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关注|农业科技“天花板”,点亮发展~

更新时间:2022-05-06 点击:254次
植物工厂被誉为农业科技的“天花板”,是一种高投入、高产出、高技术、精装备的生产体系,集生物技术、环控技术、人工光技术、传感系统等于一身,使农业生产完全摆脱自然环境的束缚可以在任何地点365天不间断生产。


在植物工厂系统中,封闭空间内LED光照替代太阳为作物提供生长能量的同时产生了大量的热能,而抵消这些热能又需要空调系统支持,空调系统在高密度多层立体空间中的应用又是难以捉摸规律的流体物理问题,诸如此类的系统间耦合交互与作物生长的“温光水气肥”息息相关,也导致目前植物工厂在实际生产中功耗高,环境难以精准调控,制约了植物工厂的发展,算得上是农业科技领域“难啃的硬骨头”。


但在山东省潍坊市国家级农业综合改革试验区,有这么一座成熟运行的全人工光植物工厂,每天生产500公斤超净蔬菜销往全国各地,作为它的老邻居,今天就来一起探究下。


润惠智能植物工厂外景


润惠智能植物工厂由润惠农业联合清华同方与日本松下共同建设,建筑面积2400 m²,分为上下两层结构,下层设备区配备水处理设备间、施肥设备间、二氧化碳设备间、电力系统设备间;二层生产区配备封闭种植区、育苗区、包装区、化验区等。整套系统于2021年建成投入使用,并全套沿用松下的指导工艺运行。


润惠植物工厂生产区外廊


在进入种植区前需通过严苛的消杀流程,风淋、消毒、防护服,细节的管控延续日本企业严谨的风格。


植物工厂进入前准备工作


穿戴工作完成后风淋除尘


医用手套与蔬菜零接触


植物工厂内部没有想象中的闷热潮湿反倒极其舒适,工作人员介绍种植区内部气候常年保持在温度21℃,湿度65%,并采用十万级药品净化等级的空调系统,不仅人感觉舒适更适合蔬菜生长。


进入植物工厂


8层立体种植架,每层高度40cm



十万级药品净化等级的空调系统


整个种植区通过中央控制系统实现对植物生长环境的高精度控制,包括温度、湿度、二氧化碳浓度、EC&PH等。


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中央控制系统

蔬菜生长在以DFT水培系统为基础的多层生长架内,清澈的营养液保持21℃处于作物生长的最佳根系环境,LED人工光系统依据不同的作物生长需求提供不同的光谱配比。


清澈的营养液与健康的根系



LED全光谱植物生长灯,种植作物:羽衣甘蓝


红蓝光植物生长灯


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遮光板的使用避免光污染的同时增加光线利用率



抑菌材质的DFT底层材料


种植架中的层间通风系统很好的解决了环境气候和层间气候的环流问题并添加了二氧化碳,以满足封闭空间内蔬菜高密度生长



层间通风装置


独立气候控制和完善的育苗工艺管理是种子一致化生长的关键,也是蔬菜标准化生产的基础。


独立育苗室内景


定制的幼苗培养盘及种植海绵


定制LED光谱诱导种子快速萌发


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发芽后的种子


育苗室内分批育苗


人工光下12天即可成苗


工作人员观察种苗生长情况


工作人员对育苗完成后的幼苗进行移栽


根系是植物获取养分与水分的渠道,是植物的核心,根系健康直接关系到植物的生长状况。特殊设计的育苗盘使得幼苗根系比传统穴盘法更加发达。


通过提高根系高度调控水汽平衡


全球的城市化进程大步向前,面对土壤污染,种植面积连年减少,如何在寸土寸金的城市中种菜解决都市绿色供应问题,室内植物工厂立体种植是一个趋势。


即将包装的橡叶生菜


产品品质通过7-Eleven的认可


近些年来,植物工厂作为技术高度集成的智慧农业系统,已经在戈壁、沙滩、岛礁、滩涂等环境恶劣地区大显身手,为边防、科考等人群提供了保障性的蔬菜食品供应。作为面向人类未来生活的解决方案之一具有重要的战略价值。

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