人工光型植物工厂光温环境调控节能技术研究

人工光型植物工厂具有高精度的环境控制能力,是解决未来食品安全问题与农业可持续发展的设施农业发展方向,但高运行能耗限制了植物工厂的推广应用。从植物生长最重要的影响因素即光环境和温度环境出发,对当前涉及植物工厂光环境和温度环境的调控技术和节能技术的文献进行系统回顾,总结目前研究的不足,为人工光型植物工厂光热调控节能技术未来的发展提供了建议。

全人工光型植物工厂烟草栽培技术

烟草具有可高效表达外源基因的特性,使其成为许多科学研究的材料,被称为"植物王国的小白鼠"。植物工厂代表了现代农业发展的方向,具有不受或较少受外界自然环境因素影响的特点,可实现作物周年连续性生产。本文总结全人工光型植物工厂烟草栽培技术,包括育苗盘及水培槽消毒、营养液配制及循环、播种育苗、定植、后期管理等方面内容。

人工光型植物工厂光照系统动态调控功能设计与实现

本文重点研究基于工业物联网技术的智能植物培养控制系统环境下植物光照系统动态光调控功能的设计与实现。植物光照系统包括若干组不同波长的LED光源、多路数控电源管理IC及外围电路,与其他终端设备、终端主控板、网关、服务器、应用端Web/app等,共同构成植物培养系统。目的在于提供一种全人工环境植物育种培养设备和控制方法,尤其是根据植物生长周期信息和用户需求,实现LED光照系统的辐射照度、光周期、光谱分布精确动态调控,可高仿真度模拟自然界中光环境要素变化规律,也可以根据植物喜好量身定制光配方。

上海某人工光型密闭式植物工厂暖通空调系统设计

介绍了老旧废弃厂房改建的示范型植物工厂项目,简述了暖通空调与嵌入网络式环境控制相结合的技术。详细叙述了植物散湿量、室内送风量、CO_2浓度及施用量的计算,概述了暖通空调系统、净化系统及CO_2系统。分析了该系统的能耗,并提出将植物生长明期设置在夜间的昼夜倒置方式,减少该系统的运营成本。

植物工厂条件下5种十字花科蔬菜的生长和品质比较

以5种十字花科蔬菜(广府油菜心、千宝菜、黄叶白菜、白玫瑰白菜、龙湖141奶白菜)为试验材料,LED白光灯板作光源,PPFD(光合光量子密度)为(450±5)μmol·m^-2·s^-1,光周期为12 h/d(6:00~18:00),采收后,对蔬菜的生长和品质进行了比较,以期找到较适合植物工厂系统生产的十字花科蔬菜品种。结果表明,黄叶白菜的产量(地上部鲜质量)显著高于其他4种蔬菜;千宝菜的可溶性糖、抗坏血酸、可溶性蛋白和游离氨基酸含量较高,同时其抗氧化物质类黄酮、总酚含量及FRAP、DPPH抗氧化能力也显著优于其他蔬菜;十字花科蔬菜中硝酸盐含量与可溶性糖含量呈负相关性,FRAP、类黄酮、多酚含量具有较强正相关性。5种十字花科蔬菜均适合于植物工厂生产,黄叶白菜具有较高的产量,而千宝菜具有更高的营养和保健价值。