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人工光植物工厂能效提升与营养品质调控技术
发布日期:2017-11-20 点击数:414次 来源:
 应用行业领域:现代农业
    适用范围:设施农业
    成果内容简介:由于植物工厂在环境精准可控条件下进行生产能耗大、运行成本高等问题突出。本成果在以下技术领域取得突破:
    1、植物工厂LED 节能光环境调控技术。探明了基于LED 的植物光配方优化参数,开发出基于植株发育特征的水平与垂直方向可移动式LED 动态光环境调控技术,显著降低了光源能耗。与荧光灯相比,节能率达62%以上。
    2、植物工厂光-温耦合节能环境控制技术。探明了室外冷源与明暗期耦合的节能降温调控策略,发明了基于室外冷源与空调协同调温的植物工厂节能环境控制技术及配套装备。与传统空调降温相比,节能率达24.6-63.0%。
    3、植物工厂UV-纳米TiO2营养液自毒物质处理及蔬菜品质提升技术。探明了植物工厂营养液自毒物质的特征机理,发明了UV纳米TiO2协同处理营养液自毒物质的技术方法;发明了基于采收前短期连续光照与营养液氮素水平控制的蔬菜品质调控技术,降低叶菜硝酸盐含量达30%以上,并显著提高了VC 和可溶性糖含量。
    4、基于物联网的植物工厂智能化管控技术
    研发了基于物联网的植物工厂智能化管控技术,实现对植物工厂温度、温度、CO2浓度以及营养液EC、PH、DO等要素的在线检测、远端访问。
    成果技术可广泛用于农业企业、园区的蔬菜和食用菌的高效生产,经济效益显著。
    前期应用示范情况:相关技术成果经过在北京地区辐射,已在山东寿光、吉林长春,江苏南京等地示范推广,具体应用单位包括中国农科院国家农业科技展示园,山东寿光菜博会、吉林长春农博园等,促进了我国植物工厂技术的推广应用和产业发展。
转化应用前景:
    植物工厂是一种技术高度密集、资源高效利用的农业生产方式,是世界各国保障食物安全的重要发展方向,被认为是未来解决人口增长、资源紧缺、新生代劳动力不足、食物需求不断上升等问题的重要途径,也是未来航天工程如月球和其他星球探索过程中实现食物自给的重要手段。本项目成果研发的植物工厂LED光源、光-温耦合节能环境控制、营养品质调控以及智能化管控等关键技术,实现了植物工厂核心技术的重大突破,使我国成为国际上少数掌握植物工厂高技术的国家,应用前景广阔。
    所需投资估算3600万元。
    可采用的转化方式:技术许可、技术服务、联合实施
    成果持有单位:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所