观赏型植物工厂构造及生菜栽培技术.pdf

S H A N G H A I V E G E T A B L E S 上 海 蔬 菜 摘 要 植 物 工 厂 是 一 种 通 过 对 设 施 内 温 度 湿 度 光 照 C O 2 浓 度 以 及 营 养 液 等 要 素 进 行 高 精 度 自 动 控 制 实 现 作 物 周 年 连 续 生 产 的 高 效 农 业 系 统 观 赏 型 植 物 工 厂 主 要 用 于 展 示 现 代 农 业 高 新 技 术 进 行 科 普 教 育 等 该 文 介 绍 了 观 赏 型 植 物 工 厂 的 构 造 并 从 播 种 育 苗 移 栽 栽 培 管 理 采 收 等 方 面 介 绍 了 植 物 工 厂 生 菜 的 栽 培 技 术 关 键 词 观 赏 型 植 物 工 厂 构 造 生 菜 栽 培 技 术 植 物 工 厂 是 一 种 通 过 对 设 施 内 温 度 湿 度 光 照 C O 2 浓 度 以 及 营 养 液 等 要 素 进 行 高 精 度 自 动 控 制 实 现 作 物 周 年 连 续 生 产 的 高 效 农 业 系 统 1 是 实 现 未 来 农 业 安 全 生 产 的 主 要 方 法 之 一 代 表 未 来 农 业 发 展 的 方 向 由 于 观 赏 性 较 强 目 前 很 多 农 业 观 光 园 建 有 植 物 工 厂 主 要 用 于 展 示 现 代 农 业 高 新 技 术 进 行 科 普 教 育 等 适 宜 在 植 物 工 厂 内 栽 培 的 作 物 要 求 其 适 于 密 闭 式 系 统 生 产 可 在 低 光 照 条 件 下 生 长 栽 培 周 期 较 短 1 5 3 0 d 植 物 工 厂 能 实 现 高 密 度 栽 培 且 效 益 较 高 生 菜 营 养 丰 富 市 场 需 求 量 大 是 植 物 工 厂 叶 菜 类 蔬 菜 生 产 的 主 要 种 类 之 一 2 生 菜 在 植 物 工 厂 的 密 闭 式 系 统 中 生 长 因 空 间 洁 净 不 使 用 农 药 可 直 接 食 用 且 产 品 附 着 的 杂 菌 少 保 鲜 期 是 普 通 生 菜 的 2 倍 此 外 植 物 工 厂 水 培 生 产 的 生 菜 含 水 量 高 采 收 时 连 根 拔 起 可 将 根 系 一 同 装 入 保 鲜 袋 作 活 体 菜 销 售 产 品 新 鲜 美 观 深 受 广 大 消 费 者 喜 爱 经 济 效 益 可 观 1 观 赏 型 植 物 工 厂 结 构 1 1 外 部 结 构 1 1 1 外 部 骨 架 观 赏 型 植 物 工 厂 的 外 围 护 结 构 要 求 有 一 定 的 保 温 绝 热 性 能 墙 体 一 般 使 用 8 0 1 2 0 m m 厚 的 夹 心 彩 钢 板 利 于 保 温 防 腐 防 潮 抵 御 外 界 不 良 天 气 1 1 2 透 明 玻 璃 为 便 于 观 赏 观 赏 型 植 物 工 厂 一 般 在 观 赏 面 设 置 大 窗 户 并 选 用 5 m m 9 A 5 m m 钢 化 双 层 中 空 玻 璃 1 2 内 部 结 构 1 2 1 育 苗 架 选 用 方 便 拆 卸 的 铝 合 金 层 架 作 育 苗 架 育 苗 架 层 高 3 5 c m 共 设 置 4 层 育 苗 架 下 部 水 槽 高 6 0 c m 总 高 度 2 0 0 c m 平 地 可 视 高 度 1 6 5 c m 采 用 潮 汐 式 灌 溉 系 统 灌 溉 苗 床 为 泡 沫 板 或 P V C 发 泡 板 模 型 上 面 置 泡 沫 育 苗 板 育 苗 板 宽 2 4 c m 长 4 3 c m 高 2 5 c m 每 板 可 育 2 2 0 株 苗 下 部 置 宽 1 2 c m 高 5 c m 的 凹 型 P V C 水 槽 1 2 2 种 植 架 种 植 架 尺 寸 规 格 与 育 苗 架 相 同 种 植 架 的 层 顶 部 安 装 L E D 灯 板 底 部 安 装 P V C 凹 型 水 槽 种 植 架 宽 6 0 c m 可 设 置 3 条 种 植 槽 种 植 槽 设 有 供 液 端 和 回 液 端 回 液 端 处 安 装 过 滤 网 和 液 位 调 节 阀 选 用 P V C 发 泡 板 作 种 植 板 种 植 孔 间 距 2 0 c m 2 0 c m 孔 直 径 2 2 c m 生 菜 种 植 密 度 2 5 株 m 2 1 2 3 配 肥 系 统 配 肥 系 统 包 括 控 制 系 统 2 个 母 液 桶 1 个 酸 碱 桶 2 个 总 液 桶 2 个 水 泵 p H 传 感 器 E C 传 感 器 液 位 传 感 器 等 根 据 秧 苗 的 不 同 生 育 期 设 置 营 养 液 的 E C 值 和 p H 值 配 肥 系 统 从 A 桶 B 桶 C 桶 吸 取 原 液 和 酸 碱 液 自 设 施 设 备 观 赏 型 植 物 工 厂 构 造 及 生 菜 栽 培 技 术 付 前 英 宋 中 权 邹 水 发 江 西 省 斐 然 生 态 农 业 科 技 开 发 有 限 公 司 江 西 南 昌 3 3 0 5 1 1 2 0 2 0 4 7 9 8 0 8 4 7 9S H A N G H A I V E G E T A B L E S 上 海 蔬 菜 动 配 液 直 至 预 设 值 1 2 4 温 控 系 统 植 物 工 厂 因 使 用 补 光 灯 进 行 照 明 灯 具 散 发 大 量 的 热 量 正 常 条 件 下 内 部 只 需 降 温 不 需 加 温 一 般 4 0 m 2 的 植 物 工 厂 需 安 装 2 台 功 率 2 3 0 0 W 的 中 央 空 调 为 加 强 植 物 工 厂 内 空 气 流 通 需 配 置 2 台 循 环 风 扇 和 1 台 全 热 交 换 器 用 于 室 内 外 空 气 的 交 换 1 2 5 光 照 系 统 L E D 灯 具 的 光 谱 覆 盖 范 围 为 3 8 0 7 5 0 n m 红 光 波 峰 6 6 0 n m 蓝 光 波 峰 4 6 0 n m 红 蓝 光 比 为 8 1 此 光 谱 可 有 效 增 加 植 物 V C 含 量 并 降 低 硝 酸 盐 含 量 作 物 距 L E D 灯 带 1 5 c m 时 有 效 光 量 子 通 量 密 度 为 2 0 0 m o l m 2 s 此 时 光 能 利 用 效 率 最 高 3 1 2 6 C O 2 补 充 系 统 植 物 工 厂 体 积 小 一 般 直 接 采 用 液 态 C O 2 补 气 C O 2 补 充 系 统 包 括 C O 2 传 感 器 C O 2 钢 瓶 减 压 阀 流 量 计 电 磁 阀 供 气 管 道 等 1 2 7 循 环 系 统 育 苗 架 和 栽 培 架 下 方 设 有 储 液 桶 储 液 桶 装 有 低 液 位 和 高 液 位 探 测 器 当 营 养 液 的 水 平 面 到 达 低 位 时 配 置 好 的 营 养 液 会 从 总 液 桶 进 入 储 液 桶 循 环 开 始 时 营 养 液 由 储 液 桶 进 入 苗 床 或 栽 培 床 再 由 排 液 孔 回 流 至 凹 型 水 槽 最 后 回 到 储 液 桶 1 2 8 智 能 控 制 系 统 观 赏 型 植 物 工 厂 的 智 能 控 制 系 统 将 由 传 感 器 及 各 种 智 能 设 备 组 成 以 计 算 机 系 统 为 核 心 实 现 数 据 监 测 采 集 信 息 反 馈 工 作 命 令 控 制 执 行 4 监 测 数 据 包 括 温 度 湿 度 C O 2 浓 度 光 照 强 度 营 养 液 E C 值 营 养 液 p H 值 根 据 预 设 参 数 智 能 控 制 系 统 完 成 自 动 调 节 2 生 菜 栽 培 技 术 2 1 播 种 将 育 苗 泡 沫 棉 塞 入 育 苗 板 孔 内 用 清 水 浸 泡 2 0 m i n 使 泡 沫 棉 充 分 膨 胀 随 后 将 种 子 平 放 于 泡 沫 棉 中 间 凹 处 将 播 种 后 的 育 苗 板 平 放 在 苗 床 上 设 置 育 苗 桶 营 养 液 E C 值 为 1 2 m S c m p H 值 为 5 5 6 5 育 苗 期 间 每 天 设 置 6 个 灌 溉 循 环 第 1 次 灌 溉 时 间 为 光 照 启 动 前 3 0 m i n 最 后 1 次 灌 溉 时 间 为 光 照 结 束 前 3 0 m i n 每 次 灌 溉 循 环 1 5 m i n 一 般 播 种 后 2 4 h 种 子 即 可 破 壳 发 芽 2 2 移 栽 播 种 后 1 0 1 2 d 株 高 3 5 c m 根 系 长 6 c m 长 有 4 叶 1 心 时 即 可 移 栽 用 镊 子 将 育 苗 泡 沫 棉 夹 出 放 于 定 植 篮 内 将 定 植 篮 整 齐 地 放 在 栽 培 板 的 定 植 孔 上 2 3 栽 培 管 理 1 光 照 光 照 时 间 与 植 物 工 厂 对 外 开 放 的 观 赏 时 间 相 吻 合 一 般 照 明 安 排 在 6 1 8 时 2 温 度 照 明 期 温 度 设 置 为 2 4 暗 期 温 度 设 置 为 1 8 照 明 期 与 暗 期 温 差 保 持 6 8 3 湿 度 植 物 工 厂 内 空 气 湿 度 会 影 响 植 物 叶 片 和 周 围 空 气 之 间 的 水 蒸 气 饱 和 压 力 差 进 而 影 响 植 物 蒸 腾 和 光 合 作 用 一 般 生 菜 植 物 工 厂 湿 度 保 持 6 0 8 0 4 C O 2 浓 度 C O 2 浓 度 设 置 为 8 0 0 1 0 0 0 m o l m o l 照 明 期 植 物 进 行 光 合 作 用 会 消 耗 C O 2 当 C O 2 浓 度 低 于 8 0 0 m o l m o l 时 开 启 C O 2 控 制 器 进 行 补 充 当 浓 度 达 到 1 0 0 0 m o l m o l 时 关 闭 控 制 器 5 营 养 液 配 方 营 养 液 选 用 山 崎 叶 用 莴 笋 标 准 配 方 其 大 量 元 素 包 括 2 3 6 m g L 四 水 硝 酸 钙 4 0 4 m g L 硝 酸 钾 5 7 m g L 磷 酸 二 氢 铵 1 2 3 m g L 七 水 硫 酸 微 量 元 素 包 括 2 0 4 0 m g L E D T A 铁 钠 盐 1 5 m g L 硫 酸 亚 铁 2 8 6 m g L 硼 酸 4 5 m g L 硼 砂 2 1 3 m g L 硫 酸 锰 0 0 5 m g L 硫 酸 铜 0 2 2 m g L 硫 酸 锌 0 0 2 m g L 钼 酸 铵 设 置 栽 培 桶 营 养 液 E C 值 为 2 0 2 5 m S c m p H 值 为 5 5 6 5 第 1 次 灌 溉 时 间 为 光 照 启 动 前 3 0 m i n 最 后 1 次 灌 溉 时 间 为 光 照 结 束 前 3 0 m i n 灌 溉 频 率 1 次 h 每 次 灌 1 0 m i n 储 液 桶 内 的 营 养 液 需 定 期 检 测 指 标 每 月 更 换 下 转 第 8 4 页 2 0 2 0 4 8 0 8 4 8 0S H A N G H A I V E G E T A B L E S 上 海 蔬 菜 表 4 各 青 菜 样 品 营 养 成 分 含 量 的 平 均 隶 属 函 数 值 分 组 组 别 1 2 3 4 平 均 隶 属 函 数 值 X 0 5 0 4 X 0 5 0 3 0 5 0 约 占 总 样 品 的 4 5 其 中 有 4 个 样 品 的 综 合 营 养 品 质 非 常 好 X 0 5 5 分 别 为 上 海 世 鑫 蔬 菜 种 植 专 业 合 作 社 种 植 的 金 品 1 夏 上 海 绿 望 蔬 果 产 销 专 业 合 作 社 种 植 的 长 征 6 号 上 海 百 蒂 凯 蔬 果 种 植 专 业 合 作 社 种 植 的 都 绿 2 号 和 华 王 3 结 论 与 讨 论 蛋 白 质 总 糖 纤 维 素 和 V C 含 量 是 衡 量 青 菜 营 养 品 质 的 重 要 指 标 试 验 结 果 表 明 不 同 青 菜 样 品 的 蛋 白 质 总 糖 纤 维 素 和 V C 含 量 差 异 明 显 通 过 平 均 隶 属 函 数 分 析 有 3 个 样 品 的 综 合 营 养 品 质 非 常 好 X 0 6 分 别 为 上 海 世 鑫 蔬 菜 种 植 专 业 合 作 社 种 植 的 金 品 1 夏 上 海 绿 望 蔬 果 产 销 专 业 合 作 社 种 植 的 长 征 6 号 和 上 海 百 蒂 凯 蔬 果 种 植 专 业 合 作 社 种 植 的 都 绿 2 号 有 6 个 样 品 的 综 合 营 养 品 质 相 对 较 好 0 5 X 0 6 说 明 青 菜 品 质 的 改 良 还 存 在 一 定 的 提 升 空 间 华 王 青 菜 在 不 同 的 种 植 环 境 条 件 下 其 综 合 营 养 品 质 有 明 显 的 差 异 性 上 海 中 新 农 业 有 限 公 司 种 植 的 华 王 平 均 隶 属 函 数 值 为 0 3 0 1 7 4 远 低 于 上 海 百 蒂 凯 蔬 果 种 植 专 业 合 作 社 的 0 5 6 4 7 5 由 此 说 明 种 植 条 件 对 青 菜 的 营 养 品 质 具 有 重 要 影 响 种 植 环 境 包 括 水 分 光 照 土 壤 条 件 栽 培 管 理 等 其 如 何 影 响 青 菜 的 营 养 品 质 还 有 待 作 进 一 步 的 试 验 和 研 究 参 考 文 献 1 吕 锡 山 不 同 品 种 小 白 菜 的 生 物 学 性 状 及 品 质 比 较 研 究 D 浙 江 农 林 大 学 2 0 1 3 2 程 昕 几 种 小 白 菜 的 品 种 植 物 学 性 状 调 查 及 品 质 分 析 J 现 代 园 艺 2 0 1 2 8 1 2 3 刘 朝 阳 穆 金 艳 孙 丽 等 小 白 菜 主 要 营 养 品 质 及 与 农 艺 性 状 的 相 关 分 析 J 北 方 园 艺 2 0 1 4 1 5 1 0 1 3 4 国 家 卫 生 和 计 划 生 育 委 员 会 G B 5 0 0 9 8 6 2 0 1 6 食 品 安 全 国 家 标 准 食 品 中 抗 坏 血 酸 的 测 定 S 北 京 中 国 标 准 出 版 社 2 0 1 6 5 国 家 卫 生 和 计 划 生 育 委 员 会 G B 5 0 0 9 5 2 0 1 6 食 品 安 全 国 家 标 准 食 品 中 蛋 白 质 的 测 定 S 北 京 中 国 标 准 出 版 社 2 0 1 6 6 国 家 卫 生 和 计 划 生 育 委 员 会 G B T 1 5 6 7 2 2 0 0 9 食 用 菌 中 总 糖 含 量 的 测 定 S 北 京 中 国 标 准 出 版 社 2 0 0 9 7 国 家 卫 生 和 计 划 生 育 委 员 会 G B T 5 0 0 9 1 0 2 0 0 3 食 品 中 粗 纤 维 的 测 定 S 北 京 中 国 标 准 出 版 社 2 0 0 3 1 次 将 桶 内 营 养 液 全 部 排 出 注 入 新 的 营 养 液 2 4 采 收 定 植 后 1 5 1 8 d 生 菜 进 入 采 收 期 以 花 叶 生 菜 和 橡 叶 生 菜 为 例 采 收 期 植 株 高 1 2 c m 根 系 长 3 0 c m 单 株 重 1 4 0 g 采 收 后 将 栽 培 板 上 附 着 的 叶 片 根 系 等 清 除 干 净 然 后 将 栽 培 板 移 至 消 毒 区 消 毒 参 考 文 献 1 杨 其 长 张 成 波 植 物 工 厂 系 列 谈 四 植 物 工 厂 栽 培 设 施 体 系 上 J 农 业 工 程 技 术 温 室 园 艺 2 0 0 5 8 3 8 3 9 2 K o z a i T P l a n t f a c t o r y i n J a p a n c u r r e n t s i t u a t i o n a n d p e r s p e c t i v e s J C h r o n i c a H o r t i c u l t u r a e 2 0 1 3 5 3 2 8 1 1 3 杨 其 长 植 物 工 厂 M 北 京 清 华 大 学 出 版 社 2 0 1 9 4 王 君 杨 其 长 魏 灵 玲 等 人 工 光 植 物 工 厂 风 机 和 空 调 协 同 降 温 节 能 效 果 J 农 业 工 程 学 报 2 0 1 3 2 9 3 1 7 7 1 8 3 上 接 第 8 0 页 2 0 2 0 4 8 4 8 4