集裝箱植物工廠具有可移動(dòng)性強(qiáng)、使用地域廣泛、環(huán)境可控、高密度種植和周年生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。簡要敘述北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所有限公司設(shè)計(jì)開發(fā)的一種草莓集裝箱植物工廠,該植物工廠整體設(shè)計(jì)形式呈現(xiàn)模塊化,重點(diǎn)圍繞栽培系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)、環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),并對栽培環(huán)境進(jìn)行測試。該系統(tǒng)在北京市通州區(qū)進(jìn)行運(yùn)營生產(chǎn),試驗(yàn)及運(yùn)營結(jié)果表明:草莓集裝箱植物工廠可以用于草莓栽培,為集裝箱植物工廠種植栽培拓寬思路;該草莓集裝箱植物工廠的設(shè)計(jì)方案合理,系統(tǒng)配置科學(xué),光能利用率高,種植系統(tǒng)安裝便捷,可提高資源利用效率,達(dá)到草莓的連年生產(chǎn)需求,為農(nóng)戶創(chuàng)造更高價(jià)值。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程. 2020,10(09)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

草莓集裝箱植物工廠結(jié)構(gòu)Fig.1Structureofstrawberrycontainerplantfactory

、離心式風(fēng)機(jī)和送風(fēng)道組成。圖1草莓集裝箱植物工廠結(jié)構(gòu)Fig.1Structureofstrawberrycontainerplantfactory2關(guān)鍵部分設(shè)計(jì)2.1人工光系統(tǒng)光是植物生產(chǎn)發(fā)育的重要能量源和信息源，不同光受體吸收不同波長的光，不同波長的光對植物生長的作用也不相同，光質(zhì)配比作為光環(huán)境中的關(guān)鍵影響因子能通過光受體傳導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)植物的整個(gè)生命周期，影響植物各生長時(shí)期的發(fā)育狀況［4］。本文介紹的草莓集裝箱植物工廠選擇全光譜LED補(bǔ)光燈，增加了對植物光合作用起決定作用的450nm和660nm部分，如圖2所示，可提高光合作用效率。同時(shí)相比之前粉紅色的光源，又增加了綠光黃光部分，現(xiàn)在色溫為3000K，不會(huì)影響人眼的舒適度。圖2草莓集裝箱植物工廠光源光譜Fig.2Lightsourcespectrumofstrawberrycontainerplantfactory2.2栽培系統(tǒng)栽培系統(tǒng)的栽培框架為定制焊接立柱，在栽培框架內(nèi)，為梯形PVC槽體，覆蓋基質(zhì)種植草莓，槽體底部具有邊緣孔，栽培槽下方有回水槽，對草莓供給的營養(yǎng)液流經(jīng)回水槽隨管道流入回液箱體。栽培架為4層結(jié)構(gòu)，每層布置20個(gè)栽培槽和20盞LED補(bǔ)光燈，如圖3所示。圖3草莓集裝箱植物工廠栽培架Fig.3Cultivationframeofstrawberriescontainerplantfactory2.3水肥一體化系統(tǒng)水肥系統(tǒng)有紫外線消毒器，以保證供給作物的水是無菌的。水肥系統(tǒng)有供液箱和回液箱，放置于栽培架底部，如圖4所示。水肥系統(tǒng)包括共3個(gè)母液罐，分為A、B、C共3個(gè)小罐，每個(gè)母液罐直徑400mm，體積50L，立體擺放，在電子水表和電磁閥門的控制下流入營養(yǎng)液工作箱，營養(yǎng)液工作箱是貯存和供應(yīng)栽培箱營養(yǎng)液的容器，每個(gè)肥料單獨(dú)使用一臺?

農(nóng)業(yè)工程生物環(huán)境與能源圖4草莓集裝箱植物工廠水肥系統(tǒng)Fig.4Waterandfertilizersystemofstrawberrycontainerplantfactory宜的溫度、濕度等環(huán)境條件，使其一定程度上擺脫對自然環(huán)境的依賴［5］。該草莓集裝箱植物工廠采用立體送風(fēng)空調(diào)裝置，如圖5所示，可有效防止因空調(diào)送風(fēng)裝置布置問題影響作物生長，提高控溫效率，滿足草莓生長要求�？照{(diào)借助于風(fēng)道送風(fēng)，將空調(diào)風(fēng)送至栽培系統(tǒng)每一株草莓。圖5草莓集裝箱植物工廠空調(diào)系統(tǒng)Fig.5Airconditioningsystemofstrawberrycontainerplantfactory2.5環(huán)境控制系統(tǒng)植物工廠內(nèi)的環(huán)境調(diào)控是保證植物生長最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到植物生長的品質(zhì)與產(chǎn)量［6］。因此，環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要從溫度、濕度、光照和CO2濃度等方面考慮。環(huán)境控制系統(tǒng)位于配電箱內(nèi)，包括控制器、傳感器(包括溫度、濕度和CO2濃度)和觸摸屏，能夠精確地自動(dòng)控制該生產(chǎn)裝置內(nèi)的溫度、濕度和CO2濃度等環(huán)境條件因子，為草莓的生長提供適宜的環(huán)境。還可以手動(dòng)控制集裝箱內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，調(diào)整箱內(nèi)適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境生產(chǎn)的參數(shù)。3試驗(yàn)測試為確定草莓集裝箱植物工廠的栽培環(huán)境穩(wěn)定性，對草莓定植后的集裝箱植物工廠進(jìn)行光環(huán)境、溫濕度及送風(fēng)均勻性的試驗(yàn)測試。測試點(diǎn)如圖6所示，將集裝箱內(nèi)分為4個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)施4個(gè)測試點(diǎn)，分別從頂層到底層，記錄儀位于每個(gè)區(qū)域?qū)觾?nèi)中心位置，共計(jì)4×4=16。集裝箱內(nèi)共有6個(gè)出風(fēng)口，每個(gè)出風(fēng)口設(shè)置2個(gè)測試點(diǎn)，距離30cm，高點(diǎn)為A，低點(diǎn)為B，集裝箱內(nèi)總計(jì)28個(gè)測試點(diǎn)監(jiān)控溫濕度變化情況。圖6草莓集裝箱植物工廠測試點(diǎn)Fig.6Testp

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]速凍草莓品質(zhì)評價(jià)體系的建立研究[D]. 李麗.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]不同溫室生態(tài)環(huán)境對草莓果實(shí)品質(zhì)影響的研究[D]. 劉澤宇.山西師范大學(xué) 2018
[2]不同補(bǔ)光燈對設(shè)施草莓、番茄光合生長及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D]. 錢舒婷.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]LED補(bǔ)光對日光溫室黃瓜、番茄、草莓生長發(fā)育及品質(zhì)的影響[D]. 王華碩.河北工程大學(xué) 2018



本文編號：3325617