植物工厂系列谈——植物工厂分类与特征

    植物工厂分类及特征
    植物工厂分类
    目前，比较习惯的分类方法是按照植物生长中最重要的条件之一——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、人工光利用型、太阳光和人工光并用型。其中，狭义的植物工厂是指人工光利用型，而广义的植物工厂则包括了这三种类型。
    植物工厂特征
    如上所述，植物工厂包括三种类型。它们的共同特征是：
    ◎有固定的设施；
    ◎利用计算机和多种传感装置实行自动化、半自动化控制；
    ◎采用营养液栽培技术；
    ◎产品的数量和质量大幅度提高。但由于它们的类型不同，在控制手段、管理模式、投入与产出等方面也不尽一致，甚至差异很大，可以说是各有优势也各有不足。因此，在实践中必须根据不同的情况因地制宜、合理应用。
    人工光利用型植物工厂的特征
    ◎建筑结构为全封闭式，密闭性强，屋顶及墙壁材料(硬质聚胺脂板、聚苯乙烯板等)不透光，隔热性较好；
    ◎只利用人工光源，如高压卤素灯、高压钠灯、高频荧光灯(Hf)以及发光二极管(LED)等；
    ◎采用了植物在线检测和网络技术，对植物生长过程进行连续检测和信息处理；
    ◎采用营养液水耕栽培方式；
    ◎可以有效地抑制害虫和病原微生物的侵入，在不使用农药的前提下实现无污染生产；
    ◎对设施内光、温、湿、CO2、EC、pH、溶解氧和液温等均可进行精密控制，明、暗期长短可任意调节，植物生长较稳定，可实现周年均衡生产；
    ◎技术装备和设施建设的费用高，能源消耗大，运行成本高，应用面窄，主要用于种苗生产。
    太阳光利用型植物工厂的特征
    ◎温室结构为半封闭式，建筑覆盖材料多为玻璃或塑料(氟素树脂、薄膜、PC板等)；
    ◎光源为自然光；
    ◎温室内备有多种环境因子的监测和调控设备，包括光、温、湿、CO2浓度等环境因子的数据采集以及顶开窗、侧开窗、通风降温、喷雾、遮阳、保温、防虫等环境调控系统；
    ◎栽培方式以水耕栽培和基质栽培为主；
    ◎生产环境易受季节和气候变化的影响，生产品种有局限性，主要生产叶菜类和茄果类蔬菜，有时生产不太稳定。
    太阳光和人工光并用型植物工厂的特征
    ◎温室结构、覆盖材料和栽培方式与太阳光利用型相似；
    ◎光源：白天利用太阳光，夜晚或白天连续阴雨寡照时，采用人工光源补充，作物生产比较稳定；
    ◎与人工光利用型相比，用电较少；与太阳光利用型相比，受气候影响较小；
    ◎这种类型兼顾了前两种方式的优点，实用性强，有利于推广应用。