植物工厂系列谈_七_植物工厂光照和温度调控
温度、光照和湿度对植物生长的影响及调控方法
温度、光照和湿度对植物生长的影响及调控方法温度、光照和湿度是植物生长过程中至关重要的环境因素，它们对植物的生长发育产生重要影响。
合理调控这些环境因素对植物的生长健康具有重要意义。
首先，温度对植物生长有着直接影响。
不同植物对温度的适应能力不同，但大多数植物在适宜的温度范围内能较好生长。
温度影响植物的生理代谢，如光合作用速率、蒸腾作用、呼吸速率等。
过高或过低的温度都会引起植物受损，甚至死亡。
温室中的温度调控是保证植物健康生长的关键。
常见的调控方法包括调整温室通风，利用降温设备如扇叶、喷雾器等，以及使用遮阳网等防止太阳直射。
其次，光照是植物进行光合作用的关键因素，也对植物生长发育产生直接影响。
光合作用是植物将光能转化为化学能的过程，成为植物生长的动力来源。
光照不足会导致植物光合作用速率降低，影响植物的营养合成和能量供应。
过强的光照会引发光合作用过程中的氧化反应，产生有害的活性氧物质，对植物细胞造成损伤。
因此，调控光照对植物生长至关重要。
在温室种植中，可以通过调整遮光网、利用遮阳网等方式来调节光照强度，保证植物在适宜的光照条件下生长。
此外，湿度也是植物生长的重要因素之一。
湿度直接影响植物蒸腾作用。
蒸腾作用是植物从根部吸收水分，经由根、茎、叶等组织传导到大气中的过程。
蒸腾作用有助于维持植物体内的水分平衡，同时还有助于植物体内的营养物质运输。
过高的湿度会增加蒸腾作用的难度，导致植物水分吸收不足，造成植物失水和生长发育受阻。
调控湿度的方法主要包括增加通风、利用加湿器等适时给予植物供水，以及避免水分过度蒸发。
综上所述，温度、光照和湿度是重要的环境因素，对植物的生长发育具有重要的影响。
温度适宜性的调控、光照强度的调节和湿度的合理控制都是保证植物健康生长的关键。
通过对温室通风、遮光网、扇叶、喷雾器、加湿器等设备的合理运用，可以创造适宜的生长环境，促进植物的健康生长，提高农作物的产量和品质。
这些调控方法是现代温室种植中不可或缺的一部分。
植物工厂LED灯不同光照强度对甜瓜植株生长的影响
植物工厂LED灯不同光照强度对甜瓜植株生长的影响目录1.内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.1 研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.2 研究目的与任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.3 国内外研究现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.4 论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.1 植物工厂的概念与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.2 LED灯在植物生长中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.3 光照强度对植物生长的影响研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.4 甜瓜的生长特性与需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.5 相关技术与设备介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.实验材料与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123.1 实验材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.1.1 植物品种与选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.1.2 LED灯的选择与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 3.1.3 土壤、营养液与灌溉系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 3.2 实验设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．163.2.1 实验组设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 3.2.2 对照组设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 3.2.3 实验周期与数据收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 3.3 数据处理与分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 3.3.1 数据采集方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 3.3.2 数据分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．223.3.3 结果验证方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．234.实验结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 4.1 不同光照强度下的植株生长情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 4.1.1 植株高度与茎粗测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 4.1.2 叶片数量与叶面积变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 4.2 光合作用与呼吸作用的比较分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 4.3 甜瓜果实品质的评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 4.3.1 果实大小与重量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 4.3.2 果实颜色与质地．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 4.3.3 糖度与维生素含量测定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 4.4 环境因素对植株生长的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 4.4.1 温度与湿度变化对生长的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．344.4.2 光照强度对生长速率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．355.讨论与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36 5.1 实验结果的科学解释．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37 5.2 LED灯在不同光照强度下的优势与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．375.3 植物生长过程中的环境因素调控策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．395.4 实验中存在的问题及改进建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．406.结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．406.1 主要研究发现总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．416.2 对未来研究方向的建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．426.3 实际应用前景分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．431. 内容描述植物工厂LED灯不同光照强度对甜瓜植株生长的影响研究旨在评估不同光照条件对甜瓜植株生长发育、果实品质和产量的潜在影响。
植物生产与温度调控PPT课件
温度对植物生长发育的影响。
考纲解读
1.了解土壤热性质；熟悉土壤温度和空气温度的变化规律及其对植物生长的 影响。
2. 熟悉植物生长的有关温度指标；掌握植物的感温性和温周期现象。 3. 能进行一般条件下和设施条件下的温度调控。
知识准备
一、 植物生产的温度条件 1. 土壤热性质 (1) 土壤热容量：指单位质量或容积土壤，温度每升高1 ℃或降低1 ℃时所吸
增温剂和降温剂。 ② 降低空气温度的措施：灌溉降温（喷灌、滴灌、雾灌）与遮阳处理。 (2) 设施条件下温度的调控技术
真题再现
一、单选题
1. （2019年高考题）春季喜温植物开始播种，喜凉植物开始迅速生长的界限温度为
A. 5℃
B. 10℃
C. 15℃
D. 20℃
（B ）
【解析】对农业生产有指标或临界意义的温度称为农业指标温度或界限温度，重要的农业界限温度主要有0℃ 、5℃、10℃、15℃、20℃。春季喜温植物开始播种，喜凉植物开始迅速生长的界限温度为10℃。
左右，最低温度出现在日出之前。 (2) 土壤温度的年变化：在北半球中、高纬度地区，土壤表面温度年变化的特
点是最高温度在7月份或8月份，最低温度在1月份或2月份。 (3) 土壤温度垂直变化：分为日射型（以13时为代表）、辐射型（以1时为代
表）、清晨转变型（以9时为代表）和傍晚转变型（以19时为代表）四种类型。 (4) 影响土壤温度变化的因素：主要因素是太阳辐射，除此之外，土壤湿度、
土壤颜色、土壤质地、覆盖、地形和天气条件、纬度和海拔高度也影响土壤温度 的变化。
知识准备
一、 植物生产的温度条件 3. 空气温度 (1) 气温：一般是指距地面1.5 m高的空气温度。 (2) 气温的非周期性变化：如冬末春初的“倒春寒”天气、夏末秋初的“秋老虎”
植物工厂环境控制技术研究
植物工厂环境控制技术研究【摘要】本文旨在探讨植物工厂环境控制技术的研究现状和未来发展方向。
首先介绍了植物生长环境控制技术在植物工厂中的重要性，包括光照调控、温度控制、湿度调控和CO2浓度调控等方面的研究内容。
光照调控技术的研究主要关注光照强度、光周期和光质对植物生长的影响；温度控制技术研究则探讨如何维持适宜的温度水平促进植物生长；湿度调控技术的研究致力于控制植物周围的湿度，提高生长效率；CO2浓度调控技术则关注CO2浓度对植物光合作用的影响。
结合当前研究成果和趋势，探讨了植物工厂环境控制技术未来的发展方向，为推动植物工厂行业的进步提供有益参考。
【关键词】植物工厂、环境控制技术、植物生长、光照调控、温度控制、湿度调控、CO2浓度调控、未来发展方向1. 引言1.1 植物工厂环境控制技术研究概述植物工厂是一种利用先进设备和技术，在封闭环境中进行植物生长的现代化农业生产模式。
在这种环境下，植物生长的各项环境因素都可以进行精确控制，以最大限度地提高植物产量和品质。
植物工厂环境控制技术研究旨在通过优化环境条件，提高植物生长效率，减少资源消耗，实现可持续的农业生产。
植物生长环境控制技术是植物工厂的核心技术之一，包括光照、温度、湿度和CO2浓度等因素的控制。
光照调控技术研究旨在模拟自然光照条件，提供适当的光照强度和光周期，促进光合作用的进行。
温度控制技术研究则是通过精确调节温度，维持恒定的生长环境，提高植物的生长速度和产量。
湿度调控技术研究旨在保持适宜的湿度水平，避免病虫害的发生。
而CO2浓度调控技术研究则是为了提供足够的CO2供给，促进植物进行光合作用，增加养分吸收和生长速率。
通过不断深入研究植物工厂环境控制技术，将有助于提高农业生产效率，减少资源消耗，实现农业的可持续发展。
未来发展方向包括进一步优化环境控制技术，提高自动化水平，降低生产成本，推动植物工厂生产模式的普及和应用。
2. 正文2.1 植物生长环境控制技术植物生长环境控制技术是指通过科学的手段控制植物生长所需的各种环境因素，包括光照、温度、湿度和CO2浓度等，以提高植物的生长速度和产量。
植物工厂技术的使用注意事项与健康生长分析
植物工厂技术的使用注意事项与健康生长分析植物工厂技术是一种现代化、智能化的农业生产方式，通过利用先进的温室控制技术、LED光照供给以及水肥一体化等手段，使得植物在封闭的环境下得到最佳生长条件。
植物工厂能够提供稳定的生产环境，使得植物的生长速度加快，产量增加并且质量更加稳定。
然而，在使用植物工厂技术时，我们需要注意一些关键事项以及进行健康生长分析，以确保植物的良好生长和农业生产的持续性。
首先，温度控制是植物工厂中最重要的因素之一。
植物对于温度的适应范围很小，太高或太低的温度都会对植物的生长产生负面影响。
在植物工厂中，确保温度的稳定和适宜非常重要。
同时，不同植物对于温度的要求也不同，所以在选择植物种植时，需要考虑到其适应温度范围，以调整植物工厂的温度控制系统。
其次，光照供给是植物工厂中另一个关键要素。
光照是植物进行光合作用的能量来源，影响着植物的生长速度和质量。
传统的植物工厂使用日光作为光照来源，但是受天气和季节的限制，光照强度和时长不稳定，难以满足植物的生长需求。
因此，植物工厂采用LED光源来提供稳定的光照供给，LED光源的调控范围广，能够满足不同植物的光照需求，提高植物生长效率。
此外，水肥一体化技术也是植物工厂技术的关键之一。
水肥一体化指的是通过水循环系统，将废水回收利用，将废水中的养分重新提供给植物，实现水资源和肥料的高效利用。
水肥一体化技术不仅可以减少水资源的浪费，还可以避免过量施肥导致的土壤污染。
在植物工厂中，要注意调控水肥一体化系统，确保植物获得适量的水和养分，同时避免出现过量施肥或缺乏施肥的问题。
在植物工厂技术的应用过程中，健康生长分析对于植物的生长和农业生产具有重要意义。
通过对植物的健康生长进行分析，可以及时发现植物生长过程中的问题，采取相应的措施来解决，以保证植物的健康生长和产量的稳定增长。
健康生长分析的关键包括以下几个方面：首先，生长环境的监控和调节。
通过监控室内环境的温度、湿度、二氧化碳浓度等因素，及时发现异常情况并采取措施进行调节，以确保植物处于适宜的生长环境。
植物工厂的管理方法
植物工厂的管理方法
植物工厂是一种利用人工光源、温度控制等技术手段来种植作物的先进种植模式，其中的种植技术不受自然条件限制，具有很大的优势。
以下是植物工厂中常用的不受自然条件限制的种植技术：
1. 人工光源：植物工厂常常采用LED光源或其他人工光源，以控制光照强度、时间和波长等参数，以适应各种植物的生长需求。
2. 温度控制：通过使用空调、加湿器等设备，可在植物工厂内控制温度、湿度、CO2浓度等参数，以满足植物的各种生长需求。
3. 自动化种植盘：为了使种植自动化更加方便，植物工厂大多使用自动化种植盘，通过程序控制植物的水分、营养液等环境参数，实现自动化种植。
4. 垂直栽培：植物工厂使用垂直栽培技术，为植物提供大量空间，充分利用空间和光源资源，以提高作物产量和品质。
总之，植物工厂通过运用先进的人工光源、温度控制和自动化种植技术等手段，实现了对植物生长环境的精细调控和管理，从而实现了精准种植、高产高效、高品质的作物种植。
农业领域中的植物工厂技术的注意事项
农业领域中的植物工厂技术的注意事项植物工厂是一种由人工环境控制系统管理的农业生产方式，它以室内种植和集中管理为特点，通过科学精确的环境控制，提供植物生长所需的光照、温度、湿度和营养素等因素。
植物工厂技术在农业领域中扮演着越来越重要的角色，但是在实践过程中也存在着一些注意事项。
本文将针对植物工厂技术的几个关键方面进行探讨，以帮助农业从业者更好地实践和应用这一技术。
首先，环境控制是植物工厂技术的核心，而光照是其中至关重要的因素之一。
在植物工厂中，人工光源用于代替日光，因此必须确定植物所需的最佳光照条件。
光照的强度、光周期和光质对植物的生长发育起着重要作用。
不同植物对光照的需求有所差异，因此在种植不同植物时，需要根据其特定需求来调整光照参数。
此外，光照的均匀性也是一个需要注意的因素，确保植物在所有部分都能得到充足的光照。
其次，温度控制是影响植物生长的另一个重要因素。
植物对温度的要求取决于其品种和生长阶段。
一般来说，植物在不同的生长阶段对温度有不同的要求，但是要保持适宜的温度范围，以促进植物的正常生长。
此外，温度的均匀分布也是需要考虑的因素，避免温度差异过大造成植物生长不均匀或受损。
除了光照和温度，湿度也是植物工厂技术中需要注意的重要因素之一。
不同植物对湿度的要求也有所差异，因此在种植不同植物时需要调整湿度参数。
保持适当的湿度可以促进植物的光合作用和水分吸收，但是湿度过高可能导致病菌滋生和气候不稳定。
因此，合理控制湿度对植物的生长发育至关重要。
此外，营养供应也是植物工厂技术中需要重视的方面之一。
由于植物在植物工厂中无法获得来自土壤中的养分，人工提供的营养液成为植物生长发育的关键。
植物所需的营养元素和浓度需要根据不同植物和生长阶段进行调整。
同时，控制营养液的pH值也是非常重要的，因为过酸或过碱的环境都会影响植物的吸收效果。
定期检测和调整营养液的浓度和pH值是确保植物得到足够营养的关键步骤。
最后，植物工厂的灭虫和病害防治也是需要高度重视的方面。
植物工厂解决方案
植物工厂解决方案植物工厂是一种现代农业技术，通过模拟自然环境和优化植物生长条件，实现高产、高质量的农产品生产。
随着全球人口的不断增长和土地资源的有限，植物工厂成为解决粮食安全和农业可持续发展的重要途径。
本文将介绍植物工厂的基本原理、技术要点以及现实应用。
1. 植物工厂的基本原理植物工厂利用人工环境控制技术，模拟植物在自然环境中的生长条件，为植物提供适宜的光照、温度、湿度、二氧化碳等环境因素。
通过科学管理和优化植物生长环境，植物工厂能够提高植物生长速度和产量，同时减少病虫害的发生。
具体来说，植物工厂需要控制以下几个关键环境因素：光照光照是植物光合作用的重要因素，对植物生长和产量有重要影响。
植物工厂采用人工光源，如LED灯，可以调节光照的强度和光谱，以满足不同植物生长阶段的需求。
温度温度是植物生长的另一个关键因素，不同植物对温度的要求有所不同。
植物工厂利用空调系统控制温度，保持适宜的生长温度范围。
湿度湿度是影响植物蒸腾和水分吸收的重要因素。
植物工厂通过湿度调节装置，控制室内湿度，以满足植物生长的需求。
CO2浓度二氧化碳是植物进行光合作用的必需物质，植物工厂利用CO2供应系统，维持适宜的CO2浓度，促进植物生长。
2. 植物工厂的技术要点植物工厂的成功实施离不开以下几个技术要点：垂直种植系统垂直种植系统采用多层种植架构，将植物叶面积最大化，提高光照利用效率和空间利用率。
每层种植板通过水循环系统供水和养分，使植物在垂直方向上得到充分生长。
自动化控制系统植物工厂利用自动化控制系统对光照、温度、湿度、CO2浓度等环境因素进行实时监测和调节。
通过传感器和执行器的协同工作，实现对植物生长环境的精确控制。
高效LED光源植物工厂采用高效的LED光源，具有可调节光谱和光照强度的特点。
与传统植物生长灯相比，LED光源具有较低的能耗、较长的寿命和较小的体积，可以满足不同植物的生长需求。
循环水肥供应系统循环水肥供应系统是植物工厂实现水肥资源循环利用的重要手段。
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加上它功率高、发光效率好、可以用电流直 变化，使温度维持在作物生长需要的水平。 通风换气
接调节。功率为 ３ ｍ Ｗ 的 Ａ ｌ Ｇ ａ Ａ ｓ 系 Ｌ Ｄ 当室内空气得热量大于失热量时，温度升
通风换气不仅能排除室内多余的热量降低
（６５０ｎｍ）的价格逐渐降低，ＧａＮ 的蓝色 ＬＤ 高；反之，温度降低。夏季外界气温较高，为 室温，而且还能排出多余水汽调节空气湿度。
☆ ＬＤ光源 激光的发光效率较高，且激光 强度、风速、风向等；室内扰量包括采暖系 式和电热式，常用的是燃煤和燃油式。
设备的发光光谱与植物光合作用的叶绿素吸 统、照明及其他设备的散热，作物及栽培床 ☆ 地下部加温 地下部加热是对营养液或基
收光谱基本一致。单纯从植物的光合作用来 的散热、散湿等。在这些扰量作用下，室内 质进行加热，目的是使作物根部保持正常生
光。这些激光的发光效率均在６０％左右，连 季正常运转的基本条件。
压力差，实现室内外空气间的流动。
续脉冲输出可达到数十毫瓦。日本东海大学
植物工厂内的气温和栽培床基质（或营 ☆ 自然通风 在太阳光利用型和太阳光人工
的高 正基教授和大阪大学的中山正宣教授 养液）的温度对作物的光合作用、呼吸作用、 光并用型植物工厂里，自然通风是常用的通
苗工厂中应用则较为经济且能育出壮苗。
的，选择时应遵循合理和经济的原则。在选 金属卤化物灯，寿命约２４０００ｈ。广泛用于蔬
光周期补光
择和设计光照系统时需要考虑许多要素，其 菜及花卉的光合补光。低压钠灯是一种很特
对于光周期敏感的作物，特别是在光周 中包括：作物对光的响应；其他环境因素的 殊的光源，只有５８９ｎｍ的发射波长，在电光
水稻已经收到了很好的效果。ＬＤ在植物工厂
温度对作物的生长发育、产量、品质影响极 从热压的角度看，进出气窗的垂直高差越大，
的实用化不仅可以解决２１世纪的粮食不足 大，温度控制的目的是维持作物生长发育过程 空气重力压差就越大，通风效果越好。因此，
问题，而且连能源和资源不足的问题也会迎刃 的动态适温。温度控制的主要内容和技术如下： 屋脊和侧墙都设置通风口的温室，其通风效率
弱光、短日照或强光、长日照都可能成为某 多用于进行花期调控。延长暗期要保证光照 光源应用。
些作物生长、发育的限制因子。因此，对植 强度低于临界光周期强度（约２２Ｌｘ以下），通 ☆ 荧光灯 是一种低压气体放电灯，内壁涂
物工厂内的光照环境进行调节控制是十分必 常采用黑布或黑色薄膜在作物顶部和四周严 有荧光粉。通过改变荧光粉的成分可获得不
讲，激光的单色性与直向性对植物生长不 的空气始终保持着热平衡。
长温度。主要方法有：① 水培时对营养液加
利，但激光光源具有体积小、重量轻、低电
室内热环境控制就是通过一定的工程措 温，即采用热水加温（管道的方式）；② 基
压、脉冲发光、干涉性好、寿命长等优点，再 施，人为地调节室内与外界环境之间的热量 质栽培时采用热水管道或电热线加温方式。
（６６０ｎｍ）的发光效率达到了２２％以上，ＧａＮ 温室高度、灯的大小等。离开灯一定距离 结构、种植方式和生产的经济效益等。
的蓝色 ＬＥＤ（４１０ｎｍ 和 ４７０ｎｍ）的发光效率 的某点上的光照度与此距离的平方成反 ☆ 热水供暖 植物工厂一般采用热水供暖系
也达到了８％以上， 把发蓝色光的ＩｎＧａＮ半 比，在设置灯的位置时，灯与作物之间的 统集中供暖。热水供暖系统由热水锅炉、供
统。在系统内需要为对象作物提供适宜的生 补光时间因植物种类、天气状况、地理条件 尽量选择发射光谱与需用光谱接近的产品，
长环境。这些环境因子包括：光照（光强、光 而变化。为抑制短日照植物开花，一般在早 必要时再考虑应用多种光源组合；考虑光源
质和光照时数）、温度、湿度、ＣＯ 浓度、风 ２
速以及营养液的 ｐＨ、ＥＣ、肥料成分、溶氧
晚补光４ｈ，使暗期短于７ｈ；也可进行深夜间 断暗期补光２～５ｈ，间断暗期也能起到早晚
强度时，既要使多组灯组合具有一定的调节 余地，又要尽量不增加灯具设置和更新投
量、液温、流速等。对植物工厂进行环境优 补光，抑制短日照植物开花的效果。
化控制，最根本的是要明确作物光合作用、 遮光调节
资。另外，选择人工光源时，还要考虑光源 的热负荷。一般情况下，人工光源采用红外
人工光源的选择及室内光源布置
早期的人工光选择多是在生长室内组合
电光源中最成功、使用最广泛的一种。由于 荧光灯提供线光源，一般可获得更均匀的光 照。主要缺点是单灯功率小，一般为 ３～
光合补光
使用大量的荧光灯与少量的白炽灯，有时则 １２５Ｗ，多用于光周期补光。
在高纬度地区或连阴天，造成光强和光 根据不同的研究用途分别选择使用高压水银 ☆ 金属卤化物灯 一种新型光源，具有发光
导体和发黄绿光的ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ 距离是影响种植区域辐照度和光分布的一 热管道和散热器等组成。一般采用低温热水
Ｇａｒｎｅｔ）合成一体化的白色ＬＥＤ的价格也在 项重要因素。温室中反映光照均匀程度的 供暖（供、回水温度分别为９５℃和７０℃）。
不断降低。ＰＰＦ 设置为 １５０ｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１， 参数为照度均匀率，即室内最小照度与最 由于热水采暖系统的锅炉与散热器垂直高差
法。目前使用的人工光源仅限于电光源一种， 源也在进一步研究与开发之中。
１０００Ｗ两种规格。安装灯具时应同时考虑设
通常使用高压钠灯（ＨＩＤ）进行补光。由于成 人工光源的选择依据
置反光罩，使光照更均匀，光照强度更大。
本太高，大面积应用还难以做到，但在蔬菜育
人工光源的选择取决于不同的使用目 ☆ 高压钠灯和低压钠灯 高压钠灯性能类似
８６０ｎｍ 附近的ＡｌＧａＡｓ的激光可发出４３０ｎｍ 低，室内外温差大，为了保持室温，应尽量 自然通风是利用室内外温差造成热压或自然
附近的蓝色光，工作在 ９ ０ ０ ｎ ｍ 附近的 减少失热量，增加得热量。采取保温节能措 风力造成的风压促使空气流动；而强制通风
ＡｌＧａＡｓ 的激光可发出 ４５０ｎｍ 附近的蓝色 施，必要时启用采暖设备是保证植物工厂冬 则是依靠风机机械旋转动力造成室内外空气
要的。
密覆盖，因而光周期遮光又叫完全遮光。在 同的可见光谱。荧光灯光谱性能好，发光性
光照环境的调节，是根据作物的种类及生 遮光期间，应加强通风，防止黑膜下面出现 能较好（约６５ｌｍ／Ｗ），使用寿命长，是现有
育阶段，通过一定的措施，调节光照条件，创 造良好的光照环境，以提高作物的光合效率。
补光调节
高温高湿，危害植株。
光也有利于植物的光合作用。因此，以现在 普遍推广的高压钠灯１８元人民币／Ｗ的使用
作物才能进行体内生理活动及其生化反应。 物层附近或栽培床下。散热器的规格和长度的
植物工厂内外热收支
确定要以满足供暖设计热负荷要求为原则，在
成本推算，即使是ＬＥＤ光源比高压钠灯贵上
除人工光利用型植物工厂外，其他类型 室内均匀布置以期获得一致的温度分布。
照时数不足，或整体作物具有较高的光照强 灯或氙气灯。后来又采用卤化金属灯。而在 效率高（约１００ｌｍ／Ｗ）、光色好、寿命长和输
度要求时，进行光合补光是必要的。
植物工厂里多用高效率的高压钠灯，同时 出功率大等特点，是目前高强度人工光照的
利用人工光源补充照明是行之有效的方 ＬＥＤ（发光二极管）和ＬＤ（激光灯）等新光 主要光源。作物生产中常用的是 ４００Ｗ 和
的调控手段进行优化控制，以达到理想的控制 前，生产上比较实用的遮阳方法是采用黑纱 多不利影响。所以在选择人工光源时，一定
效果。这里，主要对植物工厂的光照、温度调 网、无纺布或缀铝遮阳网进行内遮阳或外遮 要充分考虑光源的发光效率。
节作重点介绍。
阳。对于玻璃温室，还可在玻璃表面上刷一层 常用人工光源
光环境调控技术
１０倍也是有可能推广应用的。由于蓝色ＬＥＤ 的植物工厂都是一个半封闭的热力系统，它 ☆ 地上部加热 地上部加温主要由热源、空
成本还比较高，ＬＥＤ光源的大规模推广应用 随时受到室内外诸多扰量的影响。其中，室 气换热器、风机及送风管道等组成。根据热
还需要一段时间。
外扰量有：室外空气温度、湿度、太阳辐射 源的不同，可以分为燃煤式、燃油式、燃气
Ｒ／Ｂ 比为５、１０、２０的ＬＥＤ和金属卤化物灯 大照度之比。为保证作物生长均匀，照度 较小（＜３ｍ），因此，一般不采用重力循环
的对照试验相比，Ｒ／Ｂ比为１０的ＬＥＤ光源的 均匀率推荐值应＞０．７。
的方式，而采用机械循环的方式，即在回水
植物产量无论从干物重还是品质来讲都比金 属卤化物灯要好。ＬＥＤ的使用寿命一般在
早在１９９４年就提倡使用激光作为植物工厂 光合产物的输送、根系的生长以及水分和养 风方式，它适用于高温、高湿季节的全面通
的照明光源。用波长为６６０ｎｍ的红色ＬＤ加 分的吸收均有着显著的影响。
上５％的蓝色ＬＥＤ的组合光源来生产生菜和 植物工厂内的温度调节与控制
风，在其他情况下，有时也可采用这种方式。 自然通风的必要条件是温室设有换气窗。
温度环境及其控制技术
总管上安装循环水泵。在系统管道和散热器 的连接上采用单管式或双管式。根据室内湿
５００００ｈ以上，发光效率高，发热少，实现了
温度和植物生长的关系密切，温度对作 度高的特点，多用热浸镀锌圆翼型散热器，散
低热负荷和生产空间小型化。同时，脉冲发 物的重要性在于必须在一定的温度条件下， 热面积大，防腐性能好。散热器一般布置在作
☆ ＬＥＤ光源 ＬＥＤ的光谱域宽在±２０ｎｍ左 光源布置
等组成。热源有石化燃料（煤、石油、天然气）、
右，波长正好与植物光合作用和形态建成的
在设计一个有效的光照系统时有许多 电、余热及地热等。热媒有热水、热风、蒸汽。
光谱范围吻合。近年来，ＧａＡＩＡｓ的红色ＬＥＤ 影响因素，灯的布置取决于作物、光照度、 采暖系统的选择应综合考虑种植空间的大小、