种植阳光篇1
人大附中郑州分校高三-9班
魏梦洋
阳光是久旱的禾田里降下的爽列可口的甘霖,阳光是茫茫沙漠中昭示着生命意义的绿洲,阳光是漫漫旅途中引领我们前进的指南针。
人生在世,总要飞翔于蓝天,接受风刀霜剑的磨砺;总要遨游于大海,接受惊涛骇浪的考验;总要行走在旷野,接受荆棘池沼的磨炼。无论是置身何处,都足以使我们脆弱的心灵千疮百孔,疲惫不堪,唯有温暖的阳光才能抚平创伤。
所以,我们需要种植阳光。阳光照耀的地方,暖洋洋,亮堂堂,散发出生命的魅力。
巴金懂得为自己种植阳光,他在文学的海洋中如鱼得水,游刃有余,可当那场革文化命的浪潮袭来,他也未能逃过一劫。他被拉去批斗,关进牛棚,他最不能忍受的是他无辜的妻子也因此受到连累,跟着他一起受苦,过着非人的生活。用他的话说,此时他的天空布满了阴霾,不给人任何值得希冀的地方,许多人因为受不了各种非人的折磨以死抗争,命丧黄泉。可是巴金懂得为自己的天空种植阳光,他开始秘密翻译但丁的《地狱;神曲》篇,他为文学而活着,在这注阳光下,他脚步坚定,神志安详,这是在重压之下极为坚强、内心极为坚定的表现。他挺过来了。巴金,一个世纪老人,他在文学的殿堂中行走,叩响了多少人心灵的大门,他值得我们敬仰!
巴金为自己种植阳光,从而获得了生命的本真。
海子不懂得为自己种植阳光,稀疏的络腮胡,忧郁的眼神,这就是海子。海子是个诗人,使人有时就可爱得像个孩子。他早年学业进程一番风顺,可它却还是在高歌“从明天起,做个幸福的人,我只愿面朝大海,春暖花开”时,卧轨自杀。英年辞世,无不令人扼腕叹息。诗人啊诗人,你头脑那么聪明,心思那么缜密,为什么就不知道为自己的人生种植一片金灿灿的阳光呢?说什么要“从明天起,做个幸福的人”,为什么不从现在开始呢?现在的你很不幸吗?斯人已逝,无人应答。
海子不懂得为自己种植阳光,撒手人寰,所以他便永远也不会迈入富足的人生境界了。
种植阳光篇2
人大附中郑州分校高三-10班
李晓官
山如眉黛,水是横波,潇湘馆里湘水流。无边的愁苦噬咬着弱柳扶风的倩影,一首《葬花吟》,一双港湾的清泉,阳光照射你的身姿,却推不开你小小的窗扉。阳光想分享你向东流去的春将愁水,无奈心灵的土壤太过微妙,太过微妙!
我喜欢林黛玉的清高,却不推崇她的孤芳自赏。窗外雨潺潺,连内泪涟涟。没有阳光扎根的潇湘馆,凄清冷寂,你应笑脸看大观园。阳光扎根的地方,处处日光普照。史湘云的笑声传二府,风辣子的笑声逗人乐。然而清凉的月光竟会成为阳光的统治者。你的心中充满多少哀伤,多少丁香结,留下一曲新词酒一杯。
长安城中酒家眠,醉倒帝心泪一片。北区胡地多少年,回望南边梦难圆。汉家边塞无新鬼,胡尘一空俱欢颜。你不因毛延寿的敲诈而色衰几许,也不因一声“我去”而长命百年。胡地边愁随风起,你依然是汉廷边疆以长城!昭君风华已成青冢,她大漠种植阳光千年灿烂。风霜刀剑,苦不堪言,一腔柔情,守护汉匈和平半个世纪。她种植的阳光之树,庇荫了汉家帝王,羁縻了匈奴单于,招致了遒劲的雄鹰,挽留下远飞的大雁。
千手观音,万手传爱。你的笑容,你的快乐,仰光般的魅力是点点滴滴的春雨,滋润了经东的麦苗。生活的压力让健全者尚难以忍受,生理上的残缺又该给残疾人带来多少磨难?演播室的镁光灯虽然眩目,可它再耀眼也盖不过这群聋哑女子的富丽堂皇。你的笑容灿烂似初绽的花,你的舞姿优雅似喷薄的旭日。《千手观音》,乐音绕梁绵长,舞姿曼妙无双,让我们的生活增添了一份勇气,她们用真诚和力量迸射出的阳光,普照在我们每一个人心上。
种植阳光的人时时都是笑的,甜甜的笑靥,或许陶醉不了海量的壮汉,可谁又能否认她熏染了多少期盼的心灵?
种植阳光篇3
夏秋季节由于室外温度高,完全密封的遮光环境会使室内温度和湿度极剧上升,采用空调除湿降温所产生的运行费用又难以承受,因此,寻找和开发一种廉价的降温除湿方法具有非常现实的意义。
2015年10月23日,笔者在河南建业集团鄢陵建业绿地的花卉生产基地看到了一种简单实用的短日照植物遮光降湿的方法,推荐给大家,供业内人士参考。
基地温室为标准型Venlo型玻璃温室,配置了风机湿帘进行夏季降温。温室内种植长寿花(一种短日照花卉),由于温室不是全部种植一种品种的花卉,所以,对长寿花种植只分隔出了部分种植区域进行短日照处理。
对短日照植物的遮光处理必须选择合适的遮光材料。植物光周期催花“遮光”和温室降温“遮阳”所用的材料在透光性方面要求有很大的差异。“遮光”要求种植植物处于“全黑”环境,植物不进行光合作用;而“遮阳”则要求材料能透过足够强度的光照以保证植物进行正常的光合作用。因此,遮光材料最好能选择100%遮光的材料,而遮阳降温用的材料一般多选择50%左右遮阳率的遮阳网。
100%遮光率的材料往往没有透气性能,所以,温室内的湿度会迅速升高,这非常不利于植物的病害防治。因此,在实践中一般选用遮光率高、透气性能好的遮阳网进行遮光。
该基地根据多年种植长寿花的实践经验,探索选择了90%遮光率的黑白两面遮阳网作为遮光材料。这种材料具有良好的透气性能,即使在完全密封的遮光条件下也不会造成温室内湿度快速攀升,有利于植物的生长。黑白面遮阳网的白色面朝外,反射太阳辐射减轻降温负荷,黑色面朝内吸收室内的长波辐射(***1),
这就是选择使用黑白面材料的主要原因。
选择好遮阳网后,第二个考虑的问题就是如何布置和安装遮阳网。短日照遮光要求遮阳网必须密封严密,哪怕是一条缝隙的漏光都可能会造成整个短日照处理前功尽弃。
本方案中由于种植长寿花的栽培架的高度较低,为了尽量压低遮光空间并节约成本,遮阳网的安装高度确定在了与湿帘同高的安装位置,温室两侧侧墙采用手动卷膜器卷放遮阳网(***1)
温室湿帘山墙面则直接利用了湿帘作为遮光材料(***2a)
温室风机山墙面则采用了固定式遮阳方法,对风机通风口以外的所有进光面安装固定式遮阳网(***2b)
排风机在运行时会吹起风机外侧的风机百叶造成漏光,因此在排风机外侧一定范围内应加装黑色遮光网,以避免从排风机口漏光。
种植阳光篇4
②动物长着眼睛,植物长着“眼睛”没有呢?其实植物也有“眼睛”,它的“眼睛”就像是植株细胞上的一种光感受器。植物依靠自己的这双“眼睛”,不仅能够“看见”光,还能感受到光的波长以及光照的时间和强度。正因为植物有了“眼睛”,它才能根据时间开花、换叶和生根,在感光的过程中,植物“眼睛”对光照的需求量是各不相同的。有的植物光照时间超过12小时以上才能开花,例如稻子、小麦等;但也有光照时间不足12小时开花的,例如大豆、豌豆等;还有对光照要求并不高的“给点阳光就灿烂”的植物。当然植物学家们发现所有植物的“眼睛”都喜欢阳光。只不过不同的植物偏好光照时长不同的阳光。
③如今,植物学家们从植物细胞内提取出一种感光视觉色素,它是一种带着染色体的蛋白质,它就是植物的“眼睛”。这种“眼睛”能使每一个细胞都成为一个光感受器,这样不仅能“看见”光,还能识别光的强度和光照时间。早晨,太阳冉冉升起,“眼睛”显得特别活泼;黄昏时分,视觉混沌,植物就闭上“眼睛”。随着色素的变化,“眼睛”就能分辨出是早晨还是夜晚了。
④飞机、轮船遇到紧急情况时能紧急求援,那么植物也会求援吗?2011年春天,南亚湄公河闹旱灾,中国、美国和日本植物学家赶赴越南进行探测研究。他们用遥感装置检测植物,发现这些受干旱的植物都在发出一种特殊的信号。这种信号声发自植物体内,由植物体导管震动所引发,近似于人的声,这就是植物在危急时刻发出的呼救信号。
⑤为了了解植物的“语言”,植物学家制造出一种别出心裁的“植物活性翻译机”。这种机器也是通过遥感装置,不同的是装上一种合成器,人们就可以直接听到植物发出的不同声音。例如,当植物受到强烈的光照时,会发出“惊讶”的声音;当植物遇上雨水泛滥的天气时,会发出“痛苦”的声音。“植物活性翻译机”不仅可以对植物所处的环境进行判断,而且对植物本身是否遇上疾病等也能帮助判断。
⑥人累了要休息,那么植物要不要睡眠呢?近年来,人们通过研究发现,植物长期处在阳光或月光下会对自身的生长速度带来影响,植物生长必须要有“睡眠状态”。其实,植物通过“睡眠”不但有利于生长,而且还能更好地保护自己。例如花生、山芋等植物的叶子在夜幕中下垂,既减少了热量的散发,又避免了水分的蒸腾;牡丹等花瓣在晚间闭拢,也是为了防止自然灾害的侵袭。这是植物生长过程中的一种适应。经研究还发现,植物在夜间的温度往往比白天低1℃。正是这细微的温差变化成为影响植物叶子生长的重要因素,也才能使这种植物更能适应环境,有利于生长。
问题:
1.下面说法不正确的一项是( )。
A.“其实植物也有‘眼睛’”,“眼睛”加引号,表示特殊的意义,有别于动物的“眼睛”。
B.“还有对光照要求并不高的‘给点阳光就灿烂’的植物”,“给点阳光就灿烂”加引号,表明是引用的话。
C.“它的‘眼睛’就像是植株细胞上的一种光感受器”,句中的“它”指的是“植物”。
D.“这就是植物在危急时刻发出的呼救信号”,句中的“这”指的是“人的声”。
2.本文从哪些方面介绍了植物的“有情”?分析不正确的一项是( )。
A.植物有“眼睛”,能够感受光照。
B.植物能够发出求救信号。
C.植物学家用“植物活性翻译机”来了解植物的“语言”。
D.植物能够利用“睡眠”来使得自己适应环境,有利于生长。
3.对本文的结构安排及层次分析,不正确的一项是( )。
A.全文采用总分式的结构方式。第①段总起,概括说明中心;第②段到第⑥段分述。
B.第②段到第⑥段的分述,分两个层次进行具体说明:
种植阳光篇5
寄植一词来源于日本,是指把多种不同形态的植物组合在一起。多肉植物形态各异,色彩缤纷,可塑性非常强,能组合出你想象不出的各种景致,并从中得到极大乐趣。春天阳光正好,在家里摆弄些植物小景,伴一杯春茶,享受慢拍生活的安然滋味。
制作多肉小盆景从简入繁
多肉植物种类繁多,开始种植似乎无从下手,其实,你可以从最简单的开始,从单株开始种,然后再三三两两地加入小植物进来,根据形态搭配适合的植物。比如造型如小树的,可以搭上个子小一点的不同造型的;样子像花朵的,配上不同花型的。一点点加入这个小盆景中,从少到多,从简单到丰盈。色调上,可以错色搭配,最好不要颜色整齐划一,嫩绿配粉蓝,灰白配桃红,有所区别的搭配效果才漂亮。
选萌系小清新的花器
为配合多肉植物的萌态,器皿选择上可以新意多多,各种好看的杯子、小碗或小瓷器都可以做它的家。为突出多肉植物本身,器皿一般选择色调干净清新为好,太艳丽的不适合。造型上,圆形、方形、船形等都可以。由于很多多肉植物可以用没有水漏的花器,让器皿造型选择上更丰富,贝壳、海螺也可以成为它的寄居之所。
搭配植物要光线相同
搭配多肉植物最重要的一点是光线的统一,不同的肉肉对光线有不同要求,把对光线要求相同的肉肉种在—起,才不会厚此薄彼。现在我们就按光线需求来给它们分分类!
阳台、窗边VS喜晒的多肉植物:阳台和窗边阳光好,要放置爱阳光的肉肉植物。如黄丽、霜之朝、紫牡丹等等,这些小值物在阳光照射下,叶片的颜色会变得不同,比如强光下,边缘会变成桃红、粉红等,很适合摆在窗边。
客厅、书房VS喜散射光的多肉植物:有些多肉植物不喜欢强光,光强时,叶片会失去原本的颜色,如姬玉露、翡翠珠、樱吹雪等,要把这些喜爱散射光的肉肉种在一起,放在客厅、书房的小桌或案几上。
营造不同氛围的多肉风情
多肉植物的表现能力很强,有些组合在一起很有沙漠风情,如—些小仙人掌类,能营造出旱季植物的小景致;有些叶片的色彩变化很大,形状林林总总,高低错落,叶形不同搭配在—起,有花瓣一样的美丽;还有些特别迷你的小肉肉,可以组合出不一样的小盆景效果。
自己制作多肉寄植的方法:
工具:寄植容器、多肉植物专用土、装饰用石、铲子、镊子寄植制作小步骤:
1.在确保土壤干燥的情况下把单株植物从原盆中挖出,把根部的土抖掉,老根剪掉,保留健壮根系,择除干枯的叶片。
2.在寄植容器底部放上小瓦片,这样能保证根系有透气性。
3.放1/3的土,把需要种植在一起的植株摆放在里面调整位置,确定好位置后拿出。
4.加入缓释的多肉植物专用肥,再盖上1/3的土。
5.按照确定好的位置一棵一棵地栽人。注意栽种的时候一边加土一边把植株略上提,使根系舒展。
6.栽好后将花盆在地上轻轻地“礅”几下,使土嚷阳根部结合紧密。
种植阳光篇6
种植植物都是必须要有阳光的,若是植物放在常年不见光的位置,那也是很容易死掉的,因为阳光是植物进行光合作用不可缺少的条件,所以若是没光就进行不了光合作用,那植物也无法生存,因此在阳台种葱一定要将它放在阳光充足的地方。
2、阳台种葱不要放在路道上
大家都知道,路道上是我们经常要走来走去的位置,若是把种植的葱放在路道上,那家人经常从那里走来走去,感觉挡着路不说,还有可能哪天一不小心就会把它给撞着,或者是给踢碎了,那是很不吉利的,因此阳台种葱不要放在路道上。
3、阳台种葱要记得经常浇水
种植阳光篇7
山东省枣庄市市中区某生态种养合作社社长孙先生在2008年流转土地100多亩,立体种植了桃树、草莓、绿豆、蘑菇等作物。由于是露天耕作,效益不是很好。
2010年,孙先生改用大棚种植的方式,他在经营管理中发现,每到冬天低温季节,草莓和蘑菇的价格均很高,但当地零下十几度的气温,普通塑料大棚基本都结冰,不管是草莓还是蘑菇都不能正常生长。他曾试过用热风炉或蒸气炉加温生产蘑菇,但是这存在成本偏高、不易操作等问题。为了能够在大棚内同时栽种草莓和蘑菇,他费尽心思,刻苦钻研,2012年12月他去山东省的寿光市、济南市、泰安市等地参观学习,一番考察下来,他发现这些地方的温室,大部分是通过往地下挖1米多深的地基,然后在北面砌6米多厚的土墙来保温。这种模式虽然能保温,但是通气方面不太理想,不仅浪费了6米宽的土地空间,而且对生长中需要大量氧气的蘑菇来说也不好。
后来,在山东省农业厅相关专家的指导下,孙先生查阅了大量有关阴阳型日光温室的资料,相关研究表明,阴阳型日光温室的阴棚正好利用了传统日光温室中为保证后边日光温室采光必须留出的空地,使日光温室的土地利用率得到提高。此外,阴棚使得后墙不再直接面对风雪侵害,减少了阳棚后墙的热量散失,有利于提高阳棚温度。这样既能够满足瓜果正常生长需要大量阳光照射的要求,又符合蘑菇在生长过程中不需要太强阳光照射的条件,充分发挥了一棚两用的优势。
孙先生认为在这种新型日光温室内同时种植蘑菇和草莓是可行的,于是他决定试一试。
2013年2月,孙先生新建了一座占地面积约2亩的阴阳型日光温室,在里面种上了蘑菇和草莓――阴棚种蘑菇、阳棚种草莓,实现了菇果双丰收的目标。该模式中每亩蘑菇投放纯麦草1.5万公斤,每亩种植草莓约8000株。由于孙先生利用阴阳型日光温室种植的草莓香甜味美、水分多,蘑菇新鲜脆嫩、个头大,到了收获季节,每天都有很多人前来采摘草莓和蘑菇,且有很多大的食品公司和水果经销商上门收购,产品销路很好,供不应求。
种植阳光篇8
关键词:光质;药用植物;应用
1.引言
光质对药用植物的生长发育起着一定的作用,研究不同光质对药用植物的影响及创造适宜药用植物生长的光质环境具有深远的研究价值。
2.光质对药用植物生长的影响
2.1光质的定义及其重要性
光质就是光的组成,是指具有不同波长的太阳光谱成分,其中波长为380―760hm之间的光(即红、橙、黄、绿、蓝、紫)是太阳辐射光谱中具有生理活性的波段,称为光合有效辐射。植物在生命活动过程中所产生的全部碳物质的有机物质的碳骨架都来自于光合作用[5],而光合作用的能量来源便是可见光,“万物生长靠太阳”它精辟的阐明了光照对植物生长发育的重要性[1]。
2.2光质对作物生长的影响
光质可以引起药用植物不同的反应。太阳光中被叶绿素吸收最多的是红光,红光对植物的作用最大;黄光次之。在太阳的散射光中,红光和黄光占50%一60%;在太阳的直射光中,红光和黄光最多只有37%。一年四季中,太阳光的组成成分比例是有明显变化的。另外,海拔高度也可以影响光的组成。
红光能加速长日植物的生长发育,而延长短日植物的生长发育;蓝紫光能加速短日植物的生长发育,而延迟长日植物的生长发育。有些产品器官的形成也与光质有关。荷兰学者研究了太阳辐射对植物的效应,现已证明,红光利于糖类的合成,蓝光对蛋白质合成有力,紫外线照射对果实成熟起良好作用,并能增加果实的含糖量。许多水溶性的色素(如花青甙)形成时要求有强的红光,维生素C合成时要求紫外光等。通常在长波长光照下生长的药用植物,节间较长,而茎较细;在短波长光照下栽培的植物,节间短而粗[3]。后者利于培育壮苗。
通过研究药用植物对光质的不同需求,根据药用植物种类的不同而选择合适的塑料薄膜,可以满足药用植物生长的需求。例如,在人参、西洋参栽培中,各种色膜以淡色为好,其中以淡黄、淡绿膜为最佳,色深者光强不足,致使植株生长不良,而在当归的覆膜栽培中,薄膜色彩对增产的影响依次为黑色膜>蓝色膜>银灰色膜>红色膜>白色膜>黄色膜>绿色膜。
3.药用植物栽培中的光质特点
药用植物总是以群体栽培,阳光照射在群体上,经过上层叶片的选择吸收,透射到下部的辐射光,是以远红外光和绿光偏多。因此,在高矮秆药用植物间作的复合群体中,矮秆作物所接受的光线光谱与高杆作物接受的光线光谱是不完全相同的。如果作物密度适中,各层叶片间接受的光质就比较相近。
4.光质的调节与控制
4.1采用有色薄膜
采用有色薄膜的目的在于人为的创造某种光质,使自然中某些光质被滤掉,而需要的光质通过,以满足某种植物或某个发育时期对于特殊光质的需要,以获得高产,优质的产品。但是有色覆盖材料透光率偏低,只有在光照充足的前提下改变光质才能收到较好的效果[2]。
4.2人工补光
4.2.1人工补光的作用是补充太阳光照的不足[4],满足植物在不同生长发育阶段对相应光照强度的需求。
根据设施内某种植物或某个发育时期对特殊光质的需要,而人工加以补充。例如,为了控制果实颜色,可以适当补充远红光,控制植株高矮(株型),叶片厚度,含糖量,颜色等可适当补充紫外光。在设施内由于覆盖物将大部分紫外光过滤掉,适当补充一定量的紫外光是有必要的,可以在设施内悬挂紫外光灯,定期进行适量补充。
4.2.2对于人工补光的基本要求
(1)光源的光谱特性与植物产生生物效应的光谱灵敏度尽量吻合,以便最大限度的利用光源的辐射能量。
(2)光源所具有的辐射通量使作物能得到足够的辐射度,此外,还要求光源设备经济耐用,使用方便。
4.2.3温室常用的人工光源举例
目前,温室常用的人工光源是电光源,习惯上称这些电光源为电灯,其具体名称以各光源发光原理而命名。如白炽灯,碘钨灯,荧光灯,高压气体放电灯等[4]。
(1)白炽灯:光谱是连续光谱,能量主要是红外线辐射(占总能量的80%一90%)。生理辐射只占总辐射能的10%一20%,其中主要是橙红光,蓝紫光很少,几乎无紫外线。
(2)荧光灯(日光灯):荧光灯发光光谱主要集中在可见光区域,其成分一般为蓝紫光16.1%,黄绿光39.3%,红橙光44.6%,荧光灯光谱可通过改变荧光粉的成分,以获得所需要的光谱,如采用过磷酸钙荧光粉制成的白色荧光灯。其辐射波长范围为350―750nm,峰值为580nm,较接近太阳光。
(3)碘钨灯:为温室常用光源之一。
(4)高压气流放电灯:气体放电是指电流通过气体时的放电现象,利用气体放电发光的原理制成的灯就叫做气体放电灯。由于所用气体不同。其提放电灯的种类较多,主要有水银灯(汞灯),钠灯,氙灯,金属卤化物灯,生物效应灯等,它们的辐射光谱都是现状的。
5.结语
认识和了解药用植物的光质反应,在药用植物栽培中具有重要的作用。在引种过程中,必须首先考虑所要引进的药用植物是否在当地的光环境诱导下能够健康的生长发育;栽培中根据药用植物生长的需要,趋利避害,采取有效的措施合理利用不同的光质资源,满足药用植物对光质的需求。
参考文献:
[1]张乃明.设施农业理论-9实践[M].化学工业出版社
[2]程智慧.园艺学概论[M].中国农业出版社
[3]***.园艺通论[M].高等教育出版社
种植阳光篇9
目前,由于人口快速增长、耕地日益减少、土地资源短缺、生物环境污染、农药化肥滥用等问题,使得人们必须的传统粮食作物和蔬菜等生产在产量与安全上都面临着巨大的挑战;另一方面,随着人们生活水平的不断提高,对食物在卫生、营养、健康、绿色等方面的要求越来越高[1]。解决上述矛盾的最有效的方法是建立植物工厂。植物工厂,从广义上讲涵盖了从利用自然光到人工光和混合光源的所有设施园艺,从狭义上讲则是专指利用环境自动控制、电子技术、生物技术、机器人和新材料等进行植物周年连续生产的系统,也就是利用计算机对植物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度和营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生长不受自然气候制约的省力型生产[2-5]。除有特别说明的以外,本文所指的都是狭义的人工光型植物工厂,这类植物工厂发展到高级阶段将完全采用工业化、程序化的生产模式,最终实现栽培环境的最优化,所生产出的植物品质好、产量高、周期短、速度快、污染少、效益高,具有传统栽培模式无法比拟的优势,代表着未来农业的发展方向,是植物栽培的最高境界[6-9]。其优势集中表现为以下几点:首先是较高的农业生产率,在有限的土地上利用智能化的环境控制和立体栽培技术,提高土地产出率和劳动生产率;其次是扩展了种植范围,使寒冷、酷热、沙漠、甚至太空等不毛之地的农业生产成为可能;再次是好的工作环境,植物工厂内的作业环境优越,实行机械化生产节省劳动力,使劳动生产率周年平均化;再者是优的产品质量,可进行无农药生产,提供新鲜且品质高的绿色食品;最后是稳定的生产效率,利用营养液栽培减少连作障碍,周年有计划地生产。植物工厂生产的对象丰富,可包括蔬菜、花卉、药材、果树、食用菌和部分大田作物等。
面临的主要问题
植物工厂自身存在众多优点,近几年无论是在数量、规模上还是在质量和效率上都得到了相当的发展。尽管如此,当前植物工厂在发展和推广上仍存在一些“瓶颈”问题,主要体现在以下几个方面:
植物工厂普遍存在成本高的问题
当前,植物工厂造价高,最低造价每平方米也在千元以上,最高可达几万元,高昂的成本严重地限制了技术的推广。成本较高的原因主要包括两个方面:一是前期投入成本比较高。植物工厂是设施农业,需要通过人工光源或者补光系统、营养液设备和智能监控系统等外在硬件设备,以及对温、光、水、气、肥等环境的智能调控管理,而这些设施成本较高。尽管植物工厂在产量和效率方面有突出的优点,但高昂的初始投入和后续维护成本问题也同样明显。一个中等规模的植物工厂建成需要十几万元,甚至更高的投入,这在相当程度上影响了它的普及与推广。二是植物工厂耗电量巨大,有的耗电成本投入甚至大于产出价值,这在家庭植物工厂中表现尤其明显。而且后期对植物工厂的维护与管理还要有一笔开支。因此,如何降低成本是解决制约植物工厂进一步发展与推广的最主要“瓶颈”问题。
对作物生长规律的研究不够深入,且研究对象较单一
目前,对作物在植物工厂中生长规律的研究不够深入,所涉及的作物种类较少。能根据作物的生长规律及特性而制定出的标准化、程序化、专家化的生长指标很少。众所周知,不同作物的生长所需要的光照、温度、湿度、CO2和营养条件等都不相同,即便是同种作物在不同生长时期对环境的需求也不相同。因而不可能用一个统一的生长模式来对所有植物的生长过程进行控制,而是要根据不同的植物制定出适宜的外部生长环境。但到目前为止,对作物在实际生产中,还缺乏精细的生产指导和必要的数据支持。这一问题如果没有很好的解决,将导致作物在植物工厂中的生长效果不佳且生产效率低下。例如,近年来研究者以生菜和黄瓜等为研究对象,进行光照、温度、湿度和营养液等人工环境控制的研究[10],但研究得还不够深入,还很难做到类似工业化的精细生产和管理。再者,研究对象多局限在生菜和黄瓜等十分有限的几种类型。如果消费者想生产其他类型的作物,就会因为没有相应的指导数据而使产量和效率低下,浪费宝贵的能源。因此,丰富植物工厂作物生产管理指导就成为植物工厂发展过程中所需解决的另一个基本问题。
植物工厂智能化程度低,操作较为烦琐
随着人们生活节奏的不断加快,以及对生活品质要求的不断提高,对植物工厂生产的绿色植物的需求越来越大,但植物工厂并没有得到预期的发展,除了成本高外的,另一个重要因素就是植物工厂智能化程度低,操作仍然较为复杂,有的甚至还需要专家来完成一些关键环节。近年来,虽然植物工厂在智能化研究方面取得了一定的成绩,但总体而言,植物工厂的智能化程度还不是太高。由于本身的高成本、低产出使植物工厂自动化程度更低,智能化方面的研究则更少,还基本停留在对环境的简单控制方面,而且操作较为烦琐。这也是制约植物工厂普及与推广的一个重要方面。
解决瓶颈问题的新思路
众所周知,计算机特别是PC机在短短的几十年里获得了异常迅速发展,不仅在性能上有很大的提高,在价格上也有大幅度的下降。计算机的发展之所以如此迅速,除了受到半导体技术本身快速发展的支撑之外,另一个重要因素在于计算机是一种通用设备,具有很大的市场,得到了广泛的普及与推广。不同的领域、行业,不同的群体,都可以使用同样的计算机(相同的硬件设备),只要安装不同的应用软件就可以满足不同的需求。
借助于计算机系统中硬件和软件既能分开开发,又能组成一个相互协调的有机统一体的思想,我们把植物工厂这个集成系统也分成相对统一的硬件系统和针对具体植物生长规律及特性而实现的对其成长环境进行具体化、标准化、规范化控制的软件系统。这样植物工厂的硬件系统及其相应的硬件设备可以做成通用的(最多只是尺寸与规模上的差异),有利于大规模推广,运行成本会随着规模的增大而有较大的降幅;反之,成本的大幅下降又促使其得到进一步的普及与推广。而栽培不同的植物只需更换不同的植物成长环境的控制软件即可。这种软件在植物工厂中运行也就相当于引入了栽培这种植物的“生产线”。这样在同一个植物工厂中,通过运行不同的控制软件,就能十分容易地变换不同的“生产线”,生产出不同的植物品种。下面我们将分别从硬件和软件上对其进行具体的分析与讨论。
植物工厂硬件系统分析
在硬件系统方面,植物工厂一般包括:主控单元以及与该主控单元密切相联的光源控制单元、CO2控制单元、温度控制单元、湿度控制单元、营养物质控制单元及植物生产线选择单元(或人机交互单元),如需要还可增加一些必要的单元模块。近年来,植物工厂有两种不同的栽培技术体系并行发展。一种是以温室为主体,太阳光-人工光并用型植物工厂;另一种是全封闭的、以人工光源为主体的人工光植物工厂[5]。与太阳光-人工光并用型植物工厂相比,人工光植物工厂在光环境控制方面具有较为明显的优势,但电力成本较高。特别是在人工光植物工厂中的电能消耗成本通常约占总体运行成本的50%~60%,主要包括人工光源、空调、风机、加湿器、控制装置等设备的用电能耗,其中人工光源是密闭式植物工厂耗能的重点。有学者研究表明,在人工光植物工厂中,人工光源(荧光灯)耗电量约占总耗电量的82%[11]。因此,降低人工光源耗电量是有效降低人工光植物工厂运行成本的主要措施。而且人工光源耗电量的减少将降低工厂内产生的热量以及水分的蒸发量,从而进一步减少了空调、风机、加湿器等设备的能耗,进而带动了整体能耗的进一步降低。因此,人工光源的节能降耗已成为近年来植物工厂研究的热点。在硬件系统方面,节能减耗,降低成本的主要从以下四个方面着手。
配置与植物成长特性光谱相吻合的LED光源是解决人工光源耗电、降低成本的根本方法。其原因在于:①与传统光源相比,LED具有电光转化效率高、可使用直流电、节能、体积小、寿命长、波长固定、发热量低及制冷费用少等优点。②LED是冷光源,可将光源安装在与植物距离较近的位置,既可大大提高栽培空间的利用效率,又可进一步降低能量损耗。③已有的研究表明,植物存在着明显的选择性吸收现象,并且不同的植物,甚至同一种植物在不同的成长阶段对光波谱线的需求都是不同的。传统的高压气体灯或荧光灯的光谱较宽,大大降低了其光能的利用率。而LED的光谱域宽一般都在±20 nm左右,并且还可以做得更窄。LED 能够发出植物生长所需要的单色光谱,并能对不同光质和发光强度实现单独的控制,使其波长正好与植物光合作用、形态建成和有效物质积累所需的光谱范围相吻合,从而使光能有效利用率得到显著提高[12]。④随着半导体光源技术的不断进步,LED发光强度的提高以及价格的降低,前期投入成本会进一步减小,能量消耗也会进一步降低。
将新能源技术引入到植物工厂中,用新能源代替常规电能供能,其中太阳能作为一种可再生能源,具有取之不尽、用之不竭的特点,且使用过程中不会对生态环境造成破坏,其应用研究发展迅速,已广泛应用于日常生活,近年来在农业领域中的应用也越来越广。因此,若能将太阳能技术应用于植物工厂中,既可节省能源,又可减少其对常规能源的依附,有望使植物工厂在西北部等非可耕地、无动力能源地区得到推广和高效生产,推动植物生产的***性突破。此外,太阳能也可以与太阳光型的植物工厂相结合。我们知道太阳辐射中可见光部分仅占全部辐射的52%左右,不可见的红外线占43%,而紫外线占5%。在可见光中,对植物成长作用特别明显的是红光波段及蓝光波段。如:叶绿素吸收最多的是红光部分,其对植物生长的促进作用也最大,蓝紫光次之,黄绿光最弱。而目前太阳能电池用来发电的是太阳光谱中的短波部分,对于长波的红光和红外光的利用率较低,这正好与植物的光谱形成某种程度的互补。因而如果能研制出对短波高效吸收,对长波完全透明的薄膜太阳能电池板并用作植物工厂的屋顶,即可构建一套屋顶太阳能发电系统,为植物工厂的设备(LED补光或空调等)提供电力,也可为植物工厂提供一定量的必要光源,可谓一举两得。这将大大增加这一清洁的可再生能源的利用率,因而可进一步降低能耗。
植物工厂硬件系统的标准化、模块化是降低成本的又一举措。植物工厂硬件设备,尤其是把各控制单元模块化、规范化也有利于大规模的推广,进而降低硬件的成本。
对于太阳光型的植物工厂,将转光玻璃装在其屋顶则是高效利用太阳能的另一个有重要手段。在太阳光型植物工厂中,由于空气中的尘埃、雾霾及阴雨等恶劣天气的影响,及在高纬度地区、冬春季节等环境中,就会导致温室内的光照不足,植物生长所需的红光与蓝光达不到应有的强度,与此同时,由于植物需要吸收的近紫外光和其它波段的可见光很少,这些波段就会出现过剩的现象,如果让这些光特别是紫外光不加处理而直接照射到植物上,不但不能对植物的光合作用起促进作用,而且可能会抑制植物的成长。为了解决上述问题,将无法被植物利用的光谱成分变废为宝,可在植物工厂的屋顶加装一种转光玻璃,这种玻璃内部的转光材料――荧光粉可以将太阳光谱中的紫外线或植物光合作用吸收很少的可见光转换成植物光合作用所需的红光、蓝光,可有效提升了太阳能的利用率,大幅降低人工光源的能耗,降低成本。
植物工厂软件系统的分析
植物工厂的主要特征之一就是通过控制植物生长的光环境、CO2浓度、温度和湿度以及土壤中的养分、温度和湿度等因素来形成植物生长的最佳外部条件。以光环境为例,喜阳植物需要充足的光照,喜阴植物则希望少些光照。但具体的光照强度多少为宜,在这方面目前仍然无统一的标准。但可以肯定的是,不同植物对光照的需求量是不同的,同种植物在不同的生长阶段对光照的需求量也是不同的。另一方面,从光谱的结构上分析,我们知道太阳光是个连续光谱。研究表明,植物对蓝光和红光部分有两个很强的吸收峰值,对它们植物的生长和有效物质的积累都可起到关键的作用。此外,植物在不同的生长阶段所需的光谱成分也有所不同。因此,为创造出最适合于植物生长的光环境,也为了节约能源和所投入的生产成本,植物工厂就必须能根据植物生长的需求,实时地改变光源的强度、光谱结构、光照时间等,这样才能高效、节能地促进植物的快速健康成长。其它的外部环境因素,如温度、湿度、CO2浓度等也是如此。只有充分考虑到植物的特性和生长的规律,才能创造出最合适这种植物的生长环境。
由于每一种具体植物的成长环境是不同的,当前没有也不可能存在一个统一植物成长的标准环境。每一种具体植物的最佳成长环境,都应该通过不断的实验――“训练”来实现(***1)。这种“训练”可以在一个“实验箱”(或者说是一个小型的植物工厂)中进行,且这种“训练”一般是由专家完成的。虽然这样的“训练”要消耗大量的时间和精力,但只要找到了这种植物的最佳生长环境,即:在植物生长的每个阶段需要哪些波段的光谱,它们的比例是多少,持续的时间是多久,强度是多大,及温度、湿度和养份的最佳值等,并在整个成长阶段都把这些参数详细地记录下来,然后将这些数据通过软件编程写成能模拟这种植物成长最佳环境的控制软件,那么,这种软件也就是这种植物的最佳生产流水线。因为只要把这个软件安装到植物工厂的主控单元中运行,该植物工厂就能重现出这种植物的最佳成长环境,也就相当于装配了一条生产这种植物的“生产线”。这样,植物工厂就能用最少的投入和最低的能耗生成出质量好、产量高、周期短的“产品”。诚然,前期的“训练”确实要占用大量的时间和精力,要耗费很多的人因成本,但这种以软件的形式存在的“生产流水线”,在植物工厂中极易推广,且大规模推广后分摊到每个工厂中的成本就大大降低了。因此,这种基于植物生长规律的“生产流水线”式植物工厂具有经济效益高,易于大规模、工业化推广的特点,并且还具有成本低、成效高的优点。这种“生产线”以软件的形式存在,对植物工厂的规模没有特别的要求,容易引入到小型的家庭植物工厂中,同样可以使家庭植物工厂的投入成本降低,并且,也可使家庭植物工厂智能化程度大大提高,操作简单化,有利于家庭植物工厂的普及和推广。
在植物工厂“生产线”开发的初期,为了加快“植物生产线”开发的速度,也可作如下设想。如果只依靠专家来“训练”出所有植物的最佳生长环境――“生产线”这样详细、具体的过程,那一定要经历很长的时间,开发缓慢。如果我们先让专家“训练”出某种植物生产线的主要指标、参数或轮廓,而具体的、详细的、细微的生产优化过程则交给用户在植物工厂中边生产边“训练”,把其中最理想的过程存储起来,作为该植物的生产线,同样也能得到很好的效果。这样,既能以较快的速度开发出植物工厂所需的生产线以满足人们日益增长的对绿色环保植物的需求,又能使作物在植物工厂的生产工程中不断得到优化,从而达到节能、增产的目的。
这种流水线式的植物工厂的另一个优点是它的可扩充性。当硬件设施配备齐了之后,只要装上某种产品的流水线软件,就可以以最佳的流程生产出这种产品。如果用户打算生产另一种产品,他们并不需要在硬件上重新投入,只须再装上那种产品的流水线软件,又可以以最佳的流程生产出那种产品。这样就可以极大地节省硬件方面的投入,达到硬件可重复使用,软件可选择、可扩充的目的。
结束语
针对当前植物工厂普遍存在的投入成本高、能耗大,对作物在植物工厂中生长规律的研究不够深入,所涉及的作物种类少,植物工厂智能化程度低等问题,本文提出了一种全新的生产理念和生产模式,将生产流水线的概念引入到植物栽培的过程中。提出了一种基于植物生长规律及特性的流水生产线模式的植物工厂,这种植物工厂是由硬件系统与软件系统构成的。通过对硬件系统的分析,提出了节能减耗、降低硬件成本的几种有效方案。在软件方面,我们致力于寻找基于植物生长规律及特性的生产流水线。虽然找出植物生长过程的最佳环境――“生产线”需要投入大量的时间和精力,耗费相当大的人因成本,但一旦找到并做成这种植物“生产线”的标准化程序之后,此程序具有通用性,如果大规模推广,则分配到每一个植物工厂的软件成本会相当低。由于该“流水线”式植物工厂能提供一种可扩展式植物生产方式,模拟植物的最佳生长环境,它就能用最少的投入和最低的能耗生成出质量好、数量高、周期短的“产品”。因此,这种基于植物生长规律的“流水线”式植物工厂具有经济效益高、易于大规模、工业化推广的特点,并且还具有成本低、成效高的优点,既有利于大规模工业化的推广,还有利于小型智能化家庭植物工厂的选用。
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种植阳光篇10
玉兰花的花朵有九片,颜色为白色,每年的二月份至三月份开放,八月份至九月份结果。玉兰是一种在我国十分常见的植物,不仅可以用于观赏,还可以药用。
玉兰是一个喜光的植物,在生长过程中对于阳光的需求量较大,因此适宜养殖在光照充足的地方,充足的阳光可以让玉兰生长的更加旺盛。
玉兰喜欢干燥的生长环境,在种植玉兰时,应该尽量避开低洼的湿地,一旦土壤中的水分含量过高,玉兰就会烂根,严重时甚至会导致玉兰的死亡。
玉兰可以有效的吸收二氧化碳等有害气体,因此我们可以在自家的庭院中种植一株玉兰,既美观,又能净化空气。
2、梨花
梨花是梨树的花朵,属于蔷薇科的植物,一般在春季开花,花朵为白色,具有沁人心脾的香味,十分讨喜。
梨花喜欢温暖的环境,一旦自身所处的环境温度较低,梨花就会进入休眠期。另外,梨花的生长需要大量的阳光,我们在种植梨花时需要保证梨花每年的光照时间在一千六百到一千七百个小时之间。
梨花对于土壤的要求并不高,但是最适合梨花生长的土壤是PH值在5、8到7之间的沙壤土,我们在养殖梨花时要记得给梨花施肥,频率保持在每年两次最好。
3、雏菊
雏菊又被叫做太阳菊,是一种多年生的草本植物,体型矮小,高度一般在十厘米到十五厘米之间,在早春开花,花朵颜色为白色。
雏菊喜欢凉爽的气候,不适宜种植在炎热的地区,过度的炎热会影响到雏菊的生长。雏菊是一个喜欢阳光的植物,但是在背阳的地方也可以生长。