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1、植物工厂生产的条件控制植物工厂生产的条件控制技术指导技术指导昌平四中昌平四中张张陶然陶然4.24.2大批量、高效、自动化大批量、高效、自动化 植物工厂是通过对植物工厂是通过对设施内部温湿度、设施内部温湿度、COCO2,2,浓度，光照等环境参数浓度，光照等环境参数进行自动化调控，以实进行自动化调控，以实现作物的连续周年生产现作物的连续周年生产的高效农业系统。的高效农业系统。植物工厂植物工厂1.1.植物工厂是否也具植物工厂是否也具备大批量、高效、自备大批量、高效、自动化的三个特点？动化的三个特点？2.2.植物工厂还具有什植物工厂还具有什么特殊之处？么特殊之处？1.1.哪些因素会影响生菜的产量哪些因
2、素会影响生菜的产量？2.2.为什么这些因素会影响生菜的产量为什么这些因素会影响生菜的产量？3.3.这些因素如何影响生菜的产量这些因素如何影响生菜的产量？资料资料1 1：取长势一致的取长势一致的4 4叶叶1 1心生菜幼苗，定植于花盆中心生菜幼苗，定植于花盆中，置于置于COCO2 2人工气候箱内进行处理，单层种植，种植密度为人工气候箱内进行处理，单层种植，种植密度为10 cmx10cm,10 cmx10cm,每处理每处理3636株。栽培条件可控为株。栽培条件可控为:昼昼/夜光周期夜光周期为为:l2h/12h,:l2h/12h,昼、夜温度分别为昼、夜温度分别为22/1822/18,相对湿度湿度为相对
3、湿度湿度为70%70%。试验前期每。试验前期每2d2d浇水浇水1 1次次;10d;10d以后，每以后，每3d3d浇浇1 1次营养液，次营养液，每次浇每次浇150 mL 1/2150 mL 1/2剂量日本园试通用营养液。共处理剂量日本园试通用营养液。共处理30d30d。种植层平均光量子通量密度分别为种植层平均光量子通量密度分别为L1L1(低光强低光强20%,20%,6060土土2 2umolm2.s-)umolm2.s-)、L2L2(中光强中光强60%60%，175175士士2 2umol-m-umol-m-2.s-1)2.s-1)、L3L3(高光强高光强100%100%，340340士士2 2
4、umolm2.s-1)umolm2.s-1)。阅读资料阅读资料1 1，小组讨论，完成学案，小组讨论，完成学案1-31-3：1.1.实验中的变量是什么？设计实验时要实验中的变量是什么？设计实验时要满足什么原则？满足什么原则？2.2.种植密度这个条件种植密度这个条件改为改为5cmx5cm5cmx5cm或者或者15cmx15cm15cmx15cm结果是否有区别？会有什么结果是否有区别？会有什么区别？区别？3.3.实验设计中除自变量以外的其他变量实验设计中除自变量以外的其他变量的控制原则是什么？的控制原则是什么？相同且适宜相同且适宜阅读资料阅读资料1 1，小组讨论，小组讨论，完成问题完成问题4-74-
5、7。4.4.根据图片根据图片A A，分析光照强度的不同如何影，分析光照强度的不同如何影响响叶片面积。叶片面积。5.5.根据根据表格表格，分析光照强度的不同如，分析光照强度的不同如何影响何影响叶片数量。叶片数量。6.6.根据以上两组数据根据以上两组数据分析光照强度的分析光照强度的不同如何影响不同如何影响叶片总面积。叶片总面积。找到最佳面积以获得最多光照。找到最佳面积以获得最多光照。7.7.根据表格分析光照强度不同对叶绿素含根据表格分析光照强度不同对叶绿素含量的影响量的影响9.9.根据根据图图B B分析光照强度不同对分析光照强度不同对生菜质生菜质量的影响量的影响图图B8.8.根据根据表格表格分析光
6、照强度不同对分析光照强度不同对总固碳量总固碳量的影响的影响通过上述分析找出最适宜光照强度。通过上述分析找出最适宜光照强度。L2L2最适宜最适宜阅读阅读资料资料2 2，小组小组讨论讨论并完成学案并完成学案10-1210-12。试验选用人工气候箱，光源为试验选用人工气候箱，光源为LEDLED光源，本试验光源，本试验设置设置5 5个个COCO2 2浓度，浓度，CKCK（自然状态约（自然状态约400400mol/molmol/mol）、）、T1T1（800800mol/molmol/mol）、）、T2T2（12001200mol/molmol/mol）、）、T3T3（16001600mol/molmo
7、l/mol）、）、T4T4（20002000mol/molmol/mol），光周），光周期均为期均为1212h/12h/12h h。处理处理鲜重鲜重干重干重自然状态自然状态40.11440.1142.6402.640T1T1（800800）52.39852.3983.1593.159T2T2（12001200）53.25353.2533.2293.229T3T3（16001600）55.34655.3463.6833.683T4T4（20002000）58.38658.3864.3834.38310.10.根据根据表格表格分析不同分析不同COCO2 2浓度对浓度对生菜质量生菜质量的的影响影响1
8、1.11.为什么为什么不同不同COCO2 2浓度浓度对对生菜质量生菜质量的影响的影响不不同？同？12.12.根据柱状图分析不同二氧化碳浓度对生菜根据柱状图分析不同二氧化碳浓度对生菜品质指标的影响品质指标的影响通过上述分析找出通过上述分析找出最适宜最适宜COCO2 2浓度。浓度。T4T4浓度在不考虑成浓度在不考虑成本的前提下最适宜。本的前提下最适宜。最终选择需考虑产量最终选择需考虑产量与成本综合取最佳值。与成本综合取最佳值。综合上述实验分析，在实际应用中，我们综合上述实验分析，在实际应用中，我们能否只调控一个因素从而达到高产？能否只调控一个因素从而达到高产？多种因素共同影响下如何实施？多种因素共同影响下如何实施？结合资料结合资料1 1设计出一个在植物工厂中可实施设计出一个在植物工厂中可实施的最适宜的方案。的最适宜的方案。