朱栋铭,邱娴,蔡心怡,朱昌瑞,朱子旭,吴泓均
(宁波工程学院 材料与化学工程学院,浙江 宁波315211)
植物工厂是通过高精度环境系统控制实现农作物合适生长环境的农业系统,但其生产过程与设备成本极高,尚无法推广至平民大众,其中尤以种植过程中的水、电消耗量最大,因此如何降低生产成本将成为这一行业最大获利关键[1-6]。无土栽培技术可分为气雾培(Aeroponics)、深水流(DFT)及营养液薄膜(NFT)等方式,气雾培技术使用喷头加压方式将营养液及水分破碎为气雾状,并附着于植物根部表面,可促进根部吸收效率,但其装置昂贵,需要不断循环,断电时容易造成植物根部缺水死亡。深液流技术为营养液的液层较深(2~10 cm),植物根部大部分浸泡于营养液中,虽然可使根部不易缺水而坏死,但缺点是根部因长时间浸泡于营养液中容易缺氧腐烂,需要使营养液保持循环流动,增加营养液的含氧量、减少根部表面有害的代谢物质。营养液膜技术,是将植物根部部分浸泡于营养液中,液层较浅(5~10 mm),根部大部分暴露于湿气中,缺点为其根部容易受环境温度影响而造成产量下降,优点为根部可充分得到氧气,且设备价格较低[7]。
植物生长光源是目前植物工厂技术中最为核心的技术,包括LED灯、高压钠灯、白炽灯、荧光灯等,其光源波段范围为400 nm至720 nm,主要吸收光波段为蓝光400~500 nm、红光600~700 nm及部分的近红外光源700~720 nm,在栽培过程中,需要依照植物需求调整其光强度与光照时间[8]。可由光源……