中日封闭型LED植物工厂对比

2015-10-29 08:30:20 hlst002 7

  封闭型植物工厂是指基本上在与外界环境隔绝的人为模拟环境中进行高产量、高品质、高效益且可持续的植物生产系统,是以人工光为主要特征的植物工厂。

  发展封闭型植物工厂的必要性

  近几年来由于出现农民收入相对较低、农业劳动力老年化等现象,化肥和农药超量使用已成为农业增产、农民增收的主要措施,从而导致了我国大部分土地pH 值平均下降到5.44 左右, 酸化现象极为严重,土壤矿化, 续耕能力正在下降。中国科学院赵其国院士的研究表明, 我国绝大部分土地含的有机质已经下降到1%以下,远低于2.4%以上的国际最低要求水准。

  此外, 近些年我国大力推广地膜使用技术, 导致每年有大量20年都难以分解的塑料薄膜残留在土壤中,而且现在还以每年50 万t 的增速继续加大对农业的白色污染。同时,各类矿产(包括各类金属矿产)被大量无序开釆,各类越来越毒的农药、除草剂相继开发使用,自然灾害影响,雾霾范围不断扩大等,导致食品安全事件时有发生;大规模的城市化建设和房地产业的无序发展以及经济进入常态化,导致大量厂房、地下室和房屋空置,在这样的背景下,减少浪费、盘活固定资产、提高资源利用率促使封闭型植物工厂应运而生。

  封闭型植物工厂发展现状

  封闭型植物工厂的建设可以利用闲置的箱式设施、房屋、工厂、地下室等场所主要通过人工光封闭式生产,不占用农田;能够减少气候变化对植物生长的影响;能够有效杜绝病虫危害;能够减少对土地、水和环境的污染。

  1、日本封闭型植物工厂发展现状

  1995 年以前,日本就建起了6 家人工光封闭型植物工厂,占日本植物工厂总数的38%。2007 年京都府兔岗市2 868 m2 人工光封闭型植物工厂的实际栽培面积为2 520 m2, 实现年销售额7 亿日元;2008 年福井县美滨町利用闲置厂房2 870 m2(实际利用700 m2)建设人工光封闭型植物工厂,年复种指数20 次, 销售收入达3 亿日元; 三菱集团所属三菱化学公司于2010 年1 月开始销售40 英尺(长12.2 m,宽2.4 m,高2.9 m)集装箱改装的植物工厂设施,第1 台为卡塔尔订货,价格为5 000 万日元/台,目前每年销售10 台左右,该设施每日可收获50 棵莴苣和小松菜等叶类蔬菜。

  现在,日本人工光封闭型植物工厂已经超过100 家。近年来日本市场出现了销售家用冰箱式人工光封闭型植物工厂,小至家用冰箱体积一般的屋内菜园,宽1 490mm,长650 mm, 高1 470 mm, 已经被一些餐饮企业订购使用。不仅如此,日本封闭式LED 植物工厂已插旗入驻新加坡、俄罗斯、中国等。

  2、中国封闭型植物工厂发展现状

  我国第1 套人工光封闭型植物工厂在2009 年长春农业博览会上展出,上海世界博览会又展出了第2套;2010 年中环易达又推出了家庭版人工光封闭型植物工厂,标志着我国人工光封闭型植物工厂技术已配套成熟。

  3、应用范围越来越广

  随着植物工厂技术不断完善和提高,微型化、迷你型植物工厂已应用于人们生活的各种环境,如光仙子餐厅、咖啡馆、酒店植物工厂、办公室、居室植物工厂、厨房植物工厂,实现了蔬菜从生产到舌尖的零距离,微型植物工厂已无处不在。

  封闭型植物工厂存在问题和解决途径

  封闭型植物工厂与自然光型、自然光和人工光并用型、露天型植物工厂相比,在闲置设施利用、预防虫害、温度控制和调节、科技含量、建设成本等方面具有一定优势,但也存在着较明显的问题。即生产和建设过程中的人工光成本太高,达到总支出的30%左右。

  为了解决这个问题,人们做了很多有益的探索并取得了很多突破:一方面采用太阳能、风能、潮溪能、水能、生物能、地热能等发电技术为植物工厂提供廉价的电动力;另一方面采用LED和OED节能补光灯以降低能耗和成本。随着新材料、新装备、新技术的出现,封闭型植物工厂技术体系会不断完善,电力成本高的问题一定会得到解决。

  封闭型植物工厂外部设施及其栽培技术展望

  作为非耕地农业、地区经济发展活化地域的“起爆剂”、21 世纪世界农业发展方向的智能农业植物工厂技术其一的封闭型植物工厂,技术体系必将更加完善、更加先进;封闭型植物工厂的外部设施,必将出现多种封闭型设施同时并举的局面。

  尤其是随着材料工业的发展,将更多地使用以充气膜、气密膜为材料建设密封型植物工厂,使封闭型植物工厂设施建设成本更低、空间更大、质量更好,并得到广泛使用。作为封闭型植物工厂技术,将更加广泛和先进,更能创造适宜植物生长的最佳环境,尤其在栽培技术方面,选择更加科学、更低成本、更加高效的栽培技术,未来封闭型植物工厂的市场将更大。

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