方 慧 程瑞锋 伍 纲* 仝宇欣 刘庆鑫

(1.中国农业科学院 农业环境与可持续发展研究所，北京 100081；2.农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室，北京 100081)

植物工厂是在完全密闭或半密闭条件下采用高精度环境控制，实现作物在垂直立体空间周年计划性生产的高效农业系统，是衡量一个国家农业高技术水平的重要标志之一，受到世界各国的高度重视[1]。植物工厂根据采用的光源类型，可分为人工光利用型植物工厂和太阳光利用型植物工厂[2]。人工光植物工厂的光源与空调能耗较大，Kozai 等[2-3]研究表明，荧光灯补光型植物工厂中补光耗电量占总耗电量的80%左右，空调制冷能耗等其他设备耗电量占总电能消耗的15%左右，其他的营养液循环等设备的耗电量占总耗电量的3%左右。由于人工光植物工厂运行费用高，大范围的推广应用受到一定限制[4]。温室是指在半密闭的设施环境下，利用太阳光(或辅助人工补光)以及营养液栽培技术，进行植物周年连续生产的一种农作方式，因作物光环境主要来源于太阳光，所以运行成本较低[5]。但温室光环境受到外界太阳光照的限制和建筑结构遮光的制约，导致周年生产不稳定，其产量远低于以多层立体栽培形式进行高密度栽培的人工光型植物工厂。提高温室空间利用效率已成为近年来的研究热点[6-9]。

立体栽培技术也被称为垂直栽培技术，是一种采用栽培架或栽培管道，在空间上进行垂直梯度的分层栽培方式。……