觀賞型植物工廠構造及生菜栽培技術.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 廠 是 一 種 通 過 對 設 施 內 溫 度 濕 度 光 照 C O 2 濃 度 以 及 營 養(yǎng) 液 等 要 素 進 行 高 精 度 自 動 控 制 實 現(xiàn) 作 物 周 年 連 續(xù) 生 產 的 高 效 農 業(yè) 系 統(tǒng) 觀 賞 型 植 物 工 廠 主 要 用 于 展 示 現(xiàn) 代 農 業(yè) 高 新 技 術 進 行 科 普 教 育 等 該 文 介 紹 了 觀 賞 型 植 物 工 廠 的 構 造 并 從 播 種 育 苗 移 栽 栽 培 管 理 采 收 等 方 面 介 紹 了 植 物 工 廠 生 菜 的 栽 培 技 術 關 鍵 詞 觀 賞 型 植 物 工 廠 構 造 生 菜 栽 培 技 術 植 物 工 廠 是 一 種 通 過 對 設 施 內 溫 度 濕 度 光 照 C O 2 濃 度 以 及 營 養(yǎng) 液 等 要 素 進 行 高 精 度 自 動 控 制 實 現(xiàn) 作 物 周 年 連 續(xù) 生 產 的 高 效 農 業(yè) 系 統(tǒng) 1 是 實 現(xiàn) 未 來 農 業(yè) 安 全 生 產 的 主 要 方 法 之 一 代 表 未 來 農 業(yè) 發(fā) 展 的 方 向 由 于 觀 賞 性 較 強 目 前 很 多 農 業(yè) 觀 光 園 建 有 植 物 工 廠 主 要 用 于 展 示 現(xiàn) 代 農 業(yè) 高 新 技 術 進 行 科 普 教 育 等 適 宜 在 植 物 工 廠 內 栽 培 的 作 物 要 求 其 適 于 密 閉 式 系 統(tǒng) 生 產 可 在 低 光 照 條 件 下 生 長 栽 培 周 期 較 短 1 5 3 0 d 植 物 工 廠 能 實 現(xiàn) 高 密 度 栽 培 且 效 益 較 高 生 菜 營 養(yǎng) 豐 富 市 場 需 求 量 大 是 植 物 工 廠 葉 菜 類 蔬 菜 生 產 的 主 要 種 類 之 一 2 生 菜 在 植 物 工 廠 的 密 閉 式 系 統(tǒng) 中 生 長 因 空 間 潔 凈 不 使 用 農 藥 可 直 接 食 用 且 產 品 附 著 的 雜 菌 少 保 鮮 期 是 普 通 生 菜 的 2 倍 此 外 植 物 工 廠 水 培 生 產 的 生 菜 含 水 量 高 采 收 時 連 根 拔 起 可 將 根 系 一 同 裝 入 保 鮮 袋 作 活 體 菜 銷 售 產 品 新 鮮 美 觀 深 受 廣 大 消 費 者 喜 愛 經 濟 效 益 可 觀 1 觀 賞 型 植 物 工 廠 結 構 1 1 外 部 結 構 1 1 1 外 部 骨 架 觀 賞 型 植 物 工 廠 的 外 圍 護 結 構 要 求 有 一 定 的 保 溫 絕 熱 性 能 墻 體 一 般 使 用 8 0 1 2 0 m m 厚 的 夾 心 彩 鋼 板 利 于 保 溫 防 腐 防 潮 抵 御 外 界 不 良 天 氣 1 1 2 透 明 玻 璃 為 便 于 觀 賞 觀 賞 型 植 物 工 廠 一 般 在 觀 賞 面 設 置 大 窗 戶 并 選 用 5 m m 9 A 5 m m 鋼 化 雙 層 中 空 玻 璃 1 2 內 部 結 構 1 2 1 育 苗 架 選 用 方 便 拆 卸 的 鋁 合 金 層 架 作 育 苗 架 育 苗 架 層 高 3 5 c m 共 設 置 4 層 育 苗 架 下 部 水 槽 高 6 0 c m 總 高 度 2 0 0 c m 平 地 可 視 高 度 1 6 5 c m 采 用 潮 汐 式 灌 溉 系 統(tǒng) 灌 溉 苗 床 為 泡 沫 板 或 P V C 發(fā) 泡 板 模 型 上 面 置 泡 沫 育 苗 板 育 苗 板 寬 2 4 c m 長 4 3 c m 高 2 5 c m 每 板 可 育 2 2 0 株 苗 下 部 置 寬 1 2 c m 高 5 c m 的 凹 型 P V C 水 槽 1 2 2 種 植 架 種 植 架 尺 寸 規(guī) 格 與 育 苗 架 相 同 種 植 架 的 層 頂 部 安 裝 L E D 燈 板 底 部 安 裝 P V C 凹 型 水 槽 種 植 架 寬 6 0 c m 可 設 置 3 條 種 植 槽 種 植 槽 設 有 供 液 端 和 回 液 端 回 液 端 處 安 裝 過 濾 網 和 液 位 調 節(jié) 閥 選 用 P V C 發(fā) 泡 板 作 種 植 板 種 植 孔 間 距 2 0 c m 2 0 c m 孔 直 徑 2 2 c m 生 菜 種 植 密 度 2 5 株 m 2 1 2 3 配 肥 系 統(tǒng) 配 肥 系 統(tǒng) 包 括 控 制 系 統(tǒng) 2 個 母 液 桶 1 個 酸 堿 桶 2 個 總 液 桶 2 個 水 泵 p H 傳 感 器 E C 傳 感 器 液 位 傳 感 器 等 根 據(jù) 秧 苗 的 不 同 生 育 期 設 置 營 養(yǎng) 液 的 E C 值 和 p H 值 配 肥 系 統(tǒng) 從 A 桶 B 桶 C 桶 吸 取 原 液 和 酸 堿 液 自 設 施 設 備 觀 賞 型 植 物 工 廠 構 造 及 生 菜 栽 培 技 術 付 前 英 宋 中 權 鄒 水 發(fā) 江 西 省 斐 然 生 態(tài) 農 業(yè) 科 技 開 發(fā) 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 動 配 液 直 至 預 設 值 1 2 4 溫 控 系 統(tǒng) 植 物 工 廠 因 使 用 補 光 燈 進 行 照 明 燈 具 散 發(fā) 大 量 的 熱 量 正 常 條 件 下 內 部 只 需 降 溫 不 需 加 溫 一 般 4 0 m 2 的 植 物 工 廠 需 安 裝 2 臺 功 率 2 3 0 0 W 的 中 央 空 調 為 加 強 植 物 工 廠 內 空 氣 流 通 需 配 置 2 臺 循 環(huán) 風 扇 和 1 臺 全 熱 交 換 器 用 于 室 內 外 空 氣 的 交 換 1 2 5 光 照 系 統(tǒng) L E D 燈 具 的 光 譜 覆 蓋 范 圍 為 3 8 0 7 5 0 n m 紅 光 波 峰 6 6 0 n m 藍 光 波 峰 4 6 0 n m 紅 藍 光 比 為 8 1 此 光 譜 可 有 效 增 加 植 物 V C 含 量 并 降 低 硝 酸 鹽 含 量 作 物 距 L E D 燈 帶 1 5 c m 時 有 效 光 量 子 通 量 密 度 為 2 0 0 m o l m 2 s 此 時 光 能 利 用 效 率 最 高 3 1 2 6 C O 2 補 充 系 統(tǒng) 植 物 工 廠 體 積 小 一 般 直 接 采 用 液 態(tài) C O 2 補 氣 C O 2 補 充 系 統(tǒng) 包 括 C O 2 傳 感 器 C O 2 鋼 瓶 減 壓 閥 流 量 計 電 磁 閥 供 氣 管 道 等 1 2 7 循 環(huán) 系 統(tǒng) 育 苗 架 和 栽 培 架 下 方 設 有 儲 液 桶 儲 液 桶 裝 有 低 液 位 和 高 液 位 探 測 器 當 營 養(yǎng) 液 的 水 平 面 到 達 低 位 時 配 置 好 的 營 養(yǎng) 液 會 從 總 液 桶 進 入 儲 液 桶 循 環(huán) 開 始 時 營 養(yǎng) 液 由 儲 液 桶 進 入 苗 床 或 栽 培 床 再 由 排 液 孔 回 流 至 凹 型 水 槽 最 后 回 到 儲 液 桶 1 2 8 智 能 控 制 系 統(tǒng) 觀 賞 型 植 物 工 廠 的 智 能 控 制 系 統(tǒng) 將 由 傳 感 器 及 各 種 智 能 設 備 組 成 以 計 算 機 系 統(tǒng) 為 核 心 實 現(xiàn) 數(shù) 據(jù) 監(jiān) 測 采 集 信 息 反 饋 工 作 命 令 控 制 執(zhí) 行 4 監(jiān) 測 數(shù) 據(jù) 包 括 溫 度 濕 度 C O 2 濃 度 光 照 強 度 營 養(yǎng) 液 E C 值 營 養(yǎng) 液 p H 值 根 據(jù) 預 設 參 數(shù) 智 能 控 制 系 統(tǒng) 完 成 自 動 調 節(jié) 2 生 菜 栽 培 技 術 2 1 播 種 將 育 苗 泡 沫 棉 塞 入 育 苗 板 孔 內 用 清 水 浸 泡 2 0 m i n 使 泡 沫 棉 充 分 膨 脹 隨 后 將 種 子 平 放 于 泡 沫 棉 中 間 凹 處 將 播 種 后 的 育 苗 板 平 放 在 苗 床 上 設 置 育 苗 桶 營 養(yǎng) 液 E C 值 為 1 2 m S c m p H 值 為 5 5 6 5 育 苗 期 間 每 天 設 置 6 個 灌 溉 循 環(huán) 第 1 次 灌 溉 時 間 為 光 照 啟 動 前 3 0 m i n 最 后 1 次 灌 溉 時 間 為 光 照 結 束 前 3 0 m i n 每 次 灌 溉 循 環(huán) 1 5 m i n 一 般 播 種 后 2 4 h 種 子 即 可 破 殼 發(fā) 芽 2 2 移 栽 播 種 后 1 0 1 2 d 株 高 3 5 c m 根 系 長 6 c m 長 有 4 葉 1 心 時 即 可 移 栽 用 鑷 子 將 育 苗 泡 沫 棉 夾 出 放 于 定 植 籃 內 將 定 植 籃 整 齊 地 放 在 栽 培 板 的 定 植 孔 上 2 3 栽 培 管 理 1 光 照 光 照 時 間 與 植 物 工 廠 對 外 開 放 的 觀 賞 時 間 相 吻 合 一 般 照 明 安 排 在 6 1 8 時 2 溫 度 照 明 期 溫 度 設 置 為 2 4 暗 期 溫 度 設 置 為 1 8 照 明 期 與 暗 期 溫 差 保 持 6 8 3 濕 度 植 物 工 廠 內 空 氣 濕 度 會 影 響 植 物 葉 片 和 周 圍 空 氣 之 間 的 水 蒸 氣 飽 和 壓 力 差 進 而 影 響 植 物 蒸 騰 和 光 合 作 用 一 般 生 菜 植 物 工 廠 濕 度 保 持 6 0 8 0 4 C O 2 濃 度 C O 2 濃 度 設 置 為 8 0 0 1 0 0 0 m o l m o l 照 明 期 植 物 進 行 光 合 作 用 會 消 耗 C O 2 當 C O 2 濃 度 低 于 8 0 0 m o l m o l 時 開 啟 C O 2 控 制 器 進 行 補 充 當 濃 度 達 到 1 0 0 0 m o l m o l 時 關 閉 控 制 器 5 營 養(yǎng) 液 配 方 營 養(yǎng) 液 選 用 山 崎 葉 用 萵 筍 標 準 配 方 其 大 量 元 素 包 括 2 3 6 m g L 四 水 硝 酸 鈣 4 0 4 m g L 硝 酸 鉀 5 7 m g L 磷 酸 二 氫 銨 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 鐵 鈉 鹽 1 5 m g L 硫 酸 亞 鐵 2 8 6 m g L 硼 酸 4 5 m g L 硼 砂 2 1 3 m g L 硫 酸 錳 0 0 5 m g L 硫 酸 銅 0 2 2 m g L 硫 酸 鋅 0 0 2 m g L 鉬 酸 銨 設 置 栽 培 桶 營 養(yǎng) 液 E C 值 為 2 0 2 5 m S c m p H 值 為 5 5 6 5 第 1 次 灌 溉 時 間 為 光 照 啟 動 前 3 0 m i n 最 后 1 次 灌 溉 時 間 為 光 照 結 束 前 3 0 m i n 灌 溉 頻 率 1 次 h 每 次 灌 1 0 m i n 儲 液 桶 內 的 營 養(yǎng) 液 需 定 期 檢 測 指 標 每 月 更 換 下 轉 第 8 4 頁 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 樣 品 營 養(yǎng) 成 分 含 量 的 平 均 隸 屬 函 數(shù) 值 分 組 組 別 1 2 3 4 平 均 隸 屬 函 數(shù) 值 X 0 5 0 4 X 0 5 0 3 0 5 0 約 占 總 樣 品 的 4 5 其 中 有 4 個 樣 品 的 綜 合 營 養(yǎng) 品 質 非 常 好 X 0 5 5 分 別 為 上 海 世 鑫 蔬 菜 種 植 專 業(yè) 合 作 社 種 植 的 金 品 1 夏 上 海 綠 望 蔬 果 產 銷 專 業(yè) 合 作 社 種 植 的 長 征 6 號 上 海 百 蒂 凱 蔬 果 種 植 專 業(yè) 合 作 社 種 植 的 都 綠 2 號 和 華 王 3 結 論 與 討 論 蛋 白 質 總 糖 纖 維 素 和 V C 含 量 是 衡 量 青 菜 營 養(yǎng) 品 質 的 重 要 指 標 試 驗 結 果 表 明 不 同 青 菜 樣 品 的 蛋 白 質 總 糖 纖 維 素 和 V C 含 量 差 異 明 顯 通 過 平 均 隸 屬 函 數(shù) 分 析 有 3 個 樣 品 的 綜 合 營 養(yǎng) 品 質 非 常 好 X 0 6 分 別 為 上 海 世 鑫 蔬 菜 種 植 專 業(yè) 合 作 社 種 植 的 金 品 1 夏 上 海 綠 望 蔬 果 產 銷 專 業(yè) 合 作 社 種 植 的 長 征 6 號 和 上 海 百 蒂 凱 蔬 果 種 植 專 業(yè) 合 作 社 種 植 的 都 綠 2 號 有 6 個 樣 品 的 綜 合 營 養(yǎng) 品 質 相 對 較 好 0 5 X 0 6 說 明 青 菜 品 質 的 改 良 還 存 在 一 定 的 提 升 空 間 華 王 青 菜 在 不 同 的 種 植 環(huán) 境 條 件 下 其 綜 合 營 養(yǎng) 品 質 有 明 顯 的 差 異 性 上 海 中 新 農 業(yè) 有 限 公 司 種 植 的 華 王 平 均 隸 屬 函 數(shù) 值 為 0 3 0 1 7 4 遠 低 于 上 海 百 蒂 凱 蔬 果 種 植 專 業(yè) 合 作 社 的 0 5 6 4 7 5 由 此 說 明 種 植 條 件 對 青 菜 的 營 養(yǎng) 品 質 具 有 重 要 影 響 種 植 環(huán) 境 包 括 水 分 光 照 土 壤 條 件 栽 培 管 理 等 其 如 何 影 響 青 菜 的 營 養(yǎng) 品 質 還 有 待 作 進 一 步 的 試 驗 和 研 究 參 考 文 獻 1 呂 錫 山 不 同 品 種 小 白 菜 的 生 物 學 性 狀 及 品 質 比 較 研 究 D 浙 江 農 林 大 學 2 0 1 3 2 程 昕 幾 種 小 白 菜 的 品 種 植 物 學 性 狀 調 查 及 品 質 分 析 J 現(xiàn) 代 園 藝 2 0 1 2 8 1 2 3 劉 朝 陽 穆 金 艷 孫 麗 等 小 白 菜 主 要 營 養(yǎng) 品 質 及 與 農 藝 性 狀 的 相 關 分 析 J 北 方 園 藝 2 0 1 4 1 5 1 0 1 3 4 國 家 衛(wèi) 生 和 計 劃 生 育 委 員 會 G B 5 0 0 9 8 6 2 0 1 6 食 品 安 全 國 家 標 準 食 品 中 抗 壞 血 酸 的 測 定 S 北 京 中 國 標 準 出 版 社 2 0 1 6 5 國 家 衛(wèi) 生 和 計 劃 生 育 委 員 會 G B 5 0 0 9 5 2 0 1 6 食 品 安 全 國 家 標 準 食 品 中 蛋 白 質 的 測 定 S 北 京 中 國 標 準 出 版 社 2 0 1 6 6 國 家 衛(wèi) 生 和 計 劃 生 育 委 員 會 G B T 1 5 6 7 2 2 0 0 9 食 用 菌 中 總 糖 含 量 的 測 定 S 北 京 中 國 標 準 出 版 社 2 0 0 9 7 國 家 衛(wèi) 生 和 計 劃 生 育 委 員 會 G B T 5 0 0 9 1 0 2 0 0 3 食 品 中 粗 纖 維 的 測 定 S 北 京 中 國 標 準 出 版 社 2 0 0 3 1 次 將 桶 內 營 養(yǎng) 液 全 部 排 出 注 入 新 的 營 養(yǎng) 液 2 4 采 收 定 植 后 1 5 1 8 d 生 菜 進 入 采 收 期 以 花 葉 生 菜 和 橡 葉 生 菜 為 例 采 收 期 植 株 高 1 2 c m 根 系 長 3 0 c m 單 株 重 1 4 0 g 采 收 后 將 栽 培 板 上 附 著 的 葉 片 根 系 等 清 除 干 凈 然 后 將 栽 培 板 移 至 消 毒 區(qū) 消 毒 參 考 文 獻 1 楊 其 長 張 成 波 植 物 工 廠 系 列 談 四 植 物 工 廠 栽 培 設 施 體 系 上 J 農 業(yè) 工 程 技 術 溫 室 園 藝 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 楊 其 長 植 物 工 廠 M 北 京 清 華 大 學 出 版 社 2 0 1 9 4 王 君 楊 其 長 魏 靈 玲 等 人 工 光 植 物 工 廠 風 機 和 空 調 協(xié) 同 降 溫 節(jié) 能 效 果 J 農 業(yè) 工 程 學 報 2 0 1 3 2 9 3 1 7 7 1 8 3 上 接 第 8 0 頁 2 0 2 0 4 8 4 8 4