首先植物工廠具有顯著提升資源利用效率，大幅度提高作物產(chǎn)量，保證食品安全，以及吸引大批有知識年輕人參與、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特征，是當(dāng)前或今后一段時期中國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。因此，應(yīng)該采取積極措施，加大植物工廠研究和開發(fā)力度，切實(shí)解決植物工廠存在的現(xiàn)實(shí)問題，為實(shí)現(xiàn)植物工廠的快速發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。首先，國家應(yīng)從戰(zhàn)略的高度，加大植物工廠的研究與開發(fā)力度。植物工廠是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，它的發(fā)展在一定程度上反映了一個國家和地區(qū)農(nóng)業(yè)高技術(shù)發(fā)展的水平，同時也是未來國際農(nóng)業(yè)高技術(shù)競爭的重要方向。因此，建議圍家從戰(zhàn)略的高度出發(fā)，加大科技研發(fā)力度，進(jìn)行多學(xué)科的協(xié)同攻關(guān)，降低成本，提升效益，盡快實(shí)現(xiàn)植物工廠的產(chǎn)業(yè)化。
其次，國家應(yīng)從長遠(yuǎn)發(fā)展考慮，加大對植物工廠的政策和資金扶持力度。植物工廠是一項(xiàng)高投入、高技術(shù)、高產(chǎn)出的生產(chǎn)方式，在發(fā)展初期，離不開國家政策的扶持。日本發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)充分證明了這一點(diǎn)，多年來，日本政府采取補(bǔ)貼50%的手段，推進(jìn)植物工廠的發(fā)展。因此，建議國家從長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略高度出發(fā)，將植物工廠列入政府重點(diǎn)扶持的產(chǎn)業(yè)之中，大力扶持、積極推進(jìn)、穩(wěn)步發(fā)展。
三，植物工廠的發(fā)展離不開所在地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境，區(qū)域發(fā)展的不平衡以及地區(qū)內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)差距也影響到植物工廠的發(fā)展。因此，在發(fā)展戰(zhàn)略上，建議國家有關(guān)部門制定出長期的發(fā)展規(guī)劃：在建設(shè)區(qū)域上，可先從經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和城市開始，在北京、上海、深圳、天津等消費(fèi)水平高的大都市城郊建設(shè)若干個植物工廠示范基地，進(jìn)而向全國普及推廣。
二、節(jié)能環(huán)境調(diào)控技術(shù)
人工光植物工廠的能耗主要包括人工光源(80%)、空調(diào)(16%)及營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)(4%)等響。為減少系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，在人工光源節(jié)能技術(shù)基礎(chǔ)上，研究人員正在研究如何減少植物工廠空調(diào)的能耗，主要包括熱泵調(diào)溫技術(shù)、光溫耦合節(jié)能調(diào)溫技術(shù)等。
熱泵調(diào)溫節(jié)能技術(shù)由于熱性能系數(shù)(COP)較高，甚至達(dá)到7.0以上，節(jié)能效果明顯，近年逐漸在植物工廠得到應(yīng)用。與其他溫度調(diào)控方式相比，熱泵的優(yōu)勢有：
1)節(jié)能。據(jù)Tong等研究表明，用空氣源熱泵進(jìn)行溫室冬季夜晚加溫比用燃油機(jī)節(jié)能20-60%;
2)減少溫室氣體(如CO)排放：
3)具有濕度調(diào)控作用;
4)增加室內(nèi)氣流循環(huán)。在人工光植物工廠中，由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能較好，主要選用熱泵進(jìn)行降溫：在太陽光植物工廠中，熱泵主要用于夏季夜晚降溫，冬季加溫。由于室內(nèi)制冷、制熱負(fù)荷受太陽輻射、室內(nèi)外溫度差影響較大，選用熱泵夏季降溫和冬季加溫時，有時還需結(jié)合其他輔助設(shè)施，如夏季結(jié)合噴霧降溫，冬季結(jié)合加溫裝置等，進(jìn)行聯(lián)合調(diào)控。
三、光溫耦合節(jié)能調(diào)溫技術(shù)的核心思想是利用室外的氣候資源用于植物工廠的溫度調(diào)節(jié)，以達(dá)到減少能耗的目的。人工光植物工廠內(nèi)部的熱量平衡主要有4部分組成，即人工光源產(chǎn)熱、空調(diào)調(diào)溫、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、通風(fēng)換氣熱交換等，由于光源數(shù)量一定，故光期階段，光源的散熱量相對不變：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱與材料性能、室內(nèi)外溫差相關(guān)，一般植物工廠選擇絕熱程度較高的材料，該值相對較小;因此，空調(diào)調(diào)溫的能耗與通風(fēng)換氣熱交換密切相關(guān)。根據(jù)室外溫度一年四季及日變化情況，結(jié)合光源產(chǎn)生的熱量，引進(jìn)室外冷源進(jìn)行植物工廠的溫度調(diào)控，可大大節(jié)約能耗。通過在北京的試驗(yàn)表明，室外空氣溫度在-4~12C變化時，應(yīng)用光溫耦合技術(shù)進(jìn)行植物工廠的溫度調(diào)控，明暗期節(jié)省的降溫耗電量分別為24.6%~63.0%和2.3%~33.6%。
四、基于網(wǎng)絡(luò)的智能化管理是植物工
廠近年來突破的重點(diǎn)。目前，人工光植物工廠已經(jīng)能夠根據(jù)植物在整個生育期的營養(yǎng)與環(huán)境需求，實(shí)現(xiàn)對植物生長的環(huán)境要素(溫度、濕度、光照、CO：濃度、氣流等)和營養(yǎng)液要素(電導(dǎo)率、pH值、液溫等)的在線實(shí)時檢測和智能化管控：而且，太陽光利用型植物工廠也能實(shí)現(xiàn)對環(huán)境與營養(yǎng)要素的實(shí)時檢測和調(diào)控。通過各種環(huán)境與營養(yǎng)液傳感器的應(yīng)用，植物工廠可以實(shí)現(xiàn)將各種信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行儲存、顯示，并經(jīng)過控制軟件進(jìn)行分析判斷后，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令完成對植物工廠各子系統(tǒng)的智能化控制。近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，植物工廠正在實(shí)現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行遠(yuǎn)端訪問、權(quán)限修改、程序更新和遠(yuǎn)程操作等功能，顯著提升植物工廠的智能化管控水平和遠(yuǎn)程管理能力。
五、植物工廠的功能拓展近年來，植物工廠在實(shí)現(xiàn)為人們提供新鮮、安全農(nóng)產(chǎn)品的同時，也在不斷拓展其功能，逐漸融入快速發(fā)展的城市生活。通過植物工廠的功能拓展，植物工廠將會延伸到現(xiàn)代城市生活的每一個角落，真正實(shí)現(xiàn)植物工廠的無所不在。繼上海世博會“低碳·智能·家庭植物工廠”展出后，各種家庭型植物工廠逐漸推出，形成了眾多系列的家庭式植物工廠產(chǎn)品，不僅為城市居民提供了綠色的自然空間和體驗(yàn)種植的樂趣，而且還可獲得潔凈安全的農(nóng)產(chǎn)品。植物對人的身心都會產(chǎn)生重要影響，現(xiàn)在一些醫(yī)院也在探索利用植物工廠構(gòu)建綠色空間，為病人康復(fù)提供輔助治療：一些綠色餐廳正在構(gòu)建植物工廠，使顧客在就餐時可自己選擇新鮮的蔬菜，大大提升了餐飲的趣味性：城市居民對蔬菜的新鮮度越來越關(guān)注，一些植物工廠直接建立在超市，顧客可親自選取新鮮、潔凈的蔬菜，不僅可體驗(yàn)采收的樂趣，而且也對蔬菜的安全性增強(qiáng)了信心：此外，植物工廠還可建立在商場、商務(wù)會客廳、學(xué)校等場所，可為城市居民提供輕松的自然環(huán)境，為中小學(xué)生提供科普教育的基地。植物工廠技術(shù)的應(yīng)用正在不斷地融入城市生活，為都市人的綠色需求提供靠的保障。
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