新型微植物工厂生产大麦草

摘要：从新型微植物工厂的建造、内部系统设计、生产运行模式以及效益评价给出全面的阐述。

对新型微植物工厂生产出的大麦草，从营养价值及产量的稳定性方面进行分析，并给出了客观评价。

新型微植物工厂周年稳定连续定量生产大麦草的创造活动，对吉源农牧设备升级改造提供基础，为植物工厂未来的发展提供直接经验。

关键词：大麦草；微植物工厂；设计建造；效益分析
0 引言
所述新型微植物工厂是在大型植物工厂的基础上研发而成。

除具有保证植物生长的适宜温度系统、光照系统、气体浓度系统、风速系统外，还具有可移动性、高机械化、高集约化的特点。

新型微植物工厂（密闭生产车间）是山东吉源农牧科技发展有限公司经过62个月强心研发，研制的具有自主知识产权的新一代雾培植物工厂并专注于雾培大麦草（大麦草或大麦芽或大麦嫩苗都是指大麦种子在新型微植物工厂经过168h生长形成的产品或大麦种子经过发芽处理并经历115～130℃的积温形成的整个植株）集约化、机械化、商业化的生产。

1 新型微植物工厂构造
1.1 新型微植物工厂的建造
新型微植物工厂的建造：外壁采用一定厚度的环保防火保温材料。

观察窗为双层真空玻璃。

雾培床的建造（托盘）：选择导热性好、排水利、环保无公害的材料做大麦草的生产床，生产床放在槽钢做成的雾培架上，生产床的跨度由密闭生产车间的宽度决定，长度随密闭生产车间的长度而发生变化，排水槽的宽度一般为5～10 cm，采用平面多层雾培形式，两侧共计16层雾培床。

布种设备（布种机）：螺旋式运输植物种子，由智能控制器控制布种精度和布种标准，布种机在车间内匀速运动，轻巧易操作。

清洗设备（吉源清洗机）：清洗液和清水按特定比例配成混合液、16层毛刷通过智能控制同时启动，和混合液添加设备配合完成，清洗设备在密闭生产车间内能自由行走。

控菌设备（吉源抑菌机）：定期进行严格控菌处理，采用“N字”型、移动式、自我监测。

1.2 新型微植物工厂生产系统及设计
温控系统：特制、专用型制冷、加热一体中央空调。

光系统：根据植物需光特点设定光照时长和光质配比，主要以红蓝光为主。

气体系统：由传感器检测到密闭生产车间植物不同生长阶段的数值，转化成数字传输给计算机，经过电脑计算系统对氧气和二氧化碳进行准确的补给和排放。

水系统：吉源自研富氧含量的活性水，为根系生长提供足够氧气。

内循环系统：保证密闭生产车间温度、气体浓度、湿度相对一致的必要条件，是高产的保证。

计算机智能控制系统：通过计算机把所有管理参数高效的融合为一体，为高产、优质、实惠提供保障。

2 新型微植物工厂运行模式（生产环节）
2.1 栽培形式和栽培技术的选择
吉源自研新型微植物工厂摆脱了平面单层栽培形式思维的束缚采用了平面多层立体栽培形式，栽培层数越多则土地利用效率越高同时也给生产管理技术、生产成本、栽培技术等方面提出要求，为了节约生产成本根据植物生长规律吉源农牧采用了多层雾培的生产模式，设计的改变不仅降低了生产成本而且使生产管理技术得到提升。

2.2 运行模式中的环节
2.2.1　运行模式中的其中四大环节。

包括5个环节：种子处理环节、布种环节、日常管理环节、采收分级加工上市、清洗控菌环节。

种子处理环节、布种环节、采收分级加工环节、清洗控菌环节只需操作人员根据生产流程严格执行操作标准通过种子处理机械、布种机械、出草采收分级加工运输机械、清洗控菌机械在相对短的时间完成量化的生产。

所有生产机械（设备）经反复升级改造具有易操作、灵巧、轻便、精准，故障率低等优点。

2.2.2　运行模式中的日常管理环节。

日常管理核心部分是吉源农牧自研操纵柜（控制柜），只要使用者点开操纵柜上启动按钮，控制柜就能自动执行（操纵）一个生长周期的生产，不需使用者付出创造性劳动。

3 新型微植物工厂效益分析
3.1 大麦草生产（运营）成本分析
运营成本主要包括水、电、人工费、设备折旧、生产原材料的投入五个方面。

从生产成本构成比例上分析：新型微植物工厂生产大麦草一个生长周期设备折旧费占19%、劳动成本占6%、电力成本占15%，其余成本占60.00%；而中国面积小于200 m2的人工光植物工厂，植物工厂设备折旧费约为28%、劳动成本占30%、电力成本占30%，其余成本占12%（数据来源于嘉兴华斌农业科技有限公司和上海离草科技有限公司）。

从生产成本或销售价格上苜蓿干草1 000 kg市场价在3 000元左右，1 000 kg青储玉米和玉米秸秆饲料市场价格在500元左右，大麦草1 000 kg的生产成本价在530～710元。

从生产成本构成比例上还是从市场价格上分析雾培大麦草占有一定优势。

3.2 大麦草产量分析
吉源农牧新型微植物工厂通过模拟自然条件、配备智能化的管理，根据生产流程严格执行操作标准经过一个生长周期一台新型微型植物工厂能生产出7t大麦草，单位面积产出率120kg/m2，荷兰最高产量是90 kg/m2。

.一个生长周期168h即7天，一年一组（一组7台新型微型植物工厂，7台形成周一到周天完整循环供应模式）总产量为2 548t。

3.3 大麦草质量分析
发芽处理能引起大麦酶类、水溶蛋白质、氨基酸、抗氧化物质等成分的变化。

赵宁等[1]的研究发现，发芽大麦中的超氧化物酶和过氧化物酶的比活均显著高于未发芽大麦。

刘宝祥等[2]研究发现大麦种子发芽过程中，水溶蛋白含量呈增加趋势；与未发芽的大麦相比，发芽大麦的总氨基酸含量亦显著增加[3]。

赵春燕等研究发现，发芽大麦的总黄酮含量高于未发芽大麦。

综上，利用新型微植物工厂生产的大麦草营养成分比大麦籽粒营养成分更具有优势。

3.4 新型微植物工厂解决的问题
新型微植物工厂生产大麦草产品质量的恒定（大麦牧草营养物质的稳定）解决了因季节变换产奶量大幅度波动的难题；产品产量的稳定使牛羊等食草类动物天天吃到鲜草；高度的机械化 使劳动密集型牧草工厂化生产转变为休闲家庭农场（下转第71页）
新型微植物工厂生产大麦草许伟利1，王 军1，2，沙元赛1，徐 晶1，马 云1，董伟志1*（1.山东吉源农牧科技发展有限公司，山东济南 250399；
2.西藏吉源农牧科技发展有限公司，西藏昌都 854000）
3.4.2　对植：对植就是两个植物以相对立的形式进行设计，相同的植物分别树立在景观的两端，形成具有观赏性和规律性的绿化结构。

在园林景观绿化当中，对植形式也比较常用，在小桥、道路的两侧通常会种植相同的植被，植被类型大多都是造型树，能够衬托景观特色。

3.4.3　丛植：丛植是指将同一种植物进行集中种植在景观区域内，植被种植位置的规划不一定具有规则性，但同处于同一景观区域环境当中。

丛植景观当中的植物数量并不多，一般不会超过20株，树植之间相邻，覆盖面积较广，整体的效果能够呈现和谐、美观。

丛植与孤植结合应用的形式比较常用，能够使景观绿化的艺术感增强。

3.4.4　群植：群植是利用多种植物，构建景观绿化，这种景观形式具有综合化的特征，多种植被结合应用，在颜色、线条、形态等元素的搭配期间，需要保证布局的合理性与和谐性，让群植的植被组建在一起能够形成具有艺术性的景观效果，给景观观赏者良好的视觉冲击。

3.5 水体与植物结合造景
水体也是适宜植物生长的环境，在园林景观当中水体是必备元素，将水体与植物进行结合运用造景，既能够增强植物造景的创新性，又能够进一步改善园林生态环境。

在水体环境当中种植水生植物，要科学的规划植物整体布局和种植密度，水体是园林景观生命力的主要体现，水生植物种植不能过密，避免影响水体流动。

另外，水体当中植物的种类选择，需要保证植物生长的适宜性，使水生植物在水体环境中能够健康生长，并且能够对水体环境起到积极改善的作用，促进水体景观生态环境的良性发展。

4 结语
植物造景技术在园林景观绿化当中运用，能够促进园林景观规划设计整体效果的优化，促进园林景观社会效益与生态效益的实现。

一方面能够在城市当中构建更加优质的园林景观结构，让城市面貌焕然一新，为城市人们提供自然休闲场所；另一方面能够改善城市生态环境，促进城市生态的可持续发展。

参考文献
[1] 刘丹丹.中外园林花境营造比较与发展趋势研究——以杭州
为例[D].浙江大学，2016.
式；产品生产过程零农药、零肥料、无污染以及自身营养富集、
全面、均衡、搭配合理的特点能提高产奶量，延长产奶期，提升奶品质，提高肉质，保障消费者利益，解决食物源头安全问题；有了足够的鲜草供应，便可以大大减轻土地、草原压力，使草原具有足够的时间繁衍，减少土地荒漠化现状，实现生态环境的良性循环。

新型微植物工厂生产大麦草 产品生产过程以及自身营养的特点，可以为人类饮食提供纯天然的食材。

参考文献
[1] 赵宁，赵佩，何梦飞，等.大麦及麦芽酚类提取物的抗氧化活性
研究[J].食品研究与开发，2016，37（2）：12.
[2] 刘宝祥，朴水哲，翟明昌，等.大麦发芽过程中蛋白质组的变化
研究[J].食品工业科技，2013，34（11）：108.
[3] 张端莉，桂余，方国珊，等.大麦在发芽过程中营养物质的变化
及其营养评价[J].食品科学，2014，35（1）：232.
少粮油种植面积，扩大瓜果菜的种植面积，使农业结构逐步趋向合理，切实减轻禁烧压力。

3.5 加大秸秆综合利用扶持力度
秸秆的综合利用是一项系统工程，涉及方方面面，应发挥典型引路、示范带动的作用，积极推广秸秆利用的好方法、好经验。

切实加大科技、资金的投入力度，制定必要的扶持政策，加快有关产品的开发和综合利用的步伐，形成“政府引导，部门协作，社会参与”的秸秆综合利用的工作局面。

按照政府扶持、市场运作的思路进行秸秆综合利用项目的开发和建设，加大扶持秸秆技术推广力度，逐步建立多渠道、多途径的秸秆综合利用格局，不断提高秸秆综合利用率和技术水平，建立多渠道筹措资金的新机制，解决秸秆综合利用建设资金投入不足的问题。

3.6 推进秸秆综合利用产业化发展
积极探索秸秆综合利用的新路子，因地制宜，突出重点，创新利用形式。

根据全县秸秆资源分布情况，合理确定秸秆用作肥料、饲料、食用菌基料、燃料和工业原料等不同用途的发展目标。

依托丰富的秸秆资源，大力发展养殖业，鼓励养殖专业户、养殖场和饲料企业通过青贮、微贮、揉搓丝化、氨化等处理方式，利用秸秆生产优质饲料。

积极发展以秸秆为基料的食用菌生产和以秸秆为原料的生物质能。

进一步发展秸秆沼气、秸秆固化成型燃料、秸秆气化等方式推动秸秆能源化利用，逐步改善农村能源结构，实现产业化。

4 结语
自从党的十六届五中全会《建议》中提出“新农村建设”这一概念，我县政府部门相继出台了多种政策，力求实现乡村文明、村容整洁，提高村民生活水平和经济收入。

农作物秸秆的资源化利用不仅可以降低资源消耗，还可以减少对生态环境的污染，让我县农业自然资源可以得到循环利用，从而提高经济效益、社会效益以及环境效益。

参考文献
[1] 王丽维.辽宁省秸秆综合利用主要做法及现状调查[J].农机
使用与维修，2019，（4）：86.
[2] 熊道龙，张济国，胡政权.黄冈市农作物秸秆利用现状及其综
合利用途径[J].湖北农业科学，2011，50（21）：4370-4374.
（上接第56页）（上接第69页）。