植物工廠是解決未來糧食問題的技術方法，受到世界矚目，近年來我國植物工廠發展迅速，植物工廠的一些關鍵技術均取得了重大突破。本書在第一版基礎上以作者團隊在植物工廠領域各項關鍵技術方面獲得的具有我國自主知識產權的研究成果為核心，分析了植物工廠基本概念、發展意義以及國內外發展歷程；介紹了植物工廠的工藝與系統構成、環境控制系統、LED人工光源系統、營養液栽培與控制系統、蔬菜品質調控等相關結構與配套技術體系，并介紹了我國植物工廠領域具體的技術方法、各項創新性研究成果；本書還通過對家庭微型植物工廠、典型植物工廠案例與成本分析等內容的介紹，為讀者了解我國植物工廠的發展成果、分析技術經濟的可行性提供了有價值的參考。由于近年來植物工廠在國內發展迅速，技術成果進展較快，本書對第一版中的國內外植物工廠發展情況、營養液栽培及其控制技術、植物工廠典型案例介紹及成本分析等內容進行了更新。
本書適合植物工廠及園藝生產部門生產管理人員、科研技術人員，涉農部門領導、管理人員，農業科教單位技術人員、學生與廣大關心環境與可持續發展的社會大眾參考閱讀。
楊其長，中國農業科學院，主任研究員，博士生導師，享受國務院政府特貼專家，農業部有突出貢獻中青年專家，全國農業科技先進工作者，中國農科院學術委員會委員，中國農業科學院“設施農業”杰出崗位人才。曾留學荷蘭瓦赫寧根大學、以色列國家農業研究中心等，先后發表論文107篇，主編專著4部，參編著作7部。獲得國家科技進步二、三等獎各1項、省部級科技進步獎5項，授權專利32件，并兼任農業部設施農業工程重點開放實驗室學術委員會委員、中國農學會農業科技園區分會副理事長、中國園藝學會設施園藝分會常務理事、中國農學會高新技術農業應用分會常務理事、中國農業工程學會理事、國際園藝學會（ISHS）會員和美國園藝學會(ASHS)會員等社會兼職，在國內外設施農業領域享有較高的學術威望。多年來，楊其長研究員在設施園藝工程、植物工廠、溫室系統理論與方法等領域進行了深入研究，在溫室環境模擬與結構優化、都市型設施園藝、低碳智能植物工廠等方面取得了多項開創性成果，并將成果推廣到全國20多個省市自治區，以及美國、歐盟和日本等，取得了數十億經濟效益。他是我國植物工廠高技術研究的奠基人。
第1章 植物工廠概述 001
1.1 基本概念 002
1.2 發展植物工廠的意義 003
1.3 國內外植物工廠發展歷程 004
1.3.1 國際植物工廠發展歷程 004
1.3.2 中國植物工廠發展歷程 008
第2章 植物工廠工藝與系統構成 013
2.1 系統概述 014
2.2 植物工廠生產工藝流程 015
2.2.1 播種、催芽（2～3天） 015
2.2.2 育苗（16～18天） 016
2.2.3 定植與栽培（20～25天） 017
2.2.4 收獲（1天） 018
2.2.5 包裝、貯藏（0.5～3天） 018
2.2.6 上市 (0.5天) 019
2.3 植物工廠系統構成 019
2.3.1 外圍護結構與材料 019
2.3.2 植物工廠系統構成 020
第3章 植物工廠環境控制系統 026
3.1 植物工廠潔凈系統 027
3.2 溫度環境及其調控系統 029
3.2.1 溫度對植物光合生理的影響 029
3.2.2 植物工廠溫度調節與控制 031
3.3 植物工廠濕度調節與控制 033
3.3.1 降濕調節 033
3.3.2 加濕調節 034
3.4 CO2調節與控制 035
3.4.1 CO2濃度與植物的光合成 035
3.4.2 CO2氣源及其調控技術 036
3.5 智能環境控制系統 038
3.5.1 環境數據檢測 038
3.5.2 環境監控系統 039
3.5.3 上位機管理及遠程控制系統 041
第4章 人工光源系統 042
4.1 植物光合作用及其對光的需求 043
4.1.1 光強對作物光合的影響 043
4.1.2 光質對作物光合的影響 044
4.1.3 光周期對植物的影響 046
4.2 光照強度的表示方法 046
4.3 各種人工光源及其特性 050
4.3.1 植物對人工光源的要求 050
4.3.2 植物工廠主要人工光源 050
4.3.3 各種人工光源性能分析 056
4.4 LED在植物工廠的應用 057
4.4.1 LED在葉菜植物工廠的應用 059
4.4.2 LED在植物育苗工廠的應用 063
4.4.3 LED光源裝置及控制方式 066
第5章 營養液栽培與控制系統 071
5.1 營養液栽培的方法與分類 072
5.1.1 按照有無固體基質材料分類 072
5.1.2 按照營養液的供給方式分類 076
5.2 營養液的管理 076
5.2.1 營養液的組成 077
5.2.2 營養液的配制 078
5.2.3 營養液的調節與控制 082
5.3 營養液循環與控制技術 086
5.3.1 必要性分析 086
5.3.2 養分及理化性狀調控 087
5.3.3 微生物去除技術 087
5.3.4 自毒物質去除技術 089
第6章 植物工廠蔬菜品質調控 094
6.1 植物工廠蔬菜品質調控的技術需求 095
6.1.1 硝態氮調控的技術需求 095
6.1.2 維生素C調控的技術需求 096
6.1.3 次生營養物質的調控需求 097
6.2 光環境品質調控技術 098
6.2.1 光對硝酸鹽與維生素C含量的調控 098
6.2.2 光對次生代謝物質的影響 099
6.2.3 基于 LED的蔬菜品質調控技術 099
6.3 營養液氮素品質調控技術 102
6.3.1 斷氮調控技術 102
6.3.2 氮素水平與光照協同調控 104
6.3.3 氮素形態調控 104
6.4 植物工廠蔬菜營養品質的調控策略 104
第7章 家庭微型植物工廠 106
7.1 家庭植物工廠關鍵技術 108
7.1.1 人工光源技術 108
7.1.2 人工環境控制技術 109
7.1.3 營養液循環與控制技術 109
7.1.4 遠程監控（物聯網）技術 110
7.2 家庭植物工廠的開發應用 111
第8章 典型案例介紹及成本分析 113
8.1 中國植物工廠應用情況概述 114
8.2 植物工廠典型案例 114
8.2.1 星菜植物工廠 114
8.2.2 深圳富士康植物工廠 115
8.2.3 福建三安植物工廠 115
8.2.4 陜西旭田光電I-Farmer植物工廠 117
8.2.5 上海世博會“低碳·智能·家庭植物工廠” 118
8.2.6 浙江衢州中恒農業育苗工廠 119
8.3 人工光植物工廠成本分析 119
8.3.1 植物工廠的成本構成 120
8.3.2 人工光源生產成本估算 120
8.3.3 生產運行成本與設備成本的公式化 121
8.3.4 不同生產規模的經濟性評價 122
8.3.5 實際生產成本的分析案例 126
第9章 前景展望 130
9.1 國際趨勢 131
9.1.1 技術發展趨勢 131
9.1.2 熱點領域 133
9.2 國內發展戰略 140
9.2.1 植物工廠具有廣泛社會需求 140
9.2.2 植物工廠發展面臨的問題 144
9.2.3 我國植物工廠發展戰略 145
9.3 未來展望 147
參考文獻 148
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