植物工厂环境控制技术研究

植物工厂环境控制包括营养液配制系统、灌溉系统、通风系统、温度控制系统、移栽机器人及视觉摄像系统,以及计算机控制系统的软硬件构成。对上述系统进行了介绍,并提出了我国植物工厂研究应注意的问题。随着科技进步和国民经济发展,植物工厂技术的应用得到快速推进。植物工厂是现代农业发展的高等级阶段,是一种高技术、高投入、高产出、装备精良的生产体系,植物工厂车间是比较完善的保护地生产设施,利用这种设施可以人工控制环境条件,一年四季进行各类花卉、蔬菜和水果的生产。20世纪以来,科技进步特别是大数据、互联网+、物联网等技术的发展和应用成本的降低,植物工厂车间环境调节和控制技术水平不断提高,植物工厂车间智能综合环境控制系统,在美国、韩国、日本、荷兰、法国和加拿大等国家获得飞速发展,已经进入互联网智能化阶段。     

一种密集型高光能利用率植物工厂的设计

运用精益生产思想以及LED灯的光照强度与距离平方成反比的光学原理,找出现有植物工厂中不必要的能源浪费,提出了一种植物工厂设计方案,达到提升植物工厂产能、降低单位产品成本和柔性化生产的目的。通过设计密集型高光能利用率植物工厂,优化了植物工厂总体布局,改进了植物栽培架的设计,有助于提高植物工厂的总体产能,降低单位产品的生产成本,达到总体优化的目的。      

我国智能化植物工厂发展现状与对策建议

植物工厂是农业发展的一种高级阶段，通过生物技术、工程技术和自动化技术，实现高效的作物选育和生产，将农业生产与自然环境分离，不仅提高了农业生产的效率和质量，同时为农业生产带来了更多的可能性。本次研究主要就植物工厂的背景、现状、当前存在的问题及发展建议进行了几种讨论，希望通过本文的阅读，能够给植物工厂相关领域的研究者或工作者提供一定的帮助和启发。     

我国植物工厂智能化装备研究现状与展望

植物工厂是实现精准农业的重要方式之一。近年来,智能化装备的发展和相关技术的突破,促使植物工厂取得重要进展。从种苗生产、作物管理、物流三方面对我国植物工厂智能化装备进行梳理总结;分析植物工厂智能化装备发展中面临种苗生产配套智能装备不够完善、作物管理智能化装备集成度低、物流智能化装备通用性差且普及率低等问题;并指出多传感器融合技术、作物生长模型、高性能低成本的零部件、小型智能化装备、智能化集成系统是未来发展趋势。     

基于高压水射流技术的植物工厂栽培板清洗研究

植物工厂以生产效率高、自动化程度高、不受自然条件影响等优点,被应用于植物生产。但植物工厂栽培板存在清洗费力、清洗不彻底问题,制约植物工厂生产效率。对比研究设计一种基于高压水射流清洗的植物工厂栽培板清洗装置,确定最优参数为水射流靶距20~60cm,水射流锥角65°,水射流压力1000Pa,口径3.5mm的扇型喷嘴。仿真分析表明植物工厂栽培板清洗装置可以达到有效清洗目的,为植物工厂清洗装置配套设计提供参考,有效提高植物工厂的工作效率。     

集装箱植物工厂新风空调一体化系统设计与应用

针对集装箱植物工厂运行时内部空气无法自动过滤、温湿度不均匀及无法满足植物生产所需最适宜环境等现状,北京市农业机械研究所有限公司进行了集装箱植物工厂新风空调一体化系统设计,以解决集装箱植物工厂内环境净化难题,达到高效节能的目的。      

集装箱植物工厂研制与试验

针对植物工厂投入成本高、内部运行成本高和可移动性差等现状,开发了一种集装箱植物工厂。集装箱植物工厂由模块化栽培设施构成,主要包括栽培系统、补光系统、环境调控系统、营养液系统和控制系统等。生菜栽培试验结果表明,集装箱植物工厂可用于蔬菜生产种植,其产量和品质具有一定的提高。      

草莓集装箱植物工厂设计与应用

集装箱植物工厂具有可移动性强、使用地域广泛、环境可控、高密度种植和周年生产等优点。简要叙述北京市农业机械研究所有限公司设计开发的一种草莓集装箱植物工厂，该植物工厂整体设计形式呈现模块化，重点围绕栽培系统、补光系统、环境调控系统、营养液循环系统及控制系统进行创新设计，并对栽培环境进行测试。该系统在北京市通州区进行运营生产，试验及运营结果表明:草莓集装箱植物工厂可以用于草莓栽培，为集装箱植物工厂种植栽培拓宽思路；该草莓集装箱植物工厂的设计方案合理，系统配置科学，光能利用率高，种植系统安装便捷，可提高资源利用效率，达到草莓的连年生产需求，为农户创造更高价值。      

基于植物工厂技术的水稻育秧技术

随着农业工程技术的快速发展,设施农业在现代农业中发挥着越来越大的作用,植物工厂技术是设施农业的重要组成部分,是现代农业前沿科技的综合体现,是农业发展水平的重要标志。为此,在综合分析国内外植物工厂技术的发展历程及水稻育秧所面临问题的基础上,明确了植物工厂相关技术应用在水稻育秧过程中的必要性及亟待解决的核心技术问题,并论述了基于植物工厂技术的水稻育秧的发展前景,为培育高质量的水稻秧苗及农业的可持续发展提供技术参考与发展模式方面的借鉴。     

全人工光型集装箱植物工厂新疆雪菊栽培技术

雪菊是一种具有重要药用价值的一年生草本植物,近年来逐渐被开发利用,市场前景广阔。集装箱植物工厂自动化程度高且受外界环境限制小,可实现作物周年连续性生产,是未来农业发展的必然趋势之一。该文总结了全人工光型集装箱植物工厂新疆雪菊基质栽培和营养液栽培相关技术,包括育苗盘及水培箱消毒、基质配比及营养液配制、播种、定植和后期管理等方面内容,旨在为雪菊产业现代化发展提供技术理论依据。      

JPWZ-1型微型植物工厂的研制

针对未来城市家庭蔬菜栽培和种植的需要,研制了一种适合于楼宇、家庭使用的微型植物工厂——JPWZ-1型微型植物工厂。JPWZ-1型微型植物工厂是将大型植物工厂的各项技术集成在一个小型化栽培空间中,利用温湿度精准控制、人工补光及营养液循环供养等方式种植和栽培叶菜类蔬菜作物。JPWZ 1型微型植物工厂控制系统利用S7-200PLC作为控制器,利用TPC7062K触摸屏作为人机界面,利用PID控制模式控制栽培区的温湿度环境。JPWZ-1型微型植物工厂功能齐全,布局合理,操作简单,能够让身处都市的人在家中栽培出周期短、品质高和无污染的蔬菜。      

集装箱植物工厂变频空调系统设计与应用

为解决集装箱植物工厂运行时内部温度偏高且不均匀，无法满足植物生产所需最佳温度等问题，对集装箱植物工厂变频空调系统进行设计。通过对工厂的结构组成进行统计安排，以及总负荷的计算，确定变频空调系统设计方案。通过测试室内外温度、湿度和光照，结果显示，明期集装箱内温度总平均值为26.3 ℃，湿度总平均值为44.8%，光照总平均值为12 082 lx，满足集装箱植物工厂的设计要求。该设计可加快集装箱内的降温速度，实现温度的精确控制。      

新时代农业装备攻关创新路径的研究

农业装备是新时代稳定粮食生产和推进乡村振兴的重要科技支撑。本文通过分析全球形势、国内需求及问题难点,研究了我国农业装备的攻关创新路径,提出自主可控的发展目标,以及高性能智能化重大农业装备攻关的重点领域,包括：基础共性技术、大田生产、农业动力、种苗、工厂化设施、智慧农业等技术或装备,旨在为相关科技管理部门优化研究布局提供参考。     

浅谈水稻机插秧的优势及工厂化育苗技术

农业机械化是农业现代化的重要标志,也是农业生产力的重要组成部分,文章阐述了水稻机插秧的优势,并详细介绍了工厂化育苗技术,以期能够为机插秧更多地应用于生产提供参考。     

人参果种苗脱毒与病毒检测技术研究进展

人参果具有适应性强、营养价值高和高产高效益等特点，自引进以来已在全国各地得到推广，在现代农业种植结构战略性调整中发挥着重要作用。采用植物茎尖脱毒技术和组织培养工厂化育苗技术是推动人参果种苗向大规模、优质高效、低成本和周年化生产发展的关键技术载体。对人参果脱毒快繁技术进行了系统梳理，介绍针对人参果主要病毒病TMV、PMV和CMV的3种脱毒技术和4种病毒检测技术的研究进展，分析我国人参果种苗脱毒快繁技术研究中所存在的具体问题和不足，并对比国外相关领域的研究进展对我国未来人参果种苗脱毒快繁的研究方向提出一些建议，以期为我国农业和科技管理部门、生物技术工作者和农业科技公司等提供参考。      

专利视角下全球工厂化农业技术发展态势分析

【目的】工厂化农业已成为未来农业发展的战略方向,发展工厂化农业是推进现代农业转型升级、提高农业“三率”的重要途径。文章通过专利文献分析,了解和掌握工厂化农业的发展现状及研究态势。【方法】选取Pat Snap(智慧芽)数据库作为专利数据源,对工厂化农业技术进行分析；基于文献计量和可视化的方法,从专利的时间序列分布、申请人类型、国家/区域分布、申请机构、发明人、热点技术领域6个方面纵观工厂化农业的发展趋势与竞争态势。【结果】工厂化农业技术专利数量呈逐年递增的趋势,2020-2021年受全球新冠疫情影响数量有所下降；公司是进行农业工厂化技术专利布局数量最大的主体,院校和科研院所是进行基础研究的主要群体；美国是专利申请量最多的国家,同时也是专利布局最大的市场。【结论】我国工厂化农业在核心关键技术及产出效能上与发达国家仍存在一定差距,因此将工厂化农业提升到国家重要业态和重大战略地位,重点突破一批对外依存度高的核心关键技术,加快产业化进程,最终实现技术落地。