植物工厂发展前景

发表于 : 2022-07-12 来源:崧盛电源

近些年,随着现代农业科技的不断探索,植物工厂产业也随着迅速发展。本文介绍了植物工厂技术与产业发展现状、存在问题及发展对策,并对将来植物工厂的发展趋势与前景进行了展望。


人工光植物工厂专用LED光源及节能运作技术装备


对于植物工厂各种绿化植物生产专用的蓝红LED光源相继被研发出去,功率30~300W不等,直射光强为80~500μmol/(m2•s),可提供适度阀值范畴的光强、光质参数,达到高效节能适配植物生长光照必须的效果。光源排热管理工作,发布了光源风机主动排热设计,降低了光源的光损速度,确保了光源寿命。此外,提出了根据培养液或水循环减少LED光源热量的方式。在光源空间管理层面,对于植物苗期和后期植物尺寸演化规律,根据LED光源竖直空间挪动管理,完成近距离直射植物冠层,达到节能目标。目前,人工光植物工厂光源耗能可占据植物工厂总运作耗能的50%~60%,尽管LED较荧光灯可节能50%,但仍有研究节能减排的潜力和重要性。


双层立体栽培技术装备


双层立体栽培的层空隙因LED替代荧光灯而缩小,提高了植物种植的空间构成利用率。栽培床的底端设计研究较多,根据突起花纹设计以产生渗流,可有益于植物根系匀称吸收培养液里的养分,提升溶氧浓度。采取定植板,出现了两种定植方法,即尺寸各异的塑胶定植杯或海棉围茎定植方式。出现了可滚动的栽培床系统,定植板以及里的植物可以用手动方法由一端向另一端促进,实现了栽培床一端定植、一端采摘的生产模式。当前,已开发出以培养液膜技术和深流液技术为基本的多种立体双层无土栽培技术装备,基质栽培草莓、气雾剂栽培蔬莱和花卉技术装备异军突起,技术发展较快。


植物工厂发展面临的问题与对策


存在问题


建设成本高


植物工厂必须在封闭环境下开展作物生产,因而必须搭建包含外维护构造、空调机组、人工光源、双层栽培系统、培养液循环及其计算机控制系统在内的配套设施与装备,建设成本相对较高。


运行成本高


植物工厂所需的光源大部分来自LED灯,LED灯要为不同农作物生长提供相应光谱的同时必须耗费大量的电。植物工厂生产过程中的空调、通风、水泵等设备也需要耗费电能,因而电费是一笔很大的支出。据调查,植物工厂产品成本中,电力成本占29%,劳动力成本占26%,固定资产折旧占23%,包装运输占12%,生产要素占10%。


自动化程度低


目前应用的植物工厂中自动化程度低,预苗、栽种、定植、获得等过程仍必须人工工作,造成人工成本高。


可种植作物种类有限


当前植物工厂适用的作物类型十分有限,以生长快速、容易认可人工光源、植株偏矮的绿叶类蔬菜为主,针对栽种规定繁杂(如必须开展受粉的作物等)没法开展规模性栽种。


发展对策


对于植物工厂产业面临的问题,必须从技术、经营等多方面进行研究。对于当前存在的不足,应对措施如下。


(1)加强植物工厂智能化技术研究,提高集约化、精益化管理水准。开发智慧管控系统,有利于完成植物工厂集约化、精益化管理,可大幅缩减劳动成本,节省劳动力。


(2)开发集约高效的植物工厂技术装备,完成周年优质增产。开发高效的栽培设备装备、节能的照明技术装备等,提高植物工厂智能化水准,有益于完成周年高效生产。


(3)进行药植、保健植物、稀有蔬菜等高效益植物工厂化栽培技术研究,提升植物工厂栽培作物类型,拓宽盈利方式,提升盈利起点。


(4)进行家用型、商业型等植物工厂研究,丰富植物工厂种类,完成多种作用持续盈利。


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