Hydroponic system
Lan Guiqi Greenhouse Research Center
作者: 时间: 2024-03-14
兰桂骐农业科技（上海）有限公司是国际领先的现代农业科技企业，以农业知识技术为企业核心，专注中国现代农业高质量科学技术研发、孵化与输出，在新一轮科技革命和产业变革的时代中创立并发展。2018年5月31日，兰桂骐与荷兰瓦赫宁根大学在瓦赫宁根大学Atlas举行了合作签约仪式，双方协定将在中国现代农业大数据量化及建模项目上进行深入合作。
作物叶面在长时间高温下会出现鸡爪纹路，叶片萎蔫、变薄，降低作物的商品属性；随着时间推移，营养液温度也会随之增高既而导致水体溶解氧含量降低，影响作物根部呼吸作用，时间过长会出现根部发黄、腐烂的情况。本项目单仓水床总水体量为840立方米，面积一致的条件下，水体量越大，对于水温的影响越小，为保证植物根部有足够的生长空间及相对稳定的水体环境，叶菜侠DFT水培系统加深了营养液池深度，增至20cm。
在植物生长过程中使用的漂浮板经过了叶菜侠科技专利设计，根据生菜的成菜体积进行种植孔的排布，保证蔬菜生长空间的同时提升了观赏性。漂浮板种植孔底部进行了特殊的结构设计，使作物悬根部分与空气有充足的接触空间，保证作物根系的自由呼吸，进而提升作物的生长效率与产量。 
兰桂琪与荷兰瓦赫宁根大学签约仪式
兰桂骐（中国）温室科研与应用中心位于上海崇明岛，于2021年底投产使用。其中温室占地面积为14944平方米，使用荷兰Venlo型玻璃温室。内部分为水肥车间、环控实验室、叶菜实验舱、花卉实验舱、茄果实验舱，各实验功能区均具备独立的环境控制及自动施肥系统。
兰桂骐（中国）温室科研与应用中心
叶菜侠科技承建的叶菜舱划分为三个独立种植区，总面积3450平方米。叶菜侠技术团队首先调研崇明岛当地气候条件，并综合比较常见叶菜种植模式的适应性，最终确定DFT水培为本项目的叶菜种植模式。内部种植设施设计及施工均由叶菜侠（山东）农业科技有限公司承接，设计产能各类叶菜年产125万颗，约合18.75万公斤。
DFT水培系统示意图
由叶菜侠科技建设的兰桂琪叶菜仓实景
叶菜侠科技DFT水培系统在常规DFT种植模式的基础上进一步对循环管路、种采模式、营养液环境等方面进行了优化。首先循环系统设计多级曝水点，通过多点位同时进行流体循环，可使水床内ec值更加均衡；其次增氧装置的使用提升了营养液中溶解氧的含量，为作物根部提供了更好的生长环境。
叶菜侠DFT水培系统循环管路3D建模图
提高土地利用率是本项目设计标准之一。项目分为三个种植仓，根据温室建设情况叶菜侠设计每个种植仓采用4组水床，每组由两张种植床组成。每个种植仓面积1150平方米，其中水床覆盖面积930平方米，土地利用率可达81%。该项目设计隐藏式循环增氧管路，除保留必要的操作通道外将其与种植相关的设施设备做预埋设计，保证系统正常运行的同时，降低了设备区的占地面积。管路预埋处理示意图
上海属于亚热带季风气候，夏季炎热，日最高温度可达35°C，而生菜的生长适宜温度为18-24°C。在温室环境中，持续的高温会导致两种情况：作物叶面在长时间高温下会出现鸡爪纹路，叶片萎蔫、变薄，降低作物的商品属性；随着时间推移，营养液温度也会随之增高既而导致水体溶解氧含量降低，影响作物根部呼吸作用，时间过长会出现根部发黄、腐烂的情况。本项目单仓水床总水体量为840立方米，面积一致的条件下，水体量越大，对于水温的影响越小，为保证植物根部有足够的生长空间及相对稳定的水体环境，叶菜侠DFT水培系统加深了营养液池深度，增至20cm。
上海年度气温变化曲线
根系溶解氧情况关系到叶菜的产量、生长速度、商品属性。所以在营养液溶解氧提升方面，叶菜侠DFT水培系统采用了主动增氧方式提高营养液中的溶解氧含量并使其达到饱和，增氧系统由罗茨风机、供气管路、增氧装置组成。另增氧装置内设有曝气系统可将罗茨风机提供的气源转化为微小气泡使其更易于在水中溶解，为作物根部创造有利的生长环境。在植物生长过程中使用的漂浮板经过了叶菜侠科技专利设计，根据生菜的成菜体积进行种植孔的排布，保证蔬菜生长空间的同时提升了观赏性。漂浮板种植孔底部进行了特殊的结构设计，使作物悬根部分与空气有充足的接触空间，保证作物根系的自由呼吸，进而提升作物的生长效率与产量。
叶菜侠科技专利漂浮板
在上海，60%的降雨量集中在每年的5月-9月。期间日照时间短，直接影响了作物的光合作用。因此光照条件较差时为保证作物正常生长需进行人工光补偿。在植物植物补光方面，LED植物补光灯相较高压钠灯拥有运行能耗低、光效高、寿命长等优点，且LED灯源发热量低于高压钠灯，兰桂骐最终确定使用LED人工光方案解决植物补光问题。但LED植物补光灯设备成本投入较高，综合蔬菜的全年连续性产出的需求，本项目仅在3号舱采用飞利浦LED人工光系统。
飞利浦LED人工光系统
目前兰桂骐科研应用中心生产的水培奶油生菜、罗莎绿生菜等高品质绿叶菜通过包装份菜的形式在上海及周边市场进行销售，消费者反馈良好。