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牧草集裝箱植物工廠是一種融合工業模塊化設計與智能農業技術的創新系統，通過精準控制環境參數和無土栽培技術實現牧草的高效生產。其核心工作原理可分為以下五個技術模塊：



一、環境精準調控系統

溫濕度控制

通過空調、加濕器及新風系統維持恒溫恒濕環境：溫度穩定在20-25℃（大麥草最適生長溫度），濕度保持在60%-70%，確保牧草快速生長所需條件。

人工光源管理

采用定制LED光譜（如禾本科植生燈），光照強度3000-3500lux，光周期12-16小時/天，模擬自然光照并優化光合效率。

氣體調控

CO?增強：濃度維持800-1200ppm，促進光合作用效率提升30%以上。

臭氧消殺：替代農藥殺菌，避免霉菌污染，確保牧草無化學殘留。

二、無土栽培與循環系統

水培/霧培技術

種子經浸泡消毒后均勻鋪于種植盤，通過噴淋系統或超聲波霧化裝置供給營養液，無需土壤。

水循環系統結合UV殺菌裝置，實現營養液95%循環利用，比傳統種植節水90%。

立體種植架構

集裝箱內配置5-6層栽培架（PP材質種植盤），單位面積產量達傳統農田的10倍（如42㎡空間年產牧草超19噸）。

模塊化設計支持“設備倉+種植倉”分離，便于維護與快速部署。

三、智能化控制與自動化生產

傳感器網絡與PLC控制

集成溫濕度、CO?、光照、EC/pH值等80余個傳感器，實時監測環境參數。

PLC中央控制系統自動調節設備（如超溫啟動空調、低濕度觸發加濕）。

AI優化生長周期

機器學習算法動態調整光照時長、噴淋頻率等參數，確保牧草6-7天達到15-20cm收獲標準（傳統需30天以上）。

數字孿生模型預測生長趨勢，實現遠程監控與故障預警。

全流程自動化

AGV物流車、立體升降機完成播種、采收無人化操作，人工依賴減少50%。

物聯網平臺支持數據追溯與電商直播，提升管理透明度。

四、營養與資源管理系統

營養液動態調配

EC/pH傳感器實時監測營養液成分，自動調肥機補充養分（例：8斤種子產出48斤鮮草）。

能源與資源優化

LED光源能耗較傳統照明低50%，部分系統集成太陽能板進一步降耗。

封閉系統實現零污染排放，營養液循環利用率超90%。

五、種子處理與維護機制

種子預處理

篩選高發芽率品種（如大麥、燕麥），臭氧水浸泡消毒提升發芽率至95%以上。

日常維護

定期清潔種植盤、檢查設備運行狀態，預防病蟲害滋生。

文章來源：葉菜俠科技