我国盐生植物碱蓬开发的现状与前景
第23卷第1期2005年1月
北京工商大学学报(自然科学版)
J ournal of Beijin g T echnology and Bus iness University(Natural Science E dition )
Vol.23No.1Jan.2005
文章编号:1671-1513(2005)01-0001-04
我国盐生植物碱蓬开发的现状与前景
孙宇梅, 赵 进, 周 威, 吴爱萍
(北京工商大学化学与环境工程学院,北京 100037)
摘 要:碱蓬是一类生长于盐碱荒滩的盐生植物,它富含脂肪、蛋白质、维生素、矿物质和微量元素,是一种极具开发价值的野生植物资源.综述了有关碱蓬应用价值的研究,着重阐述了开发碱蓬对人类生存环境可持续发展的作用,并针对碱蓬开发研究的现状,提出了加强基础研究的建议.关键词:碱蓬;盐生植物;野生资源;开发;生存环境
中图分类号:Q 949.745.1;Q 949.9 文献标识码:A 收稿日期:2004
0729
基金项目:国家环保局课题(2003-E-06)
作者简介:孙宇梅(1961-),女,湖北黄冈人,高级工程师,主要从事应用化学和物理化学研究.
碱蓬是一年生草本积盐植物,植物学分类为藜科(chenopodiaceae )碱蓬属(suaeda forsk.ex scop)[1]
,主要生长于海滨、湖边、荒漠等处的盐碱荒地,是一种典型的盐碱地指示植物.碱蓬在我国主要生长在新疆、蒙、甘、陕、鲁、晋、辽等省区[1].我国共有碱蓬属植物20种及1变种,常见种为灰绿碱蓬suaeda .glanca bunge 和盐地碱蓬S .salsa (L .)
Pall .产量最大的是灰绿碱蓬[2]
.目前对碱蓬属植物的研究主要集中在灰绿碱蓬、盐地碱蓬及翅碱蓬.
1 碱蓬的应用价值
1.1 碱蓬的营养成分及应用概述
长期以来,碱蓬自生自灭,一直没有引起人们的足够重视.现今,随着对野生植物资源开发研究的不断深入,人们发现,它是一种优质蔬菜、经济作物和具有医疗保健价值的植物资源.
碱蓬茎叶和种籽营养成分完整齐全,除富含脂肪、蛋白质外,矿物质、微量元素和微生素的含量丰富.例如,100g 碱蓬鲜梢部分含胡萝卜素1.75mg 、维生素B 220.10mg 、维生素C 78mg,还含有其他微量元素,如Ca 、P 、Fe 、Zn 、Se 等,其中许多指标都高于螺旋藻.碱蓬中Ca 、P 、Fe 含量高于菠菜、番茄和胡萝卜等蔬菜;维生素C 含量高于或相当于一般蔬菜;维生素B 2含量为一般蔬菜的5～8倍;含Se
量较一般食物高10倍左右[2～4].
碱蓬嫩茎叶可鲜食,也可干制,还可制成罐头.
碱蓬生长在荒野滩涂,远离污染,其生长环境没有使用化肥和农药,是典型的绿色蔬菜.
碱蓬还是一种开发价值很高的油料作物,碱蓬籽中脂肪含量高于大豆,可以用来提取食用油,碱蓬籽油富含多种不饱和脂肪酸,营养价值高.
碱蓬种籽和茎叶的蛋白质中人体必需氨基酸含量高,而且结构比目前已知的优良天然食物都更为
均衡,其蛋白质中人体必需氨基酸含量与世界卫生
组织给出的完全蛋白质指标相当接近.碱蓬的茎杆
(鲜嫩茎叶的蛋白质含量占干物质的40%,与大豆
相当)、榨油后的籽粕(粗蛋白含量为27%左右)都是很好的饲料蛋白源,经微生物发酵后有更高的利
用效率.以碱蓬作为饲料是我国各碱蓬产区的主要用途,不仅能够降低饲养成本,而且可以提高牧产品
的绿色化程度[5～7].
碱蓬全株富含钾盐,将植株晒干烧成灰,用水浸
渍,过滤浓缩后即析出钾盐.其中以碳酸钾含量最
高,可用于印染、玻璃、制药、化工;其次是硫酸钾和氯化钾,可用作钾肥,氯化钾还是重要的化工原料.
碱蓬是天然的食用色素源.在综合加工碱蓬产品过程中,可以利用碱蓬汁的滤液生产叶绿素(1kg
碱蓬叶可制得1g 叶绿素),碱蓬绿色素用作强化食
品的补色剂.在盐地碱蓬红叶期,可加工制取碱蓬红
1
色素(碱蓬红).红色素在食品工业中,属于价值较高的色素添加剂,碱蓬红将填补市场空白.
碱蓬具有较高的医用价值.近年来,人们逐渐认识到体内过多的自由基是导致许多疾病的根源,从动植物资源中寻找高效、无毒的具有清除自由基作用的天然抗氧化物质,对预防疾病、延缓衰老具有重要的意义,研究发现翅碱蓬提取物具有抗氧化活性[8].还有研究表明,盐地碱蓬幼苗的分离提取物对机体具有增强非特异性免疫功能的作用,这将为新型营养保健品和抗肿瘤药物的研制提供有益的信息[9].此外,还有研究证明,碱蓬幼苗和种籽的两种提取物的甲酯化产物对急性炎症有明显的抑制作用[10].
综上所述,碱蓬是一种具有广阔应用前景的潜在野生植物资源.
1.2 碱蓬——高营养保健价值的食用油资源
作为具有开发价值的野生植物资源,碱蓬的主要经济价值之一在于,它是优良的、含油量高的油料作物.
近年来的调查显示,全世界植物油的消费总量不断增加,已超过动物油的消费总量,这一趋势说明人类膳食结构中脂肪酸的构成正在发生变化,对不饱和脂肪酸的需求日益增多,意味着人们对健康的认识正在更新.我国人口众多,对植物油的需求量巨大,但我国是一个缺油国,植物油的缺乏尤为严重[11].在利用现有资源的基础上,进一步开发野生资源,是我国油脂工业的一项重要任务.
有文献报道,碱蓬种籽中脂肪含量占干物质的36.5%,出油率可达28%.碱蓬籽油的脂肪酸组成良好,不饱和脂肪酸占总脂肪酸的90%以上,其中亚油酸含量超过70%,与亚油酸含量最高的红花籽油相当,高于花生油、豆油、菜子油、棉籽油等植物油;含油酸大约10%;亚麻酸含量可达6%,与大豆油和小麦芽油相当,远高于其它常用食用油.碱蓬籽油中脂溶性维生素含量较高,特别是维生素E含量高达200mg/100g,且富含微量元素Se.大量研究数据表明,碱蓬籽油具有极高的营养保健价值,是一种高级食用油,完全可以作为新的油料资源进行开发[12].
碱蓬籽油中亚油酸含量高,可用以制备更具经济价值的共轭亚油酸.精制后的共轭亚油酸是一种高级保健品,具有防止血栓形成,抗肿瘤,抗动脉粥样硬化,抗氧化,降低体内脂肪,增加肌肉等作用,近些年来热销于国际市场[13,14].
碱蓬籽油中十八碳脂肪酸占90%左右,是制造比较纯的硬脂酸的原料.硬脂酸可用于制造表面活性剂、肥皂、化妆品、油漆、油墨等.
2 开发碱蓬对人类生存环境可持续发展的作用
耕地面积逐年减少,淡水资源日趋匮乏,粮食单位面积产量接近增长极限,而人口不断地增加,这是人类面临的巨大生存危机.因此,扩大土地资源,保护淡水资源,以及开辟新的食物资源,势在必行.针对我国的资源条件,开发碱蓬更具有独特的意义. 2.1 扩大土地资源
我国有盐碱化土壤5.2亿亩,只生长天然耐盐植物的盐碱地1.5亿亩(农业部、国土资源部提供数据),还有数以千万亩滩涂湿地.随着对淡水资源的开采和需求的增加,土壤盐渍化程度日益加剧.在那些传统作物无法生存的盐碱地上,碱蓬却可以繁茂生长,在水质含盐量为0.031%～4.356%范围的盐土上都能够正常开花结实,显示了它在盐碱逆境条件下具有极高的光能转化率和土地生长力.人工种植碱蓬,可以使盐碱荒地得到充分利用.1990年美国国家研究委员会国际事物办、国际科技开发部组织多国专家小组正式提出“盐土农业”的开发方向,筛选出一系列宝贵的盐生经济植物资源,其中碱蓬受到高度重视.
碱蓬是一种聚盐性的盐生植物,对盐具有积累效应,它能从土壤中吸收大量的可溶性盐类,并把这些盐积聚在体内.因此,碱蓬可以使盐土脱盐,降低土壤的含盐量,增加土壤中氮、磷、钾,以及有机质和微生物的成分,从而改良盐碱地的土质.碱蓬对土壤的生态保护和改善发挥了天然的作用,被誉为盐碱地改造的“先锋植物”[15,16].
碱蓬具有耐盐基因,由这种基因决定的一种具有运输功能的蛋白,使碱蓬具有一系列的抗盐特性,所有农作物不耐盐,就是因为都不具备这种机制.为了开发盐碱荒地,扩大土地利用资源,人们正在致力于采用基因工程通过碱蓬培育耐盐农作物的研究,山东师范大学已取得初步成果.
2.2 保护淡水资源
我国淡水资源极其匮乏,人均水资源占有量居世界第109位,是严重缺水的13个国家之一.而农
2北京工商大学学报(自然科学版)2005年1月
业用水量占总用水量的70%,有61%的耕地没有水源保证,传统农业对淡水的依赖与淡水资源的严重短缺成为农业发展的最主要矛盾,阻碍着我国农业的发展.在传统农业中,人类在开发利用盐碱土地方面进行了大量探索,基本作法都是利用淡水洗盐压碱,改良土壤,然后种植传统作物.其最大的制约因素是淡水资源不足,因而难以取得较大的突破.经过国内外学者的研究,目前已经取得了用海水灌溉碱蓬的成果,从而打破了传统农业对淡水的依赖.碱蓬的开发不仅节约了淡水资源,还因地制宜地发展了海水(咸水)农业[17,18].美国亚利桑那大学从1978年开始进行海水灌溉作物的研究,历时18年,耗资2000万美元,从800种盐生植物中筛选出20多种生存力强、品质优、产量高的喜盐作物,盐地碱蓬是其中最突出的一种.
2.3 对农业可持续发展的作用
使不适合传统作物生长的盐碱地和咸、海水成为农业的生产力,发现适合于这些恶劣环境的野生植物,从中筛选出具有潜在经济价值的盐生植物,并使之作物化,可以使盐碱荒地无需改良即能用于人类食物的生产,并使海水和地下咸水得以利用,这一思想可能引发农业的一场变革.
人们从来都把碱蓬当作废弃物,这是对资源的极大浪费.据专家保守的估计,仅黄河三角洲每年就产野生碱蓬种籽20万吨以上[4].我国有大面积盐碱荒地和滩涂湿地,还有丰富的地下咸水和取之不尽的海水资源,但这些资源无法用于传统农业.长期的农业实践表明,无论是对盐碱土壤的改良,还是对传统作物的耐盐性驯化,都存在许多难以克服的困难.然而,不适合传统作物生长的盐碱地和咸、海水,却适合碱蓬等天然盐生植物的生长,甚至是其生长的必要条件.碱蓬的作物化使作物由传统的淡生扩大到盐生,从而使贫瘠的盐碱地、地下咸水以至海水能够直接用于生产蔬菜、饲料和食用油[19].目前,碱蓬种籽亩产可达150～200kg,如果在其生长的地域能够合理利用,仅食用油一项,我国每年就可增产约380万吨.毫无疑问,碱蓬将成为很有发展前景的作物,对盐碱地和海滨滩涂农业的可持续发展具有重大意义.
2.4 维护生态环境
碱蓬的开发和人工种植,有益于盐碱环境的绿化和植被的修复,可以消除裸露的盐碱荒滩,防止水土流失,使不毛之地变为沃土,维护和挽救已被濒临破坏的生态环境.
碱蓬的开发有利于保护湿地.我国各类湿地总面积6600万公顷,约占世界湿地总面积的10%.碱蓬是湿地退化后的次生植被,碱蓬以其独特的盐生结构,作为“开路先锋”首先扎根于潮滩,它的出现逐渐增加滨海盐土中有机质成分,而使其含盐量逐步降低,促进潮滩的土壤化进程,为湿地植物的生长创造条件.
碱蓬的开发可以使沙漠得到改造.我国沙漠面积约150多万平方公里,相当于15个江苏省.碱蓬是一种优良的耐盐固沙草种,用它种植的草地,使流动的沙丘逐步得以固定,可阻止沙漠迁移,进而改善沙地的小气候[20].此外,碱蓬的开发还有益于治理沙尘暴[21].
碱蓬的开发可以使生态环境得到改善和美化.大面积种植碱蓬,将使盐碱荒地变为美丽的绿洲;增加空气湿度,改善气候条件;碱蓬的光合作用,可以提高空气质量,降低温室效应.同时,碱蓬植被的形成,也为许多野生动物提供繁衍生息的场所.
3 结束语
碱蓬的开发,有着无法估量的经济效益和社会效益,我国已在这方面开展了一些工作,近几年来不断出现相关成果的报道,但大多集中在作物种植培育,而有关碱蓬的基础研究(如化学成分分析)和产业化研究鲜见报道.将碱蓬作为一种新的野生植物资源进行开发,仅仅种植是不够的,工业化发展是必由之路,而工业产品的开发必须依赖于基础研究.现有的加工产品主要是用简单方法提取的油分,质量不高,价值一般.要开发高附加值的碱蓬加工产品,必须加大基础研究的力度.
参考文献:
[1] 中科院中国植物志编辑委员会.中国植物志.第二十五
卷:第二分册[M].北京:科学出版社,1979.115135.
[2] 谷奉天.开发盐地碱蓬绿色系列食品研究[J].滨洲教
育学院学报,1999,5(3):3236.
[3] 张学杰,樊守金,李法曾.中国碱蓬资源的开发利用研
究状况[J].中国野生植物资源,2003,22(2):1 3. [4] 邵秋玲,李玉娟.盐地碱蓬开发前景广阔[J].植物杂
志,1998,(4):1215.
[5] 吴咏梅,赵清,张云生,等.特用植物——盐地碱蓬
[J].新疆畜牧业,2001,(3):2223.
3
第23卷第1期孙宇梅等:我国盐生植物碱蓬开发的现状与前景
[6] 王晓玲,李春胜,房春波,等.碱蓬的用途与种植技术
[J].特种经济动植物,2003,(12):2526.
[7] 邵红梅,孙书芹,徐红娟.高效液相色谱法测定盐地碱
蓬汁中7种水溶性维生素和18种氨基酸[J].色谱,
1996,14(3):235236.
[8] 胡博路,杭瑚.翅碱蓬的抗氧化活性研究[J].中国海洋
药物,2001,(4):2931.
[9] 李梦秋,朱爱华,郑维发.盐地碱蓬幼苗水提取物对小
鼠非特异性免疫功能的影响[J].徐州师范大学学报(自然科学版),2000,18(3):5961.
[10] 郑维发,陈才法,李巍.盐地碱蓬幼苗和种子氯仿/甲
醇提取物的化学组成及其抗炎作用[J].中成药,
2003,25(12):9971002.
[11] 朱璋.加入WTO中国油脂科技发展趋势[J].中国
油脂,2000,25(1):58.
[12] 赵可夫,李法曾.中国盐生植物[M].北京:科学出版
社,1999.
[13] 邵秋玲,谢小丁,张方审,等.盐地碱蓬人工栽培与品
系选育初报[J].中国生态农业学报,2004,12(1):47
49.
[14] 任立军.碱蓬[J].特种经济动植物,2004,(4):26
27.
[15] 赵可夫.盐生植物在盐渍土壤改良中的作用[J].应用
与环境生物学报,2002,8(4):3135.
[16] 刘立新,李学勤.种植碱蓬可使盐性土壤脱盐[J].生
物学通报,1991,29(7):912.
[17] 何强,井文涌,王翊亭.环境学导论.第2版[M].北
京:清华大学出版社,1994.144166.
[18] 张荃.海水农业的梦想与现实[J].山东科学,1999,
12(1):1 5.
[19] 胡春慧.抗盐植物——碱蓬[J].特种经济动植物,
2001,(7):2932.
[20] 李博.生态学[M].北京:高等教育出版社,2003.2769
2777.
[21] 张崇邦,施时迪.退化草原碱蓬土壤微生物生物量的
季节动态模型[J].应用与环境生物学报,2001,7(6):
588592.
CURRENT SITUATION AND PROSPECT OF SUAEDA
DEVELOPMENT IN CHINA
SUN Yu-mei, ZHAO Jin, ZHOU Wei, WU Ai-ping
(College o f Chemical and E nvironmental E ngineering,Beijing Technology a nd
Business University,Beijing100037,China)
Abstr act:The suaeda,a type of salt-growing plant on arid salina,in which the contents of fat, pr otein,vitamin,minerals and trace elements are rich,is a wild plant resource,which has a high value for development.In this paper,the concerned study on the application value of suaeda is summar ized,the effects of the suaeda development on the sustainable development of the living environment of the human being are elaborated,and a suggestion to strengthen the basic research has been made for the cur rent situation of the suaeda development.
Key wor ds:suaeda;salt-growing plant;wild resour ce;development;living envir onment
(责任编辑:邓清燕)
4北京工商大学学报(自然科学版)2005年1月
我国盐生植物碱蓬开发的现状与前景
第23卷第1期2005年1月 北京工商大学学报(自然科学版) J ournal of Beijin g T echnology and Bus iness University(Natural Science E dition ) Vol.23No.1Jan.2005 文章编号:1671-1513(2005)01-0001-04 我国盐生植物碱蓬开发的现状与前景 孙宇梅, 赵 进, 周 威, 吴爱萍 (北京工商大学化学与环境工程学院,北京 100037) 摘 要:碱蓬是一类生长于盐碱荒滩的盐生植物,它富含脂肪、蛋白质、维生素、矿物质和微量元素,是一种极具开发价值的野生植物资源.综述了有关碱蓬应用价值的研究,着重阐述了开发碱蓬对人类生存环境可持续发展的作用,并针对碱蓬开发研究的现状,提出了加强基础研究的建议.关键词:碱蓬;盐生植物;野生资源;开发;生存环境 中图分类号:Q 949.745.1;Q 949.9 文献标识码:A 收稿日期:2004 0729 基金项目:国家环保局课题(2003-E-06) 作者简介:孙宇梅(1961-),女,湖北黄冈人,高级工程师,主要从事应用化学和物理化学研究. 碱蓬是一年生草本积盐植物,植物学分类为藜科(chenopodiaceae )碱蓬属(suaeda forsk.ex scop)[1] ,主要生长于海滨、湖边、荒漠等处的盐碱荒地,是一种典型的盐碱地指示植物.碱蓬在我国主要生长在新疆、蒙、甘、陕、鲁、晋、辽等省区[1].我国共有碱蓬属植物20种及1变种,常见种为灰绿碱蓬suaeda .glanca bunge 和盐地碱蓬S .salsa (L .) Pall .产量最大的是灰绿碱蓬[2] .目前对碱蓬属植物的研究主要集中在灰绿碱蓬、盐地碱蓬及翅碱蓬. 1 碱蓬的应用价值 1.1 碱蓬的营养成分及应用概述 长期以来,碱蓬自生自灭,一直没有引起人们的足够重视.现今,随着对野生植物资源开发研究的不断深入,人们发现,它是一种优质蔬菜、经济作物和具有医疗保健价值的植物资源. 碱蓬茎叶和种籽营养成分完整齐全,除富含脂肪、蛋白质外,矿物质、微量元素和微生素的含量丰富.例如,100g 碱蓬鲜梢部分含胡萝卜素1.75mg 、维生素B 220.10mg 、维生素C 78mg,还含有其他微量元素,如Ca 、P 、Fe 、Zn 、Se 等,其中许多指标都高于螺旋藻.碱蓬中Ca 、P 、Fe 含量高于菠菜、番茄和胡萝卜等蔬菜;维生素C 含量高于或相当于一般蔬菜;维生素B 2含量为一般蔬菜的5～8倍;含Se 量较一般食物高10倍左右[2～4]. 碱蓬嫩茎叶可鲜食,也可干制,还可制成罐头. 碱蓬生长在荒野滩涂,远离污染,其生长环境没有使用化肥和农药,是典型的绿色蔬菜. 碱蓬还是一种开发价值很高的油料作物,碱蓬籽中脂肪含量高于大豆,可以用来提取食用油,碱蓬籽油富含多种不饱和脂肪酸,营养价值高. 碱蓬种籽和茎叶的蛋白质中人体必需氨基酸含量高,而且结构比目前已知的优良天然食物都更为 均衡,其蛋白质中人体必需氨基酸含量与世界卫生 组织给出的完全蛋白质指标相当接近.碱蓬的茎杆 (鲜嫩茎叶的蛋白质含量占干物质的40%,与大豆 相当)、榨油后的籽粕(粗蛋白含量为27%左右)都是很好的饲料蛋白源,经微生物发酵后有更高的利 用效率.以碱蓬作为饲料是我国各碱蓬产区的主要用途,不仅能够降低饲养成本,而且可以提高牧产品 的绿色化程度[5～7]. 碱蓬全株富含钾盐,将植株晒干烧成灰,用水浸 渍,过滤浓缩后即析出钾盐.其中以碳酸钾含量最 高,可用于印染、玻璃、制药、化工;其次是硫酸钾和氯化钾,可用作钾肥,氯化钾还是重要的化工原料. 碱蓬是天然的食用色素源.在综合加工碱蓬产品过程中,可以利用碱蓬汁的滤液生产叶绿素(1kg 碱蓬叶可制得1g 叶绿素),碱蓬绿色素用作强化食 品的补色剂.在盐地碱蓬红叶期,可加工制取碱蓬红 1
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植物工厂建设的可行性报告
1.1 国内外发展概况: (2) 1.1.1 建造植物工厂的科研生产意义 (3) 1.1.2 植物工厂的类型与生产运用 (4) 1.2 目前国内外研究状况 (5) 1.2.1 植物工厂建设的系统组成与相关设备设施 (6) 1.2.1.1 风能太阳能发电装置： (6) 1.2.1.2 环境闭锁密封系统； (7) 1.2.1.3 人工补光系统的建设： (8) 1.2.1.4 微喷加湿系统的建设： (9) 1.2.1.5 空气循环流通系统： (9) 1.2.1.6 二氧化碳补充系统， (10) 1.2.1.7 营养液自动控制与供给系统： (10) 1.2.1.8 物理杀菌系统： (11) 1.2.1.9 温度控制系统： (11) 1.2.1.10 立体式栽培系统： (12) 1.2.1.11 计算机自动控制及远程控制系统： (12) 1.2.1.12 视频监控与图像传送系统： (13) 1.2.1.13 废物废液的循环再利用系统： (14) 1.3 植物工厂示意图及应用效果 (15) 1.4 投资估算及效益分析 (21) 1.5 结论： (21)
植物工厂建设可行性分析 植物工厂是目前植物栽培领域最为先进技术,是栽培模式发展的最高境界,从字眼上的含义来理解,就是以生产植物为产品的工厂,与其说农业还不如说是工厂更贴切,因为在植物工厂里除了生长的植物外,你看不到任何一点与农业相关的东西.包括设施设备生产工具与栽培模式,对传统常规农业来说是股强大的冲击波与挑战,在产量上及质量上都是传统模式所不能比拟的,在生产方式上也是完全迥异的.在这里没有四季的嬗变,没有天气的干扰,更没有病害及自然的灾害,是种全天候的人工智能环境,植物是生长于最适合的模拟环境中,具有更大的生长发育潜能与更好的质量.利用植物工厂模式可以不受任何自然界之影响,可以在地上也可以地下,可以在农村也可以在城市,可以在沙漠也可以在极地,甚至还可以在空间站与外星球,如月亮及火星上栽培.在生产模式与概念上它已完全超越了常规意义的农业生产,它是未来农业发展的必由之路,也是人们在与自然界抗争中,形成自已最有征服性的新型生产模式.现在,发达国家如日本与美国,已开始植物工厂领域的研究推广及运用,目前,仅日本就有30多家植物工厂,而我国还没有启动,这方面我国的落后主要与我国农业基础薄弱及工业落后有关.目前,丽水市农科所农业智能化快繁中心已开始了这方面的探索偿试及运用,也为我国这个领域的启动与发展起到了推波助澜之作用. 1.1 国内外发展概况: 植物工厂最早起源于日本，也叫植物工场，它是日本80年代就已研发与运用的一个农业高新技术项目，当时在日本海洋博览馆展出了单株13000多个果的番茄王，就是运用植物工厂技术及各种高新技术集成的产物，当时这种超高产巨型植株的栽培成功，就预示着人类在发挥植物潜能上将有大的突破与发展，也为日后植物工厂的开发与推广起到了极为重要的作用。继这之后，美国、以色列、荷兰等设施农业发达的国家也相继开始了这些方面的研究开发与推广利用，那么为什么它有如此大的魔力，让大家趋之若骛呢？这肯定有它的独特的与众不同之处。在植物工厂里，西红柿单株产量可上千斤，水稻可生产5-6季，黄瓜产量可提高200倍，生菜35天就收获-------，这些不是天方夜谭，它是被实践所证明的科学与真理。这么好的一种生产模式为什么我国就没有开始运用呢？这主要是由植物工厂的高科技与高投入有关，因为它是各种农业及工业高新技术的集成，对于我国工业化程度较低的国家，建造植物工厂不管是从建造技术及成本开说，还是有一定的难度，所以它一直成为我们心目的中农业航模，但随着这几年我国农业科技的迅猛发展，建设一个具有中国特色的植物工厂也成为可能，甚至在不久的将来还会被生产者采用与推广，目前，像日本建造一个400坪面积的植物工厂总投资就需1亿日元，这样高的投入对于我国当前的农业生产力水平来说，还可难以采用的。近年，我国农业自动化智能化数字化的快速发展，已为植物工厂的发展奠定了扎实的基础，再加上人们对于农产品的无公害绿色的要求，也为植物工厂开发的市场前景创造了良好外围环境，因为在植物工厂内生产的农产品是毫无污染与残留的，它是真正的免农药与无公害，这样的产品也会有较高的价位与市场空间，实现经济效益的良性循环。另外，植物工厂还具有栽培特殊营养蔬菜的作用，如生菜栽培在二极管为补光光源的人工环境下栽培，与传统大田生产的生菜相比，VC可提高4倍，V A可提高12倍，利用这种模式可生产
中国海岸带耐盐经济植物资源
中国海岸带耐盐经济植物资源 陈兴龙 安树青 李国旗 程晓莉 (南京大学生物科学与技术系 南京 210093) 张纪林 沈邦勤 (江苏省林业科学研究院) (江苏省东台林场) 摘 要 我国海岸带耐盐经济植物种类十分丰富,约有115科359属517种具有经济潜力的耐 盐植物,其中药用资源植物436种,芳香资源植物46种,纤维资源植物83种,油脂及树脂资源 植物50种,饲草资源植物152种,此外还有蜜源植物和观赏植物。作者对其进行了分类评 述,并在此基础上提出一些开发利用的建议。 关键词 海岸带;耐盐经济植物;盐土农业 中图分类号 S718 文献标识码 A 文章编号 1000-2006(1999)04-0081-04 The Economic Salt -tolerant Plant Resources on the Coastal Zone of China Chen Xinglong An Shuqing Li Guoqi Cheng Xiaoli (Deparment of Biological Science and Technology Nanjing University Nanjing 210093) Zhang Jiling (Forest Research Institute of Jiangsu Province ) Shen Bangqin (Dongtai Forest Farm of Jiangsu Province ) A bstract There are abundant economic salt -tolerant plants on the coastal zone of China .They mainly include the salsuginous plants screened by the coastal saline environment and the salt -enduring species bred with intentional introduction and domestication .There are 517species which belong to 115families and 359genera of salt -tolerant plants that have a potential economic value .Of them 436species are medical plants ,83are fibrous plants ,50are oil and res in plants ,152are forage grasses .Besides those ,there are some honey plants and ornamental plants on the coastal zone of China .On the basis of review of the economic salt -tolerant plant resource ,this paper puts forward some advice for the exploitation and utilization of them ,hopin g to provide some basic data and scientific basis for further exploit -ing salt -tolerant plant res ources ,developin g the saline soil agriculture and makin g full use of the tidal flat resources in China .Key words Coast ;Economic salt -tolerant plant ;Saline soil agriculture 海岸带是一种特殊的国土类型,其外界在15m 左右的水深线一带;内界河口部分为海水入侵的上界,我国海岸带面积为34万km 2,约占我国国土面积的1 29[1]。海岸带蕴藏着丰富的生物资源,特别是滨海盐土植物资源具有巨大的生态、经济和社会效益,因而受到沿海各国的高度重视。国外对海岸带耐盐经济植物资源的研究报道很多[2,3],国内学者对局部海岸带地区植物资源的调查研究均有报道[4～20]。作者根据对我国沿海的实地考察及各种相关资料的搜集整理,初 收稿日期 1999-02-25 修改稿收到日期 1999-06-23 ＊国家“九五”科技攻关项目(96-007-03-05) 第一作者简介:陈兴龙,男,南京大学生物科学与技术系硕士研究生。 第23卷第4期 1999年7月 南 京 林 业 大 学 学 报 Journal of Nanjing Forestry University Vol .23No .4Jul .1999
国内外植物工厂及其技术设备发展概况(精)
(国外都市农业信息服务平台第十八刊 国外农业信息 ! 北京市科学技术情报研究所 2011年12月8日 国外植物工厂及其技术 设备发展概况 一、植物工厂与植物工厂机械的概念 植物工厂是通过采用现代农业工程和机械技术,改变自然环境,为动植物生产提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件,而在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产的农业,有时也把其称为可控环境农业。具有高投入、高技术含量、高品质、高产量、高效益等特点,是最有活力的农业新产业。广义植物工厂包括设施栽培和设施饲养,狭义植物工厂是指设施栽培。本研究项目涉及的植物工厂是狭义植物工厂,即利用设施栽培,它可以充分发挥作物的增产潜力,增加产量,改善品质,并能使作物在相反季节生长,在有限的空间中相对较少的时间里生产出高品质的作物。
植物工厂机械,是指适合植物工厂耕作、栽培、收获等农艺特点,并在各类设施中工作的农业机械。国外植物工厂起步比较早,作物栽培己具备了成熟成套的技术,植物工厂机械及作业设备也齐全,生产比较规范,产量稳定,质量保证性强,并在向高层次、高科技和自动化、智能化方向发展,将形成全新的技术体系。为适应植物工厂的发展,荷兰、日本、韩国、美国、以色列和意大利等国家加强了植物工厂作业机具的开发、研究、推广和应用。目前其温室生产过程中的耕整地、播种、间苗、灌溉、中耕和除草等作业均已实现机械化。其开发的耕耘机可以在温室中进行耕整地、移栽、开沟、起垄、中耕、锄草、施肥、培土、喷药及短途运输等多种作业,大大提高了机械利用率和生产效率。 二、发达国家植物工厂发展的现状 世界上植物工厂与植物工厂机械比较发达的国家主要有荷兰、美国、英国、日本、以色列、意大利和韩国等国家,由于地理情况的限制,这些国家的植物工厂发展都比较早,植物工厂机械及作业装备都已达到了机械化水平,有些甚至都达到了智能化。 1.荷兰 荷兰耕地不足,促使其比任何国家都更注重提高劳动生产率。因此,大多农业企业都采用集约化、规模化的生产方式。荷兰农业主要包括:农田作物,占农业总产值的10%;畜牧业,占60%,园艺和林业,占30%;还有辅助工业如种子、化肥、动物饲料等。荷兰植物工厂,无论是蔬菜还是花卉,一般都是专业化生产,多品种经营。专业生产有利于设施专业配置、降低生产成本,提高产品质量并形成规模效益。同时专业化生产促进了专业领域的研究,使企业长足发展,为企业赢得了市场。专业化不仅体现在生产上,在温室产品的专业经营方面也显露出独特的魅力。追求经济利益的最大化,完全按市场需求决定企业生产经营方向,有效地抑制了相同产业或产品挤占市场“独木桥”的弊端。各园艺生产企业都有各自的经营特色,使市场行为更加规范有序。荷兰植物工厂机械及作业装备在措施方面,主要采取以下几种措施: (1加温系统的改进
日本的植物工厂及其新技术
无尘植物工厂生机勃发 在日本，一种被称为“植物工厂”的新生产方式正成为改变日本传统农业生产方式的新亮点，它不但有望以更少的资源产出更多的蔬菜和粮食，还可为提高就业率作贡献。记者日前应日本政府的邀请，参观了东京千叶县一家“植物工厂”。 面对西装笔挺的嵨村茂治（37岁），你一定无法想象他的专长是种菜，而且他不只是自己种菜，还教人种菜。 嵨村不是传统的农夫；他不必一年365天每天十多个小时在菜园里锄草施肥抓害虫，他甚至不需要去菜园，因为他的菜都种植在室内。 嵨村采用的是一种称为“植物工厂”的科技，也就是在密封的环境中，人为地调节植物的生长环境，包括控制光线、温度、湿气、二氧化碳和水，以确保全年可以稳定地收成。
毕业自千叶大学园艺学院的嵨村，在求学期间接触到在植物工厂的新科技。据该大学副教授丸尾达介绍，植物工厂可分为完全使用人造灯光、同时使用人造灯光和阳光，以及只靠阳光三种设施。 嵨村的植物工厂所采用的，就是只靠人造灯光的先进设施。植物在强烈灯光的照射下，就像被阳光照耀一样，也能产生光合作用。 由于植物不需要靠阳光生长，加上新科技确保植物不会在人造灯的照射下，表面温度过高，所以植物工厂内的蔬菜，不必像在农田里那样，一字排开地种植，而是可以种在多层架子上，节省了许多空间。 植物工厂的收成也高于传统种植法。据嵨村介绍，他们可以通过调节灯光来控制植物的生长。例如，他们一般会让灯光照射植物六七个小时，然后关灯一两个小时，以“欺骗”植物一天过去了，借以加速其生长周期，更快和更频繁地收成。 干净无尘无杀虫剂 此外，由于植物工厂是个密封空间，植物的生长不再受到天气等自然环境的影响，蔬菜的供应量也可以保持稳定。 为了确保植物不被害虫侵害，植物工厂犹如半导体业中的洁净室，工人进去之前，必须先洗净身体，换上连衫裤和戴上头罩、手套和口罩。
2种盐生植物根系的适盐特性
第46卷第7期2010年7月 林 业科 学 SCIENTIA SILVAE SINICAE Vol.46，No.7Jul.， 20102种盐生植物根系的适盐特性 * 高瑞如 1，2 赵瑞华 1 杜新民 1 黄振英 2 杨学军 2 魏学智1 黄培祐 3 （1.山西师范大学生命科学学院临汾041004；2.中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093； 3.新疆大学生命科学与技术学院 乌鲁木齐830046） 关键词：盐生植物；盐节木；盐爪爪；根长密度；根生物量；离子含量 中图分类号：S718.45；Q945.12 文献标识码：A 文章编号：1001－7488（2010）07－0176－07 收稿日期：2009－02－09；修回日期：2009－09－25。 基金项目：国家自然科学基金面上项目（30570281，30872074）、国家科技基础条件平台建设子项目（2005DKA21006）。*黄振英为通讯作者。 Characteristics of Root Systems of Two Halophytes for Adaptability to Salinity Gao Ruiru 1，2 Zhao Ruihua 1 Du Xinmin 1 Huang Zhenying 2 Yang Xuejun 2 Wei Xuezhi 1 Huang Peiyou 3 （1.School of Life Science ，Shanxi Normal University Linfen 041004；2.State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change ，Institute of Botany ，The Chinese Academy of Sciences Beijing 100093；3.College of Life Science and Technology ，Xinjiang University Urumqi 830046） Abstract ：Halocnemum strobilaceum and Kalidium foliatum are two dominant species in halophytic plant communities in Xinjiang.The strong adaptability to salinity is probably related to the characteristics of their root systems.The field investigation and laboratory analysis were used to examine the distribution patterns of root systems ，the water content of different diameter roots ，and the ion contents in soil ，root xylem and cortex of the two halophytes.Results showed that the roots of H.strobilaceum and K.foliatum vertically distributed as deep as 70and 80cm soil layers ，and most roots distributed in 30－60and 20－50cm depths respectively.Roots horizontal distribution of the two species all exceeded 140cm.The distribution pattern of root fresh weight in soil was similar to that of root length density.pH value ，and the contents of salt and water in different edaphic layers may influence the pattern of root distribution.As for H.strobilaceum ，the root length of diameter less than 0.3cm accounted for only 10.33%of total root length ，and the mean water content in root cortex with the root diameter from 0.3cm to 0.5cm was highest （78.10%）.As for K.foliatum ，the root length of diameter less than 0.2cm was 7.81%of total root length ，and the mean water content in root cortex of the root diameter from 0.5cm to 0.6cm was highest （68.01%），suggesting that the high water content in root cortex may contribute to the adaptability to saline.In both species ，the contents of Cl － ，SO 2－ 4，Mg 2+ ，and Ca 2+in root cortex and xylem were relatively high and positively correlated with these ions in soil.With the exception of Ca 2+ ，the contents of other ions were insignificantly different （P >0.05）between root cortex and xylem.It is suggested that the high content of Ca 2+ may promote plants adapting to the saline soil.Key words ：halophyte ；Halocnemum strobilaceum ；Kalidium foliatum ；root length density ；root biomass ；the content of ions 植物在吸收水分和营养物质的过程中，根系起关键性作用（Satomura et al.，2006），同时根系在土壤中的分布格局反映出植物的生态适应对策（Hartlea et al.，2006），这种对策在逆境中表现为增加其生存的机会（冯锋等， 2000）。盐生植物作为一类具有特殊适应能力的植物，生长于盐渍化土地上，这种适应对策可能表现在种子萌发（高瑞如等， 2007；Song et al.，2006；Qu et al.，2008）、幼苗生长（李圆圆等，2003；韩张雄等，2008）、形态结构（陆静梅等， 1998；赵可夫，2002）、生理（孙黎等，2006；贾娜尔·阿汗等， 2007）及分子调控（Yin et al.，2002）等方面。有关温带荒漠植物根系的研究主要集中于沙生植物（Dubrovsky et al .，1997；Ricardo et al .2002；Puente et al .，2004；Carolyn et al .，2004；Rodriguez et al .，2004；Hartlea et al .，2006），而对盐生植物根系的研究不多，弋良朋等（2007）通过控制试验研究盐分对盐生植物幼苗根系影响得出，较高浓度的NaCl 可以抑制梭梭（Haloxylon ammodendron ）、囊果碱蓬
我国植物工厂发展概况
我国植物工厂发展概况 作者：来源：浏览次数：60 日期：2012-11-1 13:02:53 我国植物工厂发展概况 我国植物工厂建设，经历了两个不同发展阶段。即实验示范阶段和成长发展阶段。我国植物工厂相比于欧、美、日等发达国家，起步较晚，时间相距几十年。，但我国植物工厂建设发展速度是前所未有的，在这个过程中我国采取了走出去、引进来，加强技术交流，对植物工厂相关技术通过吸收，消化、再创新的过程，逐步掌握了植物工厂关健技术, 形成了我国植物工厂技术集成体系，并创新开发出很多新技术, 新材料和新装备, 获得了多项专利, 制定了多项标准, 写出了相关植物工厂方面的多篇论文和专著。 一、实验示范阶段（2000-2010年） 在实验示范阶段这个期间，我国先后有浙江丽水农科院与国防科技大学合作, 于2004年成功地建起了我国第一座植物工厂。接着中国农业科学院和中国科学技术大学、中国农业大学先后建起了研究型实验型植物工厂，接着上海世博会，长春农业博览会相继展出了植物工厂，山东寿光、北京盛阳谷和通州先后也建立了植物工厂，从而使我国的植物工厂由实验进入到示范阶段。这个阶段植物工厂具有以下特点：1、规模较小，通州除外，其余都仅有几十个平方；2、植物工厂的栽培技术，以基质栽培和营养液水培为主，栽培形式以平面栽培和平面多层栽培为主。3、使用范围局限实验室试验，研究，博览会展览为主，总之，植物工厂尚处于刚刚起步阶段和示范阶段,。 二、成长和发展阶段（2011年起）。 在这个阶段，我国植物工厂发展既有了技术基础，经济基础，和社会基础。一方面中国知识产权网已把植物工厂列入未来十大技术之一[15]，另一方面政府财政出台扶持政策，随着改革开放地深入进行，我国植物工厂产业已进入了快速成长和发展时期，在此期间福建平潭植物工厂，山东高青植物工厂，安徽宣城植物工厂纷纷建成并投产，尤其江苏发展最快，在2011年到2012年一年多的时间内先后建起了南京汤山植物工厂，南京六合植物工厂，江宁台湾农民创业园的智能植物工厂，无锡三阳植物工厂等多家生产型植物工厂。另外江苏太仓植物工厂、扬州植物工厂、湖北省中国农业谷植物工厂，安徽芜湖植物工厂, 广东佛山雪莱特光生物产业植物工厂, 安微马鞍山和县台创园蔬菜植物工厂,太仓花卉植物工厂,都已处于在建和待建中。这些植物工厂具有以下特点：1、生产规模越来越大，其中江宁台湾农民创业园智能植物工厂投资千万元建起12000㎡的特大型植物工厂。安徽芜湖新利晶公司准
植物工厂建造的意义与广阔前景
植物工厂建造的意义与广阔前景 植物工厂模式投入需大，但采用这种模式栽培，空间利用率及复种指数的提高，使单位面积产量实现几何级的倍增，如480 平方米的植物工厂，相当于常规栽培的两个标准大棚面积，采用植物工厂模式后，就相当于50 亩面积的蔬菜生产量，效益也得到了几何级的增长，一般当年可拿回投资成本，次年就可获益，另外，更为重要的是，目前植物工厂以全新的概念展现出独特的农业风格，会吸引更多的观光旅游休闲消费者，产生的其它效应与效益是无可估计的，不管是经济效益或社会效益都能达到比传统农业有更高的回报率。而且栽培的蔬菜皆属无公害高档优质蔬菜，售价自然不菲，产品价格可以几倍地提高，对于投资者来说还是一个回收较高的项目，对于一些有实力的企业，还是可以率先发展与示范，为我国植物工厂建造发展作出应有的贡献。植物工厂是当前农业领域中最为先进的植物种植模式，它的出现对我国农业发展来说具有里程碑的作用与意义，它将引导我国农业从传统模式向现代农业方向发展转变，将会大大推进我国农业发展的速度，也为国人树立强大的信心与民族自尊心，更重要的是为探研农业未来发展之路指出了明确方向，也为我国工业回哺农业作出了发展模式上的重要示范，更为生产无公害绿色蔬菜提供了一种最安全有效的方法，也为环境恶劣地区的农业发展之路提供重要参考，更是城市农
业观光休闲农业的一种好模式，在闹市区的地下，或少废弃的工业厂房都可建成都市型的植物工厂，在沙漠在孤岛在寸草不生的荒芜之地也可进行植物工厂的构建，解决蔬菜匮乏问题。同时，它也是各个大学或高中学生了解生物与自然的最好实训场所，也是中小学生的科普教育场所，或者是科研人员的最好试验基地，有了植物工厂，蔬菜淡季不淡，可因市场需要随时调节，有计划地生产，有计划在上市，为农业的工业化商品化标准化实施提供了最为稳定而可靠的新型农业模式。目前，国内植物工厂还刚刚起步，它除了自身的经济效益外，还具有更大的社会效益与环保生态效益。对于颇有远见的企业可以把它作为投资农业的一个重点项目来做，肯定能为你企业带来不可估计的综合效益。植物工厂的建设是当前农业生产中最为前沿最受人关注的现代农业项目，是一个庞大的系统工程，与多学科交叉的综合工程，是我国农业发展史上具有伟大意义的工程。希望有投资项目意向的企业科研单位要从思想上重视，工程上做实，宣传上做足，把植物工厂建设成为当地农业领域最为引人注目的亮点工程，为当地农业发展撑起一片绚丽的天空。
植物工厂的崛起与发展
植物工厂的崛起与未来 人类社会的食物生产是最基本的生产活动。农业生产发生之前，人类以渔猎采集为生。渔猎采集的对象是自然界的植物、动物等，自然资源有限，养活不了众多的人口。大约1.2万年前，在美索不达米亚、埃及、中国、印度、中南美洲地区等形成了若干位于大河之畔的农业起源中心，通过引种谷物、豆类、块茎类等可食植物，驯化牛、猪、羊和狗等牲畜，从刀耕火种到人工灌溉，从狩猎圈养到人工繁殖，形成了原始的农业生产，并沿不同的路径向世界各地扩散，发展成为各具特色的农业生产类型。农业生产发生之后，人类积累农业生产经验，改进农业生产技术，提高农业生产产量，发展传统农业，养活了世界上众多的人口。 18世纪下半叶发生的工业革命，开启了机器制造的新时代，伴随科学与技术的进步，人类社会面貌发生了翻天覆地的变化。工业革命给农业生产带来了机械化、化学化和信息化，机械化帮助人们从繁重的农业劳动中解放出来，化学化为农作物生长提供化学肥料、为防止杂草和病虫害侵扰提供化学农药，信息化帮助种植业、畜牧业生产实现了智能化的科学管理，传统农业开始进入了现代农业阶段。现代农业减
轻了农业生产的劳动强度，提高了农业产品的产量品质，但没有改变农业生产的基本面貌。从某种程度上讲，农业是工业革命发生之后变化最为迟缓的一个产业。今天的农业，种植业仍遵循着播种、育苗、生长、繁殖、收获的规律，畜牧业仍延续着配种、繁殖、生长、育肥、出圈的过程。农业种植生产容易受自然灾害的侵害，农业养殖生产容易受流行疫病的侵害。说到底，农业生产的过程仍是一个生命物质的培育过程，这个培育过程仍在自然环境中进行，受到了自然环境的严苛节制。随着科学与技术的发展，尤其是基因技术与人工智能技术的进步，这一切终将改变，农业只有彻底摆脱了自然环境与气候的制约，才能在真正意义上摆脱在农业生产之前始终标注的“传统”两字，问心无愧地称得上现代农业。 植物工厂的崛起 工业革命诞生了现代工厂制度，所谓现代工厂制度，就是以机器制造为主体的集约生产，整个生产活动受制于严格的管理规章，形成了较高的劳动生产率。工业革命的成功，给农业以极大的示范启示。人们希望农业生产也能够借鉴现代工厂制度，摆脱自然环境的制约，摆脱对可耕地的依赖，采用机械化流水作业，形成集约、高效的生产方式。但是，
国内外温室产业发展现状与研究进展
国内外温室产业发展现状与研究进展 设施农业是外来词汇，在我国也称“工厂化农业”，目前学术界和经济界还没有一个统一和权威的定义。一般来说，所谓设施农业是具有一定的设施、能在局部范围改善或创造出合适的气象环境因素、为动植物生长发育提供优良的环境条件而进行有用生产的农业。具体地说，设施农业是指利用人工建造的设施，通过调节和控制局部范围内环境、气象因素，为作物生长提供最合适的温度、湿度、光照、水和肥等环境条件，使作物处于最佳生长状态，从而获得高产优质的农产品。但随着经济的发展和科技的进步，高新技术在设施农业中的应用之趋势日趋明明，设施农业被赋予新的内涵。与“设施农业”相比，“设施园艺“的范畴较小。 设施园艺是指利用现代工程技术和工程化生产方式为植物创造合理的生长环境，以期获得最高的产量、品质和经济效益的一种高效农业。但在园艺学家看来，设施农业中用于植物生产的比重较大，故设施农业在一定程度上又被称为“设施园艺“。 “日光温室”产业作为我国设施农业产业中的主体，近20年来已成为农业种植中效益最高的产业。它为解决长期困扰我国北方地区冬季的蔬菜淡季供应、增加农民收人、节能源、促进农业产业结构调整、带动相关产业发展、安置就业、避免温室效应造成的环境污染、提高城乡居民的生活水平、安定社会等均做出了历史性贡献。 2国内外温室产业发展与研究现状 2.1我国温室产业发展现状与发展趋势 2.1.1我国温室发展历史。我国是温室栽培起源最早的国家，在2000多年前就已经能利用保护设施(温室的雏形)栽培多种蔬菜，至20世纪60年代，中国的设施农业始终徘徊在小规模、低水平、发展速度缓慢的状态，70年代初期地膜覆盖技术引入中国，对保温保墒起到一定的作用。随着经济的发展和科技的进步，70～80年代，相继出现了塑料大棚和日光温室。90年代开始，中国设施农业逐步向规模化、集约化和科学化方向发展，技术水平有了大幅度提高。随着近年来国家相关科研项目的启动，在学习借鉴、吸收消化国外优秀技术成果的
LED植物工厂现状及发展前景
LED植物工厂现状及发展前景 目前世界上植物工厂使用频率和关注度比较高的国家和地区有日本、韩国、台湾、新加坡、北欧一些国家，当然科技巨头美国也在相关领域投入技术研发，目前在技术上较领先的有美国、日本和荷兰等。 植物工厂盈利现状 以日本为例，为摆脱土地对发展的限制，早在2009年日本就开始投入重金打造不依赖土地的生产方式，日本国内的日立和三菱等重工企业在政策的大量刺 激下开始投入重金研发。 当世界各国尚在评估植物工厂的同时，日本已早一步着手研究及推行，只是遭遇耗能成本高的瓶颈，有待进一步克服。目前，在日本的植物工厂企业中，亏损率有20%，且实现盈利的只有30%，而对于经济和消费结构相对落后的国家来说，纯生产型植物工厂企业盈利前景还不够明朗，仍然有很长的一段路要走。 迄今，植物工厂与其出产的蔬菜仍被认为是“贵族蔬菜”，无法普及。除了缺乏销售渠道外，主要的原因在于相对高昂的售价。台中农试所施昭彰博士认为，日本试行植物工厂之所以遭遇挫折的主要原因在于未考量能源耗损因素，植物工厂诚然可以大幅提升作物的产量和品质，但硬体设备带来的资源高耗损，如果没有加以克服，作物的售价势必会很贵。 虽然近几年，随着红光LED和蓝光LED光源的成熟，人工光源植物工厂能耗进一步大幅度下降。在植物工厂能耗结构中，照明仍然占据了80%的比例，而能耗在整个植物工厂的成本结构中占比也有25%，因此降低能耗仍然任重道 远。 与日本地峡人稠境地相似的台湾，近几年也开始关注植物工厂的发展。台湾是闻名世界的“半导体王国”，不仅光电产业领先，更有低廉的成本，近期奋起直追的软件技术，也成了台湾发展植物工厂的重要竞争力。台湾的植物工厂是在2010年左右开始起步，开始主要的投资商为植物工厂所需配件的生产厂家，当然其中很大的一部分是LED生产商和管材生产商。 但与日本不同的是，台湾民众对工厂蔬菜的接受度偏低，导致资本在进入这个行业的时候更多的持观望态度。到目前为止台湾仍然很少有农业团体或农业公司进入这个行业，这让植物工厂的厂家在同消费者打交道上稍显吃力。 由于其创新的种植方式多以人为控制达到稳定量产，虽能保证百分之百无农药，但蔬菜从种苗开始就在类似实验室的环境中长大，民众普遍对“实验室”出产的蔬菜接受度低。且目前的植物工厂以水耕居多，其营养液、肥料等皆被视为商业机密，相关单位管控困难，因而造成消费者疑虑。而部分植物工厂为达量产，
植物工厂的发展
设施园艺论文标题植物工厂技术及其发展
摘要：植物工厂比传统农业获得的效益更高，是21世纪世界农业发展的方向，成为一个地区或国家农业发展的重要标志。本文主要介绍植物工厂的概况及其技术，分析其特点，对其未来前景进行了展望。由于是一项新发展起来的技术，植物工厂的各方面还有待完善。但作为农业的新选择，它带来的价值已经很新引人了。 人工光闭锁型苗木生产系统具有节能高效且可多重利用的特点，垂直农业顾名思义可在摩天大楼中收获新鲜的蔬菜，LED以节能为主，同时还可提高光和效率。随着研究的深入，未来，植物工厂还可带来更多。 关键词：植物工厂,垂直农业, LED植物光源,未来发展 1引言 植物工厂作为新型的农业形式，具有良好的发展前景、空间及潜力，与传统农业相比，具有更高的效益和更强的可控性。它是脱离“经验”的传统农业的新型“科学”农业，是不受任何约束，为求利益最大化的。具有工业化，栽培方式定量化，数值化得特点。如今，植物工厂被称为“农业的第四选择”。 人工光闭锁型苗木生产系统是一项低投入高回报的技术，且设备利用率高，高密度繁殖，灵活度高，可提高劳动生产效率。另外，此系统不仅用于育苗，还是良好的药草与蔬菜生产系统。 垂直农业是第三次农业革命，不仅可缓解世界粮食问题，还可实现未来在摩天大楼中种植自己的“菜园”，享用新鲜无污染的放心蔬菜。将食物生产和城市生活结合在一起，使城市生活实现可持续性发展，未来可能出现苗圃服务员等新职业。LED植物光源技术在生产中的光照管理环节作用，节能，可控。使用其间歇控制技术可提高光合效率。 植物工厂前景理想，效益可观，且发展迅速。 2植物工厂概况 2.1植物工厂的定义 植物工厂的定义可归纳如下： 广义：在一定生产管理下的全年无休的植物生产系统； 狭义：在完全人工环境下的全年无休的植物生产系统