植物工厂光照和温度调控
植物工厂是在高精度环境控制的封闭或半封闭生长空间内进行植物周年生产的系统。在系统内需要为对象作物提供适宜的生长环境。
这些环境因子包括:光照(光强、光质和光照时数)、温度、湿度、CO2浓度、风速以及营养液的pH、EC、肥料成分、溶氧量、液温、流速等。对植物工厂进行环境优化控制,最根本的是要明确作物光合作用、产物积累、转流分配、发育和呼吸等生理过程与环境因子之间的关系,综合考虑各环境因子的复合作用效果,选择运行成本低、效果好的调控手段进行优化控制,以达到理想的控制效果。这里,主要对植物工厂的光照、温度调节作重点介绍。光环境调控技术
光照是作物生命活动的能量源泉,又是某些作物完成生命周期的重要信息。无论是弱光、短日照或强光、长日照都可能成为某些作物生长、发育的限制因子。
因此,对植物工厂内的光照环境进行调节控制是十分必要的。光照环境的调节,是根据作物的种类及生育阶段,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。补光调节光合补光在高纬度地区或连阴天,造成光强和光照时数不足,或整体作物具有较高的光照强度要求时,进行光合补光是必要的。利用人工光源补充照明是行之有效的方法。目前使用的人工光源仅限于电光源一种,通常使用高压钠灯(HID)进行补光。由于成本太高,大面积应用还难以做到,但在蔬菜育苗工厂中应用则较为经济且能育出壮苗。光周期补光
对于光周期敏感的作物,特别是在光周期的临界期,当暗期过长而影响作物的生长发育时,应对作物进行人工光周期补光。光周期补光是作为调节生长发育的信息提供的,需用的光照度较低,一般为22Lx左右。补光时间因植物种类、天气状况、地理条件而变化。为抑制短日照植物开花,一般在早晚补光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补光,抑制短日照植物开花的效果。遮光调节光合遮阳
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光合遮阳主要目的是降温和减弱光照强度,四周不需严密搭接,也叫部分遮阳。目前,生产上比较实用的遮阳方法是采用黑纱网、无纺布或缀铝遮阳网进行内遮阳或外遮阳。对于玻璃温室,还可在玻璃表面上刷一层白灰或玻璃表面喷水,达到遮阳降温的效果。光周期遮光光周期遮光的目的是延长暗期,保证短日照作物对最低连续暗期的要求,这种方法多用于进行花期调控。延长暗期要保证光照强度低于临界光周期强度(约22Lx以下),通常采用黑布或黑色薄膜r