DFT水培—蘭桂騏溫室科研與應(yīng)用中心
作者: 時間: 2024-03-14
蘭桂騏農(nóng)業(yè)科技（上海）有限公司是國際領(lǐng)先的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技企業(yè)，以農(nóng)業(yè)知識技術(shù)為企業(yè)核心，專注中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量科學(xué)技術(shù)研發(fā)、孵化與輸出，在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的時代中創(chuàng)立并發(fā)展。2018年5月31日，蘭桂騏與荷蘭瓦赫寧根大學(xué)在瓦赫寧根大學(xué)Atlas舉行了合作簽約儀式，雙方協(xié)定將在中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)量化及建模項目上進行深入合作。
作物葉面在長時間高溫下會出現(xiàn)雞爪紋路，葉片萎蔫、變薄，降低作物的商品屬性；隨著時間推移，營養(yǎng)液溫度也會隨之增高既而導(dǎo)致水體溶解氧含量降低，影響作物根部呼吸作用，時間過長會出現(xiàn)根部發(fā)黃、腐爛的情況。本項目單倉水床總水體量為840立方米，面積一致的條件下，水體量越大，對于水溫的影響越小，為保證植物根部有足夠的生長空間及相對穩(wěn)定的水體環(huán)境，葉菜俠DFT水培系統(tǒng)加深了營養(yǎng)液池深度，增至20cm。
在植物生長過程中使用的漂浮板經(jīng)過了葉菜俠科技專利設(shè)計，根據(jù)生菜的成菜體積進行種植孔的排布，保證蔬菜生長空間的同時提升了觀賞性。漂浮板種植孔底部進行了特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使作物懸根部分與空氣有充足的接觸空間，保證作物根系的自由呼吸，進而提升作物的生長效率與產(chǎn)量。 
蘭桂琪與荷蘭瓦赫寧根大學(xué)簽約儀式
蘭桂騏（中國）溫室科研與應(yīng)用中心位于上海崇明島，于2021年底投產(chǎn)使用。其中溫室占地面積為14944平方米，使用荷蘭Venlo型玻璃溫室。內(nèi)部分為水肥車間、環(huán)控實驗室、葉菜實驗艙、花卉實驗艙、茄果實驗艙，各實驗功能區(qū)均具備獨立的環(huán)境控制及自動施肥系統(tǒng)。
蘭桂騏（中國）溫室科研與應(yīng)用中心
葉菜俠科技承建的葉菜艙劃分為三個獨立種植區(qū)，總面積3450平方米。葉菜俠技術(shù)團隊首先調(diào)研崇明島當(dāng)?shù)貧夂驐l件，并綜合比較常見葉菜種植模式的適應(yīng)性，最終確定DFT水培為本項目的葉菜種植模式。內(nèi)部種植設(shè)施設(shè)計及施工均由葉菜俠（山東）農(nóng)業(yè)科技有限公司承接，設(shè)計產(chǎn)能各類葉菜年產(chǎn)125萬顆，約合18.75萬公斤。
DFT水培系統(tǒng)示意圖
由葉菜俠科技建設(shè)的蘭桂琪葉菜倉實景
葉菜俠科技DFT水培系統(tǒng)在常規(guī)DFT種植模式的基礎(chǔ)上進一步對循環(huán)管路、種采模式、營養(yǎng)液環(huán)境等方面進行了優(yōu)化。首先循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計多級曝水點，通過多點位同時進行流體循環(huán)，可使水床內(nèi)ec值更加均衡；其次增氧裝置的使用提升了營養(yǎng)液中溶解氧的含量，為作物根部提供了更好的生長環(huán)境。
葉菜俠DFT水培系統(tǒng)循環(huán)管路3D建模圖
提高土地利用率是本項目設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之一。項目分為三個種植倉，根據(jù)溫室建設(shè)情況葉菜俠設(shè)計每個種植倉采用4組水床，每組由兩張種植床組成。每個種植倉面積1150平方米，其中水床覆蓋面積930平方米，土地利用率可達81%。該項目設(shè)計隱藏式循環(huán)增氧管路，除保留必要的操作通道外將其與種植相關(guān)的設(shè)施設(shè)備做預(yù)埋設(shè)計，保證系統(tǒng)正常運行的同時，降低了設(shè)備區(qū)的占地面積。管路預(yù)埋處理示意圖
上海屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季炎熱，日最高溫度可達35°C，而生菜的生長適宜溫度為18-24°C。在溫室環(huán)境中，持續(xù)的高溫會導(dǎo)致兩種情況：作物葉面在長時間高溫下會出現(xiàn)雞爪紋路，葉片萎蔫、變薄，降低作物的商品屬性；隨著時間推移，營養(yǎng)液溫度也會隨之增高既而導(dǎo)致水體溶解氧含量降低，影響作物根部呼吸作用，時間過長會出現(xiàn)根部發(fā)黃、腐爛的情況。本項目單倉水床總水體量為840立方米，面積一致的條件下，水體量越大，對于水溫的影響越小，為保證植物根部有足夠的生長空間及相對穩(wěn)定的水體環(huán)境，葉菜俠DFT水培系統(tǒng)加深了營養(yǎng)液池深度，增至20cm。
上海年度氣溫變化曲線
根系溶解氧情況關(guān)系到葉菜的產(chǎn)量、生長速度、商品屬性。所以在營養(yǎng)液溶解氧提升方面，葉菜俠DFT水培系統(tǒng)采用了主動增氧方式提高營養(yǎng)液中的溶解氧含量并使其達到飽和，增氧系統(tǒng)由羅茨風(fēng)機、供氣管路、增氧裝置組成。另增氧裝置內(nèi)設(shè)有曝氣系統(tǒng)可將羅茨風(fēng)機提供的氣源轉(zhuǎn)化為微小氣泡使其更易于在水中溶解，為作物根部創(chuàng)造有利的生長環(huán)境。在植物生長過程中使用的漂浮板經(jīng)過了葉菜俠科技專利設(shè)計，根據(jù)生菜的成菜體積進行種植孔的排布，保證蔬菜生長空間的同時提升了觀賞性。漂浮板種植孔底部進行了特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使作物懸根部分與空氣有充足的接觸空間，保證作物根系的自由呼吸，進而提升作物的生長效率與產(chǎn)量。
葉菜俠科技專利漂浮板
在上海，60%的降雨量集中在每年的5月-9月。期間日照時間短，直接影響了作物的光合作用。因此光照條件較差時為保證作物正常生長需進行人工光補償。在植物植物補光方面，LED植物補光燈相較高壓鈉燈擁有運行能耗低、光效高、壽命長等優(yōu)點，且LED燈源發(fā)熱量低于高壓鈉燈，蘭桂騏最終確定使用LED人工光方案解決植物補光問題。但LED植物補光燈設(shè)備成本投入較高，綜合蔬菜的全年連續(xù)性產(chǎn)出的需求，本項目僅在3號艙采用飛利浦LED人工光系統(tǒng)。
飛利浦LED人工光系統(tǒng)
目前蘭桂騏科研應(yīng)用中心生產(chǎn)的水培奶油生菜、羅莎綠生菜等高品質(zhì)綠葉菜通過包裝份菜的形式在上海及周邊市場進行銷售，消費者反饋良好。