植物工厂plant factory

以工业方式生产植物产品的栽培设施。它对植物生长所必需的光照、温度、水分、空气和营养物质等各种环境条件均能有效地自动控制，具有较高级的无土栽培装置和环境调控设备，栽培作业实现高度机械化、自动化。是高科技、高效率的种植业生产方式。植物工厂栽培一般不受天气、土壤等自然条件的限制，按照计划周年地、稳定地生产出无污染的规格化的农产品。由于生产费用较高，植物工厂还只能用于生产价值高的淡季蔬菜、高级花卉和药用植物等。
发展简史 最早被称为蔬菜工厂的是1957年在丹麦哥本哈根市郊建设的自然光加人工光的玻璃温室豆瓣菜(water cress)栽培系统。在1000平方米的设施内，从种到收用传送带流水作业，在不同生育阶段给予相应的最适条件栽培豆瓣菜，播种6天即可收获，每年稳定生产400万盒。1963年奥地利开发了高30米的塔式立体人工光型蔬菜工厂，用传送带使作物上下循环移动，自动调节生育环境和供肥供水。20世纪70年代，美国、苏联、加拿大、瑞典、挪威等国相继建设了为数不多的人工光型或人工光与自然光兼用光型蔬菜工厂，多数生产叶用莴苣，在栽培过程中有的可以自动调节栽培密度。日本在1987年推出高级的蔬菜工厂，名为“标准型新农场”，面积为1000平方米的兼用光型蔬菜工厂。其特点是利用较便宜的深夜电力蓄积冷热量供白天空调使用，栽培床可以水平移动调整密度，用计算机对环境因子自动控制。中国从1980年也开始了工厂化育苗和生产食用菌的研究。
分类 按植物光合作用所用光源可分为：❶人工光源，即用不透光的高绝热性材料建筑，使用荧光灯、高压钠灯等组合为作物提供光源。由于不受外界气温及日射的直接影响，室内的温度、湿度、光量等栽培环境容易控制，与场地、季节、天气无关，能周年稳定地生产植物。由于人工光源的光量比阳光少得多，所以难以栽培要求强光的植物及生长期长的植物。透光的主体建筑与玻璃温室或塑料温室的主体建筑相似，自然光型和兼用光型均适用。
❷自然光型，即不使用人工光，只用太阳光作光源。与传统的玻璃温室、塑料温室接近，使用较高级的无土栽培装置。这种型式受阴雨天限制，难以稳定地周年栽培。
❸兼用光型，在自然光型基础上，增加调节光照的遮光补光设备，可栽培要求强光或生长期长的作物。光源耗电比人工光型的少，但空调耗电多。通过遮光补光，减轻了季节气候影响，能够周年栽培。
存在的主要问题是：❶基建投资大。需要研究降低照明、控温、作业自动化等设备费。
❷运行费过高。照明和空调费加消耗材料费，可占总生产成本的40%～50%，需要研究改进空调方法和照明方法，如改用与植物光合作用的光暗反应相匹配的闪光照明等。
❸植物生长不够整齐。需要改善环境控制的均一性，改良作物品种。
❹适栽植物种类较少。
发展植物工厂化生产可采取渐进方式。在研究作物生理生态反应特性的基础上，利用作物对光照、温度和营养液成分等有一定的适应能力，在其容许幅度内选择调控的内容和设备。已开发出一些适于栽培番茄、黄瓜等果菜的水培系统。这些都可说是初级形态的植物工厂化生产。今后的研究课题有：❶自动化播种、分苗、移栽；
❷自动化收获；
❸提高照明效率，开发节能型、光合有效型的光源及闪光照明设备等；
❹营养液自动调节供液管理设备；
❺有效合理密植；
❻克服生理障碍，缩短育苗时间；
❼组织培养苗生产实现机械化、自动化。

植物工厂plant factory

工业化生产植物的场所。应用先进的科学技术，人为控制植物生长发育所需的环境条件，采用工厂化连续生产和管理形式，高效、均衡地生产植物。分为人工光源型和日光利用型两类工厂。植物工厂一般采用无土栽培、机械化和自动化操作。从播种到收获均为流水作业。主要用于蔬菜、花卉的生产。做到定时播种、定时收获、有计划均衡生产供应。

植物工厂

植物工厂是一种高技术含量、高效率，以工业化生产方式获得植物产品的栽培设施。植物工厂能对植物生长所必须的光照、温度、水分、空气和营养等环境因子实施有效的人工调控，利用较为高级的无土栽培装置和环境调控设备，实现栽培作业的高度机械化和自动化。这种栽培方式不受自然条件的限制，可连续稳定地生产无污染的农产品。
植物工厂的分类。按照植物进行光合作用所需光照的来源可将其分为三种类型： 人工光源型、自然光型和兼用光型。人工光源型的植物工厂不受外界日照和气温的影响，以荧光灯、高压钠灯等组合为植物提供光照。这种类型的植物工厂室内的温度、湿度、光量等容易加以控制，但由于人工光源的照度低，因此这种类型的植物工厂只适用于对光照要求较低、生长期较短的作物。自然光型的植物工厂以太阳光作为光源，不用人工辅助光，因此在一定程度上受外界条件的限制。传统的玻璃温室和塑料温室相比较，使用较为高级的无土栽培方式。兼用光型的植物工厂在自然光的基础上辅以遮光补光设备，可有效地弥补以上两种类型的不足，用于栽培需要强光或生长期长的作物。
植物工厂的雏形是1957年在丹麦哥本哈根市郊建设的被称为蔬菜工厂的玻璃温室豆瓣菜栽培系统，该系统从种到收均采用传送带流水作业，在不同生长阶段给予相应的最适条件进行栽培，使收获期大大缩短，仅用6天即可收获。从20世纪70年代起，美国、苏联、加拿大、瑞典、挪威、日本等国家相继建立了一些植物工厂。我国从1980年起也开始了工厂化育苗的研究。现已开发出一些适于栽培番茄、黄瓜等植物的水培系统。
由于目前植物工厂化生产还存在基建投资大、成本高等限制性因素，所以发展植物工厂化生产宜在充分研究作物生长发育特性的基础上进行。如何完全实现播种、分苗、移栽、收获的自动化，如何实现营养液的完全自动调节，如何最大效率的利用空间，以及如何实现组织培养苗生产的机械化，都是需要以后着力解决的问题。