植物工厂系统与实践(第二版)

第1章　植物工厂概述 001
1.1　基本概念 002
1.2　发展植物工厂的意义 003
1.3　国内外植物工厂发展历程 004
1.3.1　国际植物工厂发展历程 004
1.3.2　中国植物工厂发展历程 008

第2章　植物工厂工艺与系统构成 013
2.1　系统概述 014
2.2　植物工厂生产工艺流程 015
2.2.1　播种、催芽（2～3天） 015
2.2.2　育苗（16～18天） 016
2.2.3　定植与栽培（20～25天） 017
2.2.4　收获（1天） 018
2.2.5　包装、贮藏（0.5～3天） 018
2.2.6　上市 (0.5天) 019
2.3　植物工厂系统构成 019
2.3.1　外围护结构与材料 019
2.3.2　植物工厂系统构成 020

第3章　植物工厂环境控制系统 026
3.1　植物工厂洁净系统 027
3.2　温度环境及其调控系统 029
3.2.1　温度对植物光合生理的影响 029
3.2.2　植物工厂温度调节与控制 031
3.3　植物工厂湿度调节与控制 033
3.3.1　降湿调节 033
3.3.2　加湿调节 034
3.4　CO2调节与控制 035
3.4.1　CO2浓度与植物的光合成 035
3.4.2　CO2气源及其调控技术 036
3.5　智能环境控制系统 038
3.5.1　环境数据检测 038
3.5.2　环境监控系统 039
3.5.3　上位机管理及远程控制系统 041

第4章　人工光源系统 042
4.1　植物光合作用及其对光的需求 043
4.1.1　光强对作物光合的影响 043
4.1.2　光质对作物光合的影响 044
4.1.3　光周期对植物的影响 046
4.2　光照强度的表示方法 046
4.3　各种人工光源及其特性 050
4.3.1　植物对人工光源的要求 050
4.3.2　植物工厂主要人工光源 050
4.3.3　各种人工光源性能分析 056
4.4　LED在植物工厂的应用 057
4.4.1　LED在叶菜植物工厂的应用 059
4.4.2　LED在植物育苗工厂的应用 063
4.4.3　LED光源装置及控制方式 066

第5章　营养液栽培与控制系统 071
5.1　营养液栽培的方法与分类 072
5.1.1　按照有无固体基质材料分类 072
5.1.2　按照营养液的供给方式分类 076
5.2　营养液的管理 076
5.2.1　营养液的组成 077
5.2.2　营养液的配制 078
5.2.3　营养液的调节与控制 082
5.3　营养液循环与控制技术 086
5.3.1　必要性分析 086
5.3.2　养分及理化性状调控 087
5.3.3　微生物去除技术 087
5.3.4　自毒物质去除技术 089

第6章　植物工厂蔬菜品质调控 094
6.1　植物工厂蔬菜品质调控的技术需求 095
6.1.1　硝态氮调控的技术需求 095
6.1.2　维生素C调控的技术需求 096
6.1.3　次生营养物质的调控需求 097
6.2　光环境品质调控技术 098
6.2.1　光对硝酸盐与维生素C含量的调控 098
6.2.2　光对次生代谢物质的影响 099
6.2.3　基于 LED的蔬菜品质调控技术 099
6.3　营养液氮素品质调控技术 102
6.3.1　断氮调控技术 102
6.3.2　氮素水平与光照协同调控 104
6.3.3　氮素形态调控 104
6.4　植物工厂蔬菜营养品质的调控策略 104

第7章　家庭微型植物工厂 106
7.1　家庭植物工厂关键技术 108
7.1.1　人工光源技术 108
7.1.2　人工环境控制技术 109
7.1.3 　营养液循环与控制技术 109
7.1.4 　远程监控（物联网）技术 110
7.2　家庭植物工厂的开发应用 111

第8章　典型案例介绍及成本分析 113
8.1　中国植物工厂应用情况概述 114
8.2　植物工厂典型案例 114
8.2.1　星菜植物工厂 114
8.2.2　深圳富士康植物工厂 115
8.2.3　福建三安植物工厂 115
8.2.4　陕西旭田光电I-Farmer植物工厂 117
8.2.5　上海世博会“低碳·智能·家庭植物工厂” 118
8.2.6　浙江衢州中恒农业育苗工厂 119
8.3　人工光植物工厂成本分析 119
8.3.1　植物工厂的成本构成 120
8.3.2　人工光源生产成本估算 120
8.3.3　生产运行成本与设备成本的公式化 121
8.3.4　不同生产规模的经济性评价 122
8.3.5　实际生产成本的分析案例 126

第9章　前景展望 130
9.1　国际趋势 131
9.1.1　技术发展趋势 131
9.1.2　热点领域 133
9.2　国内发展战略 140
9.2.1　植物工厂具有广泛社会需求 140
9.2.2　植物工厂发展面临的问题 144
9.2.3　我国植物工厂发展战略 145
9.3　未来展望 147

参考文献 148