南方观赏型植物工厂构造及生菜栽培技术

南方观赏型植物工厂构造及生菜栽培技术

付前英等

植物工厂是一种通过对设施内温度、湿度、光照、CO 2 浓度以及营养液等要素进行高精度自动控制，实现作物周年连续生产的高效农业系统 ，是实现未来农业安全生产的主要方法之一，代表未来农业发展的方向。由于观赏性较强，目前很多农业观光园建有植物工厂，主要用于展示现代农业高新技术、进行科普教育等。适宜在植物工厂内栽培的作物，要求其适于密闭式系统生产、可在低光照条件下生长、栽培周期较短（15~30 d），植物工厂能实现高密度栽培且效益较高。生菜营养丰富，市场需求量大，是植物工厂叶菜类蔬菜生产的主要种类之一 。生菜在植物工厂的密闭式系统中生长，因空间洁净、不使用农药，可直接食用，且产品附着的杂菌少，保鲜期是普通生菜的2倍。此外，植物工厂水培生产的生菜含水量高，采收时连根拔起，可将根系一同装入保鲜袋作活体菜销售，产品新鲜美观，深受广大消费者喜爱，经济效益可观。

1 观赏型植物工厂结构

1.1 外部结构

1.1.1 外部骨架

观赏型植物工厂的外围护结构要求有一定的保温绝热性能，墙体一般使用80~120 mm厚的夹心彩钢板，利于保温、防腐、防潮，抵御外界不良天气。

1.1.2 透明玻璃

为便于观赏，观赏型植物工厂一般在观赏面设置大窗户，并选用5 mm-9A-5 mm钢化双层中空玻璃。

1.2 内部结构

1.2.1 育苗架

选用方便拆卸的铝合金层架作育苗架。育苗架层高35 cm，共设置4层。育苗架下部水槽高60 cm，总高度200 cm，平地可视高度165 cm。采用潮汐式灌溉系统，灌溉苗床为泡沫板或PVC发泡板模型，上面置泡沫育苗板，育苗板宽24 cm、长43 cm、高2.5 cm，每板可育220株苗，下部置宽12 cm、高5 cm的凹型PVC水槽。

1.2.2 种植架

种植架尺寸、规格与育苗架相同。种植架的层顶部安装LED灯板，底部安装PVC凹型水槽。种植架宽60 cm，可设置3条种植槽。种植槽设有供液端和回液端，回液端处安装过滤网和液位调节阀。选用PVC发泡板作种植板。种植孔间距20 cm × 20 cm，孔直径2.2 cm，生菜种植密度25株/m 2 。

1.2.3 配肥系统

配肥系统包括控制系统、2个母液桶、1个酸碱桶、2个总液桶、2个水泵、pH传感器、EC传感器、液位传感器等。根据秧苗的不同生育期设置营养液的EC值和pH值，配肥系统从A桶、B桶、C桶吸取原液和酸碱液自动配液，直至预设值。

1.2.4 温控系统

植物工厂因使用补光灯进行照明，灯具散发大量的热量，正常条件下内部只需降温不需加温。一般40 m 2 的植物工厂需安装2台功率2 300 W的中央空调。为加强植物工厂内空气流通，需配置2台循环风扇和1台全热交换器，用于室内外空气的交换。

1.2.5 光照系统

LED灯具的光谱覆盖范围为380~750 nm，红光波峰660 nm，蓝光波峰460 nm，红蓝光比为8∶1。此光谱可有效增加植物 VC 含量，并降低硝酸盐含量。作物距 LED 灯带 15 cm 时，有效光量子通量密度为200 μmol/ （m 2 ·s），此时光能利用效率最高 CO 2 补充系统植物工厂体积小，一般直接采用液态CO 2 补气。CO 2 补充系统包括CO 2 传感器、CO 2 钢瓶、减压阀、流量计、电磁阀、供气管道等。

1.2.7 循环系统

育苗架和栽培架下方设有储液桶，储液桶装有低液位和高液位探测器，当营养液的水平面到达低位时，配置好的营养液会从总液桶进入储液桶。循环开始时，营养液由储液桶进入苗床或栽培床，再由排液孔回流至凹型水槽，最后回到储液桶。

1.2.8 智能控制系统

观赏型植物工厂的智能控制系统将由传感器及各种智能设备组成，以计算机系统为核心，实现数据监测采集、信息反馈、工作命令控制执行 。监测数据包括温度、湿度、CO 2 浓度、光照强度、营养液EC值、营养液pH值，根据预设参数，智能控制系统完成自动调节。

2 生菜栽培技术

2.1 播种

将育苗泡沫棉塞入育苗板孔内，用清水浸泡20 min，使泡沫棉充分膨胀，随后将种子平放于泡沫棉中间凹处，将播种后的育苗板平放在苗床上。设置育苗桶营养液EC值为1.2 mS/cm、pH值为5.5~6.5。育苗期间每天设置6个灌溉循环，第1次灌溉时间为光照启动前30 min，最后1次灌溉时间为光照结束前30 min，每次灌溉循环15 min。一般播种后24 h种子即可破壳发芽。

2.2 移栽

播种后10~12 d，株高3.5 cm、根系长6 cm、长有4叶1心时即可移栽。用镊子将育苗泡沫棉夹出放于定植篮内，将定植篮整齐地放在栽培板的定植孔上。

文章来源：《南方农业》 网址: http://www.nfnyzz.cn/zonghexinwen/2020/0917/597.html