亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        植物工廠項目建設(shè)的價值及關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新探究

        2021-12-09 10:00李冠男郭奇梅高峰秦冬梅張慶霞
        現(xiàn)代園藝 2021年4期
        關(guān)鍵詞:營養(yǎng)液作物工廠

        李冠男,郭奇梅,高峰,秦冬梅,張慶霞

        (甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅蘭州 730030)

        植物工廠農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、機(jī)械化和智能化發(fā)展的高級階段,是目前最先進(jìn)的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)。植物工廠就是采用高精度環(huán)境控制的智能技術(shù),給植物創(chuàng)造最適宜生長的人工環(huán)境。高智能植物工廠不僅能夠?qū)ψ魑锷L的溫濕度、光照、二氧化碳濃度、肥料營養(yǎng)液等環(huán)境條件進(jìn)行控制,作物的生產(chǎn)流程高度清晰,即播種、育苗、定植、收獲、包裝等分工明確,而且利用高度密集的現(xiàn)代裝備、生物技術(shù)、營養(yǎng)液栽培與智能信息技術(shù)等手段,實現(xiàn)高精度的智能化控制,將會顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植對自然條件的依賴,甚至未來在外星球進(jìn)行植物栽培也成為可能。

        1 植物工廠建設(shè)的價值

        1.1 帶來了超高的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率

        植物工廠的作物生長周期大大縮短,能夠一年四季不間斷生產(chǎn),比如,生菜、小白菜等20d就能收獲,比露天栽培節(jié)省了一半時間。一般作物如果以生長周期按照2個月來計算,每年最多能夠收獲6次,可有效解決全球食品供給問題?;诖耍参锕S技術(shù)在日本得到了快速發(fā)展,日本借鑒丹麥和荷蘭的植物工廠應(yīng)用經(jīng)驗,早在20世紀(jì)80年代,日本就曾經(jīng)展覽了單株13000多個果實的西紅柿王。在奧地利的一家番茄工廠,僅30名員工,番茄日常產(chǎn)量就超過13.7t,且耗電量僅有傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的60%。植物工廠的西紅柿單株產(chǎn)量可過千斤,水稻一年能夠生產(chǎn)6季,黃瓜產(chǎn)量可提高200多倍。

        1.2 推動綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展

        植物工廠通過配置循環(huán)營養(yǎng)液來滿足作物生長,營養(yǎng)液集合了植物生長所必須的各種營養(yǎng)物質(zhì)、礦物元素和微量元素,能夠在無土栽培環(huán)境下實現(xiàn)快速生長。并且將作物生長完全進(jìn)行數(shù)字化和智能化控制,從生長發(fā)育的每一個周期到收獲日期都是確定的。植物工廠可以生產(chǎn)大量無公害蔬菜,其產(chǎn)品無污染、無殘留,而且營養(yǎng)價值更高,更快更好而且具有經(jīng)濟(jì)效益地實現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)。比如,使用LED補(bǔ)光技術(shù)生產(chǎn)的生菜,Vc和Va分別提高4倍和12倍。在植物工廠模式下生產(chǎn)的作物不僅不受到外界自然條件的限制和影響,而且不受自然病蟲侵害與土壤污染。

        1.3 改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式

        植物工廠集合了多種高新技術(shù),能大大節(jié)約人力,改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)靠天吃飯的生存模式,實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的顛覆性創(chuàng)新,甚至能改變城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀。植物工廠在荒漠、戈壁、海島、水面、城市、建筑,甚至是外太空等不同的非耕作環(huán)境下,都能實現(xiàn)種植,而且大量利用清潔能源,給人類帶來了源源不斷的食品供給。通過立體栽培方式,能大大提升空間利用率和單位面積產(chǎn)能,加高栽培模組層數(shù),比如,在中科三安植物工廠每年可進(jìn)行20多次葉菜生產(chǎn),單位面積產(chǎn)量是露天栽培的100倍以上。目前,日本等發(fā)達(dá)國家的植物工廠已經(jīng)實現(xiàn)地下生產(chǎn),可充分利用城鄉(xiāng)地下室空間。

        1.4 具有重要社會實踐價值和科研意義

        植物工廠不僅是重要的農(nóng)產(chǎn)品供給基地,也是科研、旅游和商業(yè)交流的重要場所。作為目前最先進(jìn)的種植模式,目前發(fā)達(dá)國家的很多植物工廠已經(jīng)成為了都市人認(rèn)識農(nóng)業(yè)、認(rèn)識自然與植物的教育窗口,很多學(xué)生來到植物工廠進(jìn)行生物技術(shù)興趣實踐,很多都市人來到植物工廠進(jìn)行參觀休閑。植物工廠還能夠按照人工研究的農(nóng)藝參數(shù)為生長創(chuàng)造仿真最佳生長模式,為農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究與運(yùn)用創(chuàng)造出最好的平臺。尤其是在基因工程方面效果最為顯著,可以利用植物工廠的精準(zhǔn)控制技術(shù)最大化表達(dá)植物基因,實現(xiàn)目標(biāo)基因最優(yōu)的目的。

        2 植物工廠栽培的關(guān)鍵技術(shù)

        2.1 品種選擇

        引進(jìn)優(yōu)秀園藝作物進(jìn)行植物工廠培養(yǎng),品種要適應(yīng)植物工廠生產(chǎn)栽培條件,高質(zhì)高產(chǎn),市場需求大。比如,日本安濃交系列西紅柿品種,年產(chǎn)量可達(dá)55 t/1000 m2。番茄在無土栽培中,地上部煙草花葉病毒和黃化卷葉病毒等較為頻繁出現(xiàn)。因此,在育種中要充分考慮地上部的抗病性。在低段高密度周年栽培中,根據(jù)季節(jié)變化選擇品種,在長季節(jié)栽培中選擇耐病性較強(qiáng)的品種,對于番茄來說,要選擇植株節(jié)間長、冠層透光率高的品種,同時,品種還應(yīng)具有單性結(jié)實的特性。

        2.2 育苗技術(shù)

        育苗決定了栽培的成敗,采用標(biāo)準(zhǔn)化管理方式,在全封閉育苗室以立體栽培的方式進(jìn)行育苗,控制內(nèi)部光環(huán)境、溫濕度、氣流、CO2濃度等環(huán)境條件,全天候穩(wěn)定運(yùn)行。選擇較低強(qiáng)度光照,節(jié)約用電成本,比如,適宜光強(qiáng)度在100~400μmoL/(m2·s)。采用水環(huán)式供應(yīng)系統(tǒng)減少水肥使用量,實現(xiàn)精準(zhǔn)管理和控制。

        2.3 栽培技術(shù)

        采用營養(yǎng)液無土栽培技術(shù),進(jìn)一步提高水肥利用率,在栽培種實時對植株的生長狀態(tài),比如,莖粗、葉面積、葉片數(shù)進(jìn)行定期監(jiān)測。栽培中對EC值、篩選營養(yǎng)液配方、光照條件、溫度及空氣濕度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,然后利用營養(yǎng)液自動灌溉系統(tǒng)灌溉,以少量高頻為原則。注意作物的吸收量根據(jù)光照和溫度的變化而變化,在栽培中也可以利用植株水分脅迫技術(shù)提高果實品質(zhì)。

        2.4 光照管理

        光照管理決定了作物能否高效生產(chǎn),也決定了植物工廠成本,因此,要對光環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。充分利用太陽能,雖然前期投入較大,但后期成本會逐漸降低。太陽光中有5%的光能夠被作物利用,因此,要在紅光和藍(lán)光的基礎(chǔ)上添加一些特殊光質(zhì)成分。生產(chǎn)中注意不要一味提高光照強(qiáng)度,因為強(qiáng)度過高會產(chǎn)生光抑制現(xiàn)象,既浪費(fèi)能源,也影響作物生長。光照利用方式上,以太陽能利用和人工光利用結(jié)合的方式,將太陽光和LED光結(jié)合。為降低能耗,采用太陽能發(fā)電技術(shù),結(jié)合風(fēng)能發(fā)電等清潔能源技術(shù),實現(xiàn)節(jié)能目的。同時,利用光導(dǎo)技術(shù)實現(xiàn)光能的充分利用,不斷優(yōu)化光配方,提高工廠化生產(chǎn)水平。

        2.5 環(huán)境控制技術(shù)

        植物工廠對栽培空間的潔凈度要求較高,采用智能化裝置對營養(yǎng)液進(jìn)行精確配置、滅菌、輸送、回收,除定量、自動供應(yīng)和補(bǔ)液外,還要實時監(jiān)控營養(yǎng)液濃度、成分、酸堿度變化,確保作物處于最佳生長環(huán)境。地上部環(huán)境控制方面采用太陽能集熱技術(shù)、熱泵調(diào)溫節(jié)能技術(shù)、噴霧降溫技術(shù)、CO2施用技術(shù)。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),全面分析作物生長狀況,針對每種作物在不同發(fā)育階段的光需量進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外,目前,機(jī)器人采收技術(shù)在本基地的應(yīng)用條件還不夠成熟,但逐漸在考慮引入,通過機(jī)器人采收不僅可以減少勞動力投入,還能將機(jī)器人和智能控制系統(tǒng)結(jié)合起來,提升智能監(jiān)測水平和管理的精確性。

        3 基于次生代謝的植物工廠技術(shù)創(chuàng)新

        我國目前建設(shè)了多個大型、中型、小型、微型植物工廠,生產(chǎn)了大量苗木、蔬菜、水果、花卉、食用菌、糧食作物、中藥等,但在技術(shù)創(chuàng)新上仍然有待提高。本研究針對日常栽培經(jīng)驗提出了一條創(chuàng)新建議,即在培育過程中,充分利用植物的次生代謝功能,提高作物抗逆性,讓植物在艱苦的環(huán)境中培育出優(yōu)良品質(zhì)。雖然利用次生代謝功能培育的作物產(chǎn)量較低,但品質(zhì)較好,因此,可以通過對植物工廠的環(huán)境控制開啟作物次剩代謝的必要條件。如給植物創(chuàng)造逆境,對植物進(jìn)行生理脅迫,根據(jù)各種作物次生代謝特點(diǎn),運(yùn)用智能技術(shù)加以引導(dǎo),誘導(dǎo)共同基因,傳遞不同的逆境信號,調(diào)控共同的酶和功能蛋白,產(chǎn)生共同的代謝物質(zhì),構(gòu)建高效的抗逆防御體系。其中要采用誘導(dǎo)脅迫方式,將營養(yǎng)液控制和誘導(dǎo)脅迫結(jié)合起來,讓植物早期就具有免疫力。具體可采用營養(yǎng)拌種、種子抗性鍛煉及作物生長時期不間斷地進(jìn)行略帶傷害性的操作,包括間苗、鏟、趟、耘、剪枝、打叉、采摘等,都是開啟次生代謝的良好途徑。

        在生長階段不使用農(nóng)藥、激素和除草劑,而是使用有益微生物菌劑進(jìn)行噴施,讓作物產(chǎn)生內(nèi)源激素。同時,也可以利用智能控制系統(tǒng)模擬災(zāi)害天氣和特殊氣候,給作物施加約束條件,既能讓作物更好地產(chǎn)生抗逆性,又能讓作物病、蟲、草和其它災(zāi)害到來之前開啟次生代謝??鼓嫘允侵参锱c生俱來的特性,不需轉(zhuǎn)基因,只需要脅迫和背養(yǎng)就可以提升農(nóng)作物品質(zhì)。次生代謝功能和全營養(yǎng)液材料完美匹配,是生態(tài)農(nóng)業(yè)的首選,結(jié)合植物的化感作用能夠有效抑制病蟲害,比如,使用EDTA和植物氨基酸液肥能夠控制作物的生理性病害和土傳病害。

        4 結(jié)語

        植物工廠是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,描繪了人類未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形態(tài)。當(dāng)前已經(jīng)從傳統(tǒng)光生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展到智慧控制階段,不僅能夠節(jié)約人力勞動,提高產(chǎn)量,而且還能夠控制作物生長形態(tài)。因此,在未來研究中,要結(jié)合基地試驗成功經(jīng)驗,改進(jìn)植物工廠家庭化技術(shù),學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家都市農(nóng)業(yè)、家庭園藝生產(chǎn)和前店后場等模式,不斷創(chuàng)新,提升工廠化水平。

        猜你喜歡
        營養(yǎng)液作物工廠
        覆蓋作物及其作用的研究進(jìn)展
        不同營養(yǎng)液濃度對陽臺生菜品質(zhì)的影響
        吉林省省級作物種質(zhì)資源保護(hù)單位名單(第一批)
        CELSS中營養(yǎng)液循環(huán)利用應(yīng)用實例
        專題性作物博物館的興起與發(fā)展
        食用菌追肥謹(jǐn)記“兩適兩要”
        為什么工廠的煙囪都很高?
        食用菌生長后期管理技巧
        奶酪工廠
        地下作物
        日本中国内射bbxx| 亚洲AV无码久久久一区二不卡| 天天爽夜夜爽人人爽曰喷水| 国产97色在线 | 免| 亚洲春色视频在线观看| 中国少妇久久一区二区三区| 影视av久久久噜噜噜噜噜三级 | 亚洲中文字幕乱码免费看| 国内精品免费一区二区三区 | 亚洲一区二区三区美女av| 久久婷婷综合激情亚洲狠狠| 国产一区白浆在线观看| 国产人妻人伦精品1国产| 日韩一线无码av毛片免费| 亚洲色无码中文字幕| 日韩黄色大片免费网站| 亚洲综合在线观看一区二区三区| 亚洲中文字幕无码中文字| 欧美最猛黑人xxxx黑人表情| 无码的精品免费不卡在线| 好爽~又到高潮了毛片视频| 国产精品毛片av毛片一区二区| 久久久久久久久毛片精品| 内射囯产旡码丰满少妇| 99久久国产亚洲综合精品| 综合激情中文字幕一区二区| 日韩精品中文字幕第二页 | 少妇高潮一区二区三区99| 欧美人与动人物姣配xxxx| 免费一级a毛片在线播出| 亚洲一区二区女优视频| 国产欧美综合一区二区三区| 深夜福利小视频在线观看| 国产精品久久久久免费a∨不卡| 日韩av在线不卡一区二区 | 在线看片免费人成视频久网下载 | 久久天天躁狠狠躁夜夜avapp| 青青操国产在线| 人妖系列在线免费观看| 国内自拍色第一页第二页| 日本精品αv中文字幕|