一、植物工厂概念
（一）定义
设施内高精度环境控制实现作物周年连续生产，不受或很少受自然条件制约的一种高效农业生产方式。
要素：光、温、湿、气、水、肥等。 ## （二）类型及原因
- 两种类型：人工光植物工厂，太阳光植物工厂。
- 发展植物工厂的原因：人口增长、耕地减少、年轻劳动力不足。
（三）优势及特征
植物工厂的优势：
1、按计划生产:不受外界影响、按计划周年均衡生产，叶菜类一年可收获15-18茬。
2、土地利用效率大幅增长：植物工厂40倍以上，垂直农场1000倍以上
3、机械化自动化程度高
4、不使用农药，安全无污染
5、工作相对轻松：环境适宜、劳动强度低
6、在非耕地生产，大幅扩展耕地生产空间
当前植物工厂中商业化种植特征： 1、本身具备高附加值：如种苗、药用植物、优质无农药污染等农产品
2、体积小，高密度栽培
3、收获指数高
4、对光强需求低：药用植物、叶菜、芽苗菜等。品种达到200-300个
二、植物工厂关键技术
核心技术： * 环境控制系统 * 人工光源系统 * 营养液循环系统 * 立体栽培系统 * 数据采集与智能控制系统
1、人工光源
- 节能光源技术，植物光配方及其LED光源创制技术。
- 移动式LED光源系统，移动调整光源
- LED聚光技术，植株直径和光斑测量，理论上可以节能41%。 ## 2、光温耦合节能环境控制技术 基于外界气候的通风及节能调温工程 ## 3、蔬菜品质控制技术 光暗期硝酸盐、碳水化合物代谢机理，如何提升品质、减少能耗 ## 4、营养液处理与精准调控技术 ## 5、基于网络的植物工厂智能化管控 植物工厂+物联网
三、植物工厂拓展及发展趋势
（一）拓展功能的原因
城市化需求、经济效益、特殊需求满足 ## （二）举例 1、家庭工厂
2、医院协助康复
3、餐厅、超市等公共区域
4、科普教育
5、城市屋顶
6、月球植物工厂
7、灾害应急 ## （三）主要发展趋势 1、工厂化、自动化、智能化
2、资源节约，低能耗
3、高附加值、功能性植物培育
4、空间拓展、垂直农业
5、与城市生活的结合，功能拓展
四、我国发展战略
（一）问题
- 成本：建设、运行等
- 能耗问题：光源、环控
- 科学问题：光效、资源利用最大化
- 品质控制：洁净、营养、功能
- 效益问题：与露地、设施生产竞争等
（二）未来课题
- 光效提升
- 能效提升
- 资源高效利用
- 智能机械装备
- 适宜品种和高效栽培