植物工厂培训课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
农业遥感与信息技术应用研究所
快速发展阶段
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
农业遥感与信息技术应用研Leabharlann Baidu所
农业遥感与信息技术应用研究所
肥料资源与养分综合管理专题
肥料资源与养分综合管理专题
配方组成： • 必需营养元素：水和含矿物质元素的化合物，16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
•热 水 供 暖 •地 上 部 加 热 •地 下 部 加 温
•遮 阳 降 温 •非 升 温 材 料 •蒸 发 冷 却 法 •冷 水 蓄 热 系 统
肥料资源与养分综合管理专题
植物工厂
设施农业的终极，垂直农业的前奏
农业遥感与信息技术应用研究所
肥料资源与养分综合管理专题
目录
定义与分类特征 研究现状 关键技术 优点 发展趋势
农业遥感与信息技术应用研究所
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
分类
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
水培技术及设施
肥料资源与养分综合管理专题
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
肥料资源与养分综合管理专题
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；
✓ 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。
示范应用阶段
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
肥料资源与养分综合管理专题
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
农业遥感与信息技术应用研究所
人工光利用型
肥料资源与养分综合管理专题
太阳光利用型 并用型利用型
✓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 ✓叶菜类和茄果类蔬菜
3 关键技术
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
光环境 调控技
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
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
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。
✓ 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。
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。
农业遥感与信息技术应用研究所
农业遥感与信息技术应用研究所
喷雾栽培技术及设施
肥料资源与养分综合管理专题
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）
农业遥感与信息技术应用研究所
农业遥感与信息技术应用研究所
两种类型
农业遥感与信息技术应用研究所
肥料资源与养分综合管理专题
•协和式 •神园式 •M式水耕装置 •新和等量交换式
•低架型 •高架型
基质栽培技术及设施
肥料资源与养分综合管理专题
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： ✓ 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
✓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
农业遥感与信息技术应用研究所
共同特征
肥料资源与养分综合管理专题
✓ 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
农业遥感与信息技术应用研究所
2 研究现状
发展历史
肥料资源与养分综合管理专题
• 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）
农业遥感与信息技术应用研究所
试验研究阶段
肥料资源与养分综合管理专题
特点：
✓ 建设规模小，一般几十m2～几百 m2；
3.2 环境调控技术
温度调控 湿度调控 气体调控
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
温度调控
肥料资源与养分综合管理专题
内外热系统：
温度调节
✓ 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，
温度高
作物及栽培床的散热、散 湿等
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。
农业遥感与信息技术应用研究所
快速发展阶段
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
农业遥感与信息技术应用研Leabharlann Baidu所
农业遥感与信息技术应用研究所
肥料资源与养分综合管理专题
肥料资源与养分综合管理专题
配方组成： • 必需营养元素：水和含矿物质元素的化合物，16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
•热 水 供 暖 •地 上 部 加 热 •地 下 部 加 温
•遮 阳 降 温 •非 升 温 材 料 •蒸 发 冷 却 法 •冷 水 蓄 热 系 统
肥料资源与养分综合管理专题
植物工厂
设施农业的终极，垂直农业的前奏
农业遥感与信息技术应用研究所
肥料资源与养分综合管理专题
目录
定义与分类特征 研究现状 关键技术 优点 发展趋势
农业遥感与信息技术应用研究所
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
分类
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
水培技术及设施
肥料资源与养分综合管理专题
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
肥料资源与养分综合管理专题
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；
✓ 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。
示范应用阶段
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
肥料资源与养分综合管理专题
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
农业遥感与信息技术应用研究所
人工光利用型
肥料资源与养分综合管理专题
太阳光利用型 并用型利用型
✓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 ✓叶菜类和茄果类蔬菜
3 关键技术
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
光环境 调控技
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
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
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。
✓ 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。
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。
农业遥感与信息技术应用研究所
农业遥感与信息技术应用研究所
喷雾栽培技术及设施
肥料资源与养分综合管理专题
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）
农业遥感与信息技术应用研究所
农业遥感与信息技术应用研究所
两种类型
农业遥感与信息技术应用研究所
肥料资源与养分综合管理专题
•协和式 •神园式 •M式水耕装置 •新和等量交换式
•低架型 •高架型
基质栽培技术及设施
肥料资源与养分综合管理专题
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： ✓ 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
✓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
农业遥感与信息技术应用研究所
共同特征
肥料资源与养分综合管理专题
✓ 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
农业遥感与信息技术应用研究所
2 研究现状
发展历史
肥料资源与养分综合管理专题
• 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）
农业遥感与信息技术应用研究所
试验研究阶段
肥料资源与养分综合管理专题
特点：
✓ 建设规模小，一般几十m2～几百 m2；
3.2 环境调控技术
温度调控 湿度调控 气体调控
肥料资源与养分综合管理专题
农业遥感与信息技术应用研究所
温度调控
肥料资源与养分综合管理专题
内外热系统：
温度调节
✓ 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，
温度高
作物及栽培床的散热、散 湿等