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蔬菜工厂

由若干适于蔬菜不同生育期环境要求的连续性生产的厂房组成的生产单位。自播种起通过各个车间,最终收获蔬菜产品的生产过程均为机械化。蔬菜工厂不断播种,连续收获,不受外界环境的影响。20世纪60年代,进行蔬菜工厂化生产试验,并开始推广,1964年奥地利开始采用一种塔式植物工厂(高30米、面积5千平方米)。1971年丹麦建成绿叶菜工厂,快速生产独行菜、鸭儿芹、茼蒿等。

由若干适于蔬菜不同生育期环境要求的连续性生产的厂房组成的生产单位。自播种起通过各个车间,最终收获蔬菜产品的生产过程均为机械化。蔬菜工厂不断播种,连续收获,不受外界环境的影响。

20世纪60年代,进行蔬菜工厂化生产试验,并开始推广,1964年奥地利开始采用一种塔式植物工厂(高30米、面积5千平方米)。1971年丹麦建成绿叶菜工厂,快速生产独行菜、鸭儿芹、茼蒿等。1974年日本建成一座电子计算机调控的花卉蔬菜工厂。由于蔬菜工厂有电子计算机控制的最佳综合环境自动调控系统、连续生产的自动流水作业机械装置、多层立体密植的现代化快速栽培技术,充分利用了面积和空间,大大提高了劳动生产率,可以定时、定量,用较短的时间,大量生产同一规格的优质鲜菜。中国从1976年开始发展推广工厂化育苗技术,并在科研单位建成电子计算机调控的大中型人工气候室,使蔬菜生产进一步向工厂化方向发展。

蔬菜工厂分育苗工厂、蘑菇工厂、绿叶菜工厂、果菜工厂以及花卉蔬菜工厂等。绿叶菜工厂主要生产菠菜、莴苣、茼蒿、芹菜、小白菜等。例如丹麦、日本等国的芹菜、鸭儿芹工厂采用波动浸渍水培生产方法,厂房是双屋面玻璃温室,有育苗室和栽培室两个车间。育苗室内有上下两层育苗提篮,悬挂在上下两层钢轨的铁链上,电动上下滑行,并在下层提篮上方安装人工照明和喷水设备,约在播种后20多天即可育成幼苗(图1)。栽培室内有上下两层营养液槽,可以通过管道使营养液上下流动。在槽的上空安装波状钢轨和铁链式传送带,带上悬挂栽培提篮。开动电机,可使提篮上下波动,间断地浸渍营养液中或暴露于空气。传送带运行速度50厘米/分,采用标准营养液,幼苗栽培40天即可收获(全生育期62~65天)。

图1 鸭儿芹的工厂育苗室示意图

奥地利的塔式番茄工厂,厂房外壳是双层保温材料密闭的高大建筑物(外壳导热系数为0.3~0.5大卡),形成密闭的生产系统。厂内有番茄生长所需的光照、温湿度、二氧化碳、氧气、矿物营养等最佳的综合环境条件。番茄全生育期从播种到收完仅需120天。根据番茄各生育期的要求,厂内设有各种不同的与之适应的厂房,如育苗室、栽培室、收获分级包装室等。其中栽培室内有链式传送带竖架装置,将栽培槽悬挂在传送带上,槽内番茄植株用聚烯烃泡沫树脂块固定。还有营养液供给系统、空气过滤消毒装置、补充二氧化碳装置和人工照明装置等。厂内综合环境、营养液、动力设备等各项控制指标全部存储在电子计算机中,按照程序自动调控。人工照明是棒状钠灯(蓝光多),在塔式栽培室有10.8万立方米空间,安装400瓦钠灯一万支,每两个相邻的垂直生产面之间有一个垂直光照栅栏,每支钠灯负担照明面积6平方米,灯光呈交叉三维空间光照,番茄叶面受光强度可达2万勒克斯;栽培槽以2米/分钟速度上下往返垂直移动,光照均匀,且不易灼伤叶面。一般一昼夜12小时连续受光和12小时断光交替进行。室内热源是灯光辐射热,昼夜温差保持6~10℃,相对湿度保持50~70%,空气成分保持氧气含21%、二氧化碳为2000ppm,其来源除植物自身同化与呼吸作用互补之外,不足部分由人工补足。采用标准营养液,每半月更换一次新营养液。营养液有两个供应处:一处是当栽培槽运行到最低处时,使番茄根系浸渍在底部的营养液池中,根系吸附营养液,离池后根部多余的营养液淋出再流回池中;另一处在每个垂直生产面的最低处有喷头喷洒补充营养液。室外新鲜空气进入密闭厂房时,经过过滤和紫外线灭菌;同时番茄植株一直处于运动状态,通风良好,病虫不易发生,但仍需经常检查,及时防治(图2)。

图2 番茄工厂的栽培室布局图

蔬菜工厂多层密植栽培的番茄,在育苗室内生长约一个月,株行距为4平方厘米。幼苗高达15厘米时,移到开花室生长约一个月,株距10厘米。当株高60厘米,花蕾已形成时移入结果室,株距25~30厘米,在结果室生长两个月。果实达到商品标准移入收获室采收、分级、包装。全年生产5000吨果实的番茄工厂平均每生产1公斤果实用电9~10千瓦/小时,其中光照耗电量3千瓦/小时,环境调控系统耗电1~2千瓦/小时,传送带和营养液供应系统耗电量5千瓦/小时。番茄工厂的工作人员主要进行苗期管理、植物转换车间、观测、收获及栽培容器回收运送等。