分类特征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。知识与技术密集的集约型农业生产方式，依托于设施园艺、建筑工程、环境控制、材料科学、生物技术、信息学和计算机（网络通讯、人工智能、模拟与控制）等学科的基础上。定义分类全封闭式，屋顶及墙壁材料人工光源植物在线检测和网络技术营养液水耕栽培无污染生产周年均衡生产费用高，能耗大，成本高，应用面窄种苗生产半封闭式，玻璃/塑料自然光多种环境因子的监测和调控设备水耕栽培和基质栽培易受季节和气候变化的影响叶菜类和茄

2、果类蔬菜同太阳光利用型太阳光/人工光VS人工光：用电少VS太阳光：气候影响少兼具前两种优点人工光利用型太阳光利用型并用型利用型共同特征固定的设施计算机和多种传感装置实行自动化、半自动化控制营养液栽培技术产品的数量和质量大幅度提高2研究现状发展历史试验研究阶段（20世纪40年代～60年代末）示范应用阶段（20世纪70年代～80年代中期）快速发展阶段（20世纪80年代中期～至今）试验研究阶段研究：20C40S，美国加州帕萨迪纳建立了第一个人工气候室；1957年，世界上第一座植物工厂在丹麦约克里斯顿农场建成；1963年，奥地利的卢斯纳公司建成一座高30m的塔式植物工厂。特点：建设规

3、模小，一般几十m2～几百m2；范围窄，限实验室；品种单一，芹菜和沙拉莴苣为主；多人工光利用型，人工气候室。示范应用阶段研究：1973年，英国，营养液膜法水培模式；波兰、罗马尼亚等国，10多家；英国，果树植物工厂，利用固体基质；维也纳，太阳光利用型钢价玻璃结构植物工厂，自动化程度相当高；美、日、英、奥、等20多家企业开展研究；国际著名公司，投巨资联手科研机构进行植物工厂的研究。特点：应用范围广；营养液栽培技术日臻成熟；自动化控制逐渐完善；开发力度加大，示范效果明显快速发展阶段研究：20C80S中期，瑞士艾伯森公司，并用型大型植物工厂；美国米德兰都农场，18000m2的植物工厂；

4、加拿大冈本农园，人工光蔬菜工厂，寒冷地区植物工厂的典范；荷兰，计算机应用居世界前列；1985年，日本筑波世博会，三层楼高的塔式人工利用型植物工厂；1989年，成立日本植物工厂学会。特点：发展速度快；涉及到的行业广泛；规模不断扩大；国际学术活动频繁；高科技成果应用广3关键技术3.1立体无土栽培技术营养液栽培技术水培技术及设施基质栽培及设施喷雾栽培及设施营养液栽培技术定义：一种不依赖土壤，而是将植物种植在装有一定量的营养液的栽培装置中，或是在配有营养液的砂、砾石、蛭石等非天然土壤基质材料做成的种质床上的栽培技术。又称无土栽培。配方组成：必需营养元素：水和含矿物质元素的化合物，16

5、种必需元素；浓度要求：对大多数作物，总盐分控制在0.4%~0.5%；氮素选择：无机态氮（铵态氮和硝态氮）与有机态氮；pH值：5.5~6.5水培技术及设施主要特征：植物的根系生长在营养液中，确切的讲是一部分根系悬挂生长在培养液中，而另一部分根系则裸露在潮湿的空气中。设施基本功能种子槽能盛装营养液而不渗漏能锚定植株并使根系浸润到营养液营养液和根系处于黑暗之中根系获得足够的氧设施：种植槽、定植槽、贮液池、营养液循环系统等两种类型基质栽培技术及设施定义：通过基质支持作物根系并提供一定水分和营养元素的栽培模式形式：槽培、袋培、岩棉培等供液方式：滴灌供液系统：开路系统&闭路系统对基质要求

6、：具有一定大小的粒径；具有良好的物理特性；具有稳定的化学性状。设施：种植槽、供液与排液系统、贮液池、自动控制系统等喷雾栽培技术及设施定义：利用喷雾装置将营养液雾化直接喷洒射到植物的根系以提供其生长所需的水分和养分的一种营养液栽培技术。优点：解决了根系的水气矛盾，适宜于叶菜类设施：种植槽和供液系统（贮液池、水泵、管道、过滤器和喷头等）3.2环境调控技术温度调控湿度调控气体调控温度调控内外热系统：室外干扰量：室外空气温度、湿度、太阳辐射强度、风速、风向等；室内干扰量：采暖系统、照明及其他设备的散热，作物及栽培床的散热、散湿等遮阳降温非升温材料蒸发冷却法冷水蓄热系统热水供暖地上部加

7、热地下部加温温度高温度低温度调节湿度调控作物叶面蒸发小，严重时体内水分过多，导致茎叶增大，影响产量。也容易产生病害。作物叶面蒸发大，严重时导致根部供水不足，作物体内水分减少，细胞缩小，气孔率降低，光合作用产物减少。通风换气降湿热泵降湿加温降湿喷雾加湿湿帘风机降温加湿系统湿度低湿度高相对湿度25%～80%气体调控通风换气排除多余热量，降低室温排除多余水汽，调节湿度方式自然通风强制通风负压通风正压通风等压通风增加CO2浓度有利于光合速率的提高提高作物的水分利用率CO2肥源酒精酿造工业的副产品碳氢化合物燃烧强