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微型植物工厂简介
 
高山、岛屿边防哨所全天候蔬菜种植工房是微型植物工厂的一种应用类型,我公司该产品已经获得了国家专利权,中国专利号是:2016208700389

    STD-ZWGC-II型高山、岛屿边防哨所全天候蔬菜种植工房”是为部队提供一种可以在高山、岛屿使用的微型蔬菜工房,解决的技术问题是使蔬菜的种植能够不受季节、气候影响,不受地域、土壤以及电力供给限制,保证蔬菜的成长,解决高山、岛屿上边防哨所的部队人员蔬菜的正常供给问题。

    本产品适用于安装在山洞内,地下指挥所,坑道指挥所等不会受到外界天气变化影响的任何地方,同时利用蔬菜吸收二氧化碳呼出氧气的功能可以调节地下指挥所内的空气环境,也可以安装在5000高的高山上山洞内,解决冰封季节高山运输困难时能够给部队提供新鲜蔬菜的问题。

1、概述:

    植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,是一种高投入、高技术、精装备的生产体系,集生物技术、工程技术和系统管理于一体,使农业生产从自然生态束缚中脱离出来.按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统,是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一,代表着未来农业的发展方向。近几年也引起了我国领导的高度重视,习近平总书记在“十二五科技创新展”中参观了植物工厂的展馆,做出了重要指示。

    植物工厂(plant factory)的概念最早是由日本提出来的。植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。植物工厂是现代农业的重要组成部分,是科学技术发展到一定阶段的必然产物,是现代生物技术、建筑工程、环境控制、机械传动、材料科学、设施园艺和计算机科学等多学科集成创新、知识与技术高度密集的农业生产方式

    1957年世界上第一家植物工厂 诞生在丹麦1974年日本等国也逐步发展起来。美国犹他州立大学试验用植物工厂种植小麦,全生育期不到2月,一年可收获4-5次。 20世纪60年代初次进行植物工厂的试,并开始推。1964奥地利开始试验一种塔式植物工厂(30、面积5000平方米)。该国鲁斯纳植物工厂公司的塔式植物工厂已在北欧、俄罗斯、中东国家采用。奥地利的一家番茄工厂,工作人员仅30人,平均日产番茄 13.7吨,生产 1公斤番茄耗电 9-10kw.h,成本只有露地的60%1971年丹麦也建成了绿叶菜工厂,快速生产独行菜、鸭儿芹、莴苣等。 1974年日本建成一座电子计算机调控的花卉蔬菜工厂,该厂由12层的楼房(830平方米)和两栋栽培温室(每栋800平方米)构成,在一年内生产两茬金香、两茬垄民花、一茬番茄,做到周年生产。

2、植物工厂的分类:

1)、从建设规模上来分可分为大型(1000m以上)、中型(300~1000m)和小型(300m以下)三种;

2)、从生产功能上来分可分为植物种苗工厂和商品菜、果、花植物工厂,还有一部分大田作物、食用菌等;

3)、从其研究对象的层次上又可分为以研究植物体为主的狭义的植物工厂、以研究植物组织为主的组培植物工厂、以研究植物细胞为主的细胞培养植物工厂。

4)、按光能的利用方式不同来划分,共有三种类型,即太阳光利用型(简称太型)、人工光利用型或者叫完全控制性(简称完型)、太阳光和人工光并用型(综合型)

3、植物工厂的主要特征:

    植物工厂的共同特征是:有固定的设施;利用计算机和多种传感装置实行自动化、半自动化对植物生长发育所需的温度、湿度、光照强度、光照时间和CO浓度进行自动调控;采用营养液栽培技术;产品的数量和质量大幅度提高。

1)、环境要求:

    植物工厂是国际上公认的设施农业最高级发展阶段,是一种技术高度密集、不受或很少受自然条件制约的全新生产方式。植物工厂以节能植物生长灯和LED为人工光源,采用制冷-加热双向调温控湿、光照-二氧化碳耦联光合与气肥调控、营养液在线检测与控制等13个相互关联的控制子系统,可实时对植物工厂的温度、湿度、光照、气流、二氧化碳浓度以及营养液等环境要素进行自动监控,实现智能化管理。

2)、收获快速:

    通过对工厂内环境的高精度控制,植物的生长在这里几乎不受自然条件的制约,生长周期加快。现在工厂内种植的生菜、小白菜等,20天左右就能收获,而在普通的大田里,则需要一个月到40天的时间。在工厂内使用三层的栽培架,从面积上就相当于同样大小露天耕地的三倍,加上其种植密度大,因此,植物工厂的产量可以达到常规栽培的几十甚至上百倍。

3)、营养生长:

    不靠太阳不用土,这是营养液在循环,植物的根系根本不是生长在土壤里,而是完全浸泡在营养液中,土壤的作用是提供营养元素和水分,而营养液除了提供水分,也提供了植物生长所需的各种元素,包括氮磷钾等大量元素及锌铁锰等微量元素

    营养液监控的数据,是对营养液温度控制的参数。在寒冷的天气中,系统会对营养液进行加热,如果温度很低,会对植物的根系造成伤害。

4)、LED植物生长灯照明:

    在每个栽培架上,都装有一块灯板。LED灯板以红灯为主,中间按一定距离均匀分布着蓝灯,太阳光对于植物而言是全波段的,红光、蓝光、紫外线、红外线等都包括,但植物吸收的光线波段主要是红光和蓝光,因此将红光和蓝光按照一定配比制成光源,就能满足植物生长需求。红外和远红外等成分主要以热量的形式出现,而且耗能严重。去掉那些部分,不会影响植物品质。由于植物工厂内环境可控性强,栽培环境的二氧化碳浓度可以得到大幅增加,使植物的光合效率提高,植物生物量的形成和营养物质的积累,都是常规栽培的几倍。

4、植物工厂成本较高:

    尽管植物工厂在产量和效率方面优点突出,但存在的问题也同样明显,那就是高昂的成本,在一定程度上影响了它的推广。

5、微型植物工厂的应用:

    在我国边防前线许多高上、岛屿上,驻守着为了保卫祖国的安全默默无闻地守卫在那里的边防部队哨所,灯塔信标、雷达站、通信站、导弹阵地等等,这些高山、岛屿上没有土壤环境,生活环境条件差,特别是在严冬大雪封山,海上风浪大的时候,运输车、船不能按时提供运输蔬菜供给到达时,这些部队的人员经常吃不到新鲜的蔬菜,如何保证这些人员能够吃到新鲜的蔬菜,来解决这些部队人员的生存所需的基本需求,是一个急需解决的问题。

    STD-ZWGC-II型高山、海岛全天候微型蔬菜种植工房”是一种微型植物工厂的应用方式,目的是提供一种可以在高山、岛屿使用的微型蔬菜工房,解决的技术问题是使蔬菜的种植能够不受季节、气候影响,不受地域、土壤以及电力供给限制,保证蔬菜的成长,解决高山、岛屿上边防哨所的部队人员蔬菜的正常供给问题。

    本产品适用于安装在山洞内,地下坑道,地下指挥所,坑道指挥所等不会受到外界天气变化影响的任何地方,同时利用蔬菜吸收二氧化碳呼出氧气的功能可以调节地下指挥所内的空气环境,也可以安装在5000高的高山上山洞内,解决冰封季节高山运输困难时能够给部队提供新鲜蔬菜的问题。

 

 
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