設(shè)施農(nóng)業(yè)（以溫室大棚為主）在國內(nèi)遍地開花，其屬于高投入，高產(chǎn)出，資金，技術(shù)，勞動(dòng)力密集性產(chǎn)業(yè)。打破了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的區(qū)域性和季節(jié)性限制，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品的反季節(jié)上市，加強(qiáng)了資源的高效集約利用的同時(shí)促進(jìn)了農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收；經(jīng)過了30多年的發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)日漸成熟，適合不同地域，不同條件下的技術(shù)措施不斷形成。所謂中國蔬菜看山東，山東蔬菜看壽光，目前壽光設(shè)施蔬菜生產(chǎn)技術(shù)下如何完成增產(chǎn)、增質(zhì)、增收已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)不得不面對(duì)的一個(gè)瓶頸。

弱光

進(jìn)入冬季由于季節(jié)變化、設(shè)施結(jié)構(gòu)的原因加上極端天氣的影響使得設(shè)施內(nèi)的農(nóng)作物農(nóng)作物的光合作用時(shí)間較短，同時(shí)不能得到其生長所需的有效光照需求，導(dǎo)致農(nóng)作物制造養(yǎng)分積累的效率止步不前，農(nóng)產(chǎn)品的成熟期延長。從而造成農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)達(dá)不到所應(yīng)有的自然風(fēng)味、農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量徘徊不前。極端天氣嚴(yán)重時(shí)，光照將嚴(yán)重缺乏，不能夠保障農(nóng)作物生長的基本要求，會(huì)出現(xiàn)大量的減產(chǎn)或絕收的惡劣情況。

常見農(nóng)作物光照需求列舉：

番茄所需有效光照時(shí)長為11-13小時(shí)、光補(bǔ)償點(diǎn)為2000 lux最適宜的光照強(qiáng)度為3-3.5萬lux；

黃瓜所需有效光照時(shí)長為8-11小時(shí) 、光補(bǔ)償點(diǎn)為1500-2000 lux 最適宜的光照強(qiáng)度為4-5萬lux ；

辣椒所需有效光照時(shí)長為10-12小時(shí) 光補(bǔ)償點(diǎn)為1500lux最適宜的光照強(qiáng)度為3-4萬lux等。

低溫

我們通常提到設(shè)施內(nèi)溫度較低時(shí)，首先考慮到氣溫較低，氣溫較低時(shí)會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的光合作用速度變慢，目前的設(shè)施農(nóng)業(yè)種植中氣溫可通過設(shè)施農(nóng)業(yè)的特殊結(jié)構(gòu)以及人工干預(yù)手段進(jìn)行有效解決；

其實(shí)設(shè)施內(nèi)植物生長不單單需要有足夠的氣溫，更重要的是其根部的土壤溫度，根部土壤溫度可直接影響其自身 酶的活性，根部酶的活性差，提供給葉片合成量的水和礦物質(zhì)就會(huì)相應(yīng)減少，限制葉片光合作用的速度，最終將造成減產(chǎn)。土壤溫度在 25℃~28℃時(shí)，酶的活性將達(dá)到最佳狀態(tài)，農(nóng)作物根部吸收水肥的能力最高，較低的土壤溫度只能維持其生長的基本需求。

以番茄舉例：其生長所需的根部土壤溫度為18℃~25℃，然而由于冬季室外溫度的降低，進(jìn)入11月份后土壤溫度愈加難以維持到植物生長所需的范圍內(nèi)，夜間土壤溫度的維持更是難上加難（低于12℃），如果土壤溫度持續(xù)低于8℃，植株將會(huì)死亡，造成顆粒無收的慘狀。

常見農(nóng)作物最適宜土壤溫度、空氣溫度列舉

· 黃瓜

最適宜土壤溫度18℃-20℃

最適宜空氣溫度15℃-30℃ 白天20℃-30℃

·番茄

最適宜土壤溫度18℃-25℃

最適宜空氣溫度15℃-33℃ 白天22℃-26℃ 夜間15℃-18℃

·辣椒

最適宜土壤溫度18℃-25℃ 低于8℃根系停止生長

最適宜空氣溫度12℃-35℃ 最適宜空氣溫度

白天23℃-28℃ 夜間18℃-23℃

病害

以溫室大棚為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)由于其特殊的結(jié)構(gòu)方式保障了植物的生長，但恰恰是其結(jié)構(gòu)的特殊性也給設(shè)施內(nèi)病害滋生提供了有利條件---由于需要保溫，溫室大棚需要在冬季日落前進(jìn)行閉棚并覆蓋保溫層（棉被）來完成此目的。室內(nèi)氣溫得以維持同時(shí)，也由于日落前到次日溫度回升期間室內(nèi)空氣的不流通從而造成溫室內(nèi)的空氣濕度驟然增大（90%以上）。溫室內(nèi)氣溫的保持給予病菌滋生爆發(fā)創(chuàng)造了有利條件，此種情況下如果空氣相對(duì)濕度高于75%時(shí)會(huì)加劇各類病害（霉、斑病等）的爆發(fā)幾率；病害的爆發(fā)會(huì)使得管理成本增加，嚴(yán)重者會(huì)造成死苗狀態(tài)發(fā)生，農(nóng)作物效益明顯降低。

特別?指出，在溫室大棚的特殊結(jié)構(gòu)和管理操作模式下，極易造成室內(nèi)空氣不流通而直接影響農(nóng)作物葉面吸收CO?環(huán)境，使得植物不能達(dá)到其最佳的呼吸狀態(tài)。農(nóng)作物進(jìn)行光合作用的原料是二氧化碳和水，通過光合作用制造有機(jī)物；農(nóng)作物的呼吸主要是以有機(jī)物和氧作為原料來分解有機(jī)物，是其吸收生長。簡而言之，農(nóng)作物葉面吸收二氧化碳的環(huán)境決定了其光合作用的效率，光合作用的效率決定其呼吸效率，呼吸效率也將直接影響直接影響其有效的生長、生產(chǎn)。

補(bǔ)光

談到光照，我們的大棚管理者普遍認(rèn)為，只要農(nóng)作物能夠受到太陽光的照射就可以滿足其生長、生產(chǎn)所需，其實(shí)這是一個(gè)普遍存在的誤區(qū)，太陽光的照射可以給予植物正常的生長所需的光照條件，但如果要達(dá)到增產(chǎn)、增收的效果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。太陽所發(fā)出的光是全光譜的光，然而研究發(fā)現(xiàn)，任何農(nóng)作物的生長都有其所適宜的光譜，我們稱之為有效光譜。作為自養(yǎng)生物的農(nóng)作物而言，它可以通過自身?xiàng)l件利用光能將水分分解合成碳水化合物（氨基酸、蛋白質(zhì)等），現(xiàn)有條件下所需的有效光主要是波長為640nm—660nm的紅光與波長為420nm—440nm的藍(lán)光。

植物補(bǔ)光的前提是了解植物所需光質(zhì)，光質(zhì)對(duì)植物的生長發(fā)育至關(guān)重要，它除了作為一種能源控制光合作用外，還作為一種觸發(fā)信號(hào)影響植物的生長發(fā)育。光信號(hào)被植物體內(nèi)的光受體感知，不同光質(zhì)觸發(fā)不同的光受體，進(jìn)而影響植物的光合特性、生長發(fā)育、抗逆和衰老等作用。以番茄為例：紅光可顯著提高番茄植株葉面的葉綠素a，藍(lán)光作用下葉綠素b含量顯著下降；紅光、藍(lán)光合理配比（5:5）、綜合處理可顯著抑制番茄葉面積的擴(kuò)大，防止其瘋長的同時(shí)，可提高單位葉面積的光合能力，加速果實(shí)膨大、轉(zhuǎn)色、成熟。

紅光的作用：促進(jìn)細(xì)胞分裂，提高植物自身活性，幫助農(nóng)作物生長。

藍(lán)光的作用：抑制細(xì)胞分裂，控制植株瘋長，間接調(diào)節(jié)植株與果實(shí)的養(yǎng)分供給比例，給予果實(shí)充足的養(yǎng)分，加速成熟、提高單果重。

• 光合有效輻射

有效的光質(zhì)配比是適合給農(nóng)作物生長開出了光的藥方，光合有效

輻射的調(diào)節(jié)則是藥方上的用藥劑量。農(nóng)作的植株葉片分為三個(gè)階段，由最初的生長葉逐漸長成果實(shí)生長的功能葉，而后果實(shí)采摘后又會(huì)逐漸衰老變?yōu)榭梢匀コ乃ダ先~片。資料顯示：功能葉的光吸收能力是生長葉的5-6倍，是衰老葉光吸收能力的9-10倍。故而我們應(yīng)將有效的光照盡可能地給予功能葉，減少光照浪費(fèi)現(xiàn)象。

• 光照時(shí)長

光質(zhì)合理配比、光強(qiáng)有效調(diào)節(jié)后我們應(yīng)考慮的是光照時(shí)長的界定—-由于考慮農(nóng)作物自身的代謝以及投入產(chǎn)出比下的經(jīng)濟(jì)效益核算，光照時(shí)長是決定我們投入成本的一個(gè)重要依據(jù)。進(jìn)入冬季后日照時(shí)間較短，太陽一天內(nèi)對(duì)于農(nóng)作物的有效光照時(shí)長僅為5-6小時(shí)。遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到農(nóng)作物生長所需。一盛物理農(nóng)業(yè)通過對(duì)比分析將光照時(shí)間設(shè)定為早上開棚之前補(bǔ)光1h，下午閉棚后2h---農(nóng)作物休眠一夜后都會(huì)有一個(gè)蘇醒的過程，開棚前給予其一個(gè)小時(shí)光喚醒，提早進(jìn)入生長、生產(chǎn)狀態(tài)；下午閉棚后持續(xù)補(bǔ)光兩個(gè)小時(shí)是因?yàn)殚]棚后棚內(nèi)溫度依然可以滿足其生長所需，補(bǔ)光兩個(gè)小時(shí)讓其繼續(xù)光合作用生長、生產(chǎn)。

• LED技術(shù)優(yōu)勢(shì)

LED作為新型半導(dǎo)體光源，具有光質(zhì)純、光效高、電轉(zhuǎn)換率高、壽命長、波長固定等優(yōu)點(diǎn)。

調(diào)溫

進(jìn)入冬季受大地溫度影響設(shè)施內(nèi)的土壤溫度隨之降低加之閉棚保溫致使設(shè)施內(nèi)空氣溫度較高，尤其在夜間根本無法保證農(nóng)作物的持續(xù)生長、生產(chǎn)。我們自主研發(fā)的調(diào)溫設(shè)備通過管道風(fēng)機(jī)將設(shè)施內(nèi)多余的空氣熱能輸送到地下，給土壤加溫保證農(nóng)作物生長所需的土壤溫度使農(nóng)作物有效持續(xù)生長、生產(chǎn)。另外如遇極端雨雪天氣土壤溫度驟降時(shí)，亦可通過調(diào)溫設(shè)備內(nèi)的加溫部件給設(shè)施內(nèi)土壤進(jìn)行加溫以保證農(nóng)作物的正常生長、生產(chǎn)，避免土壤溫度降至臨界點(diǎn)時(shí)農(nóng)作物出現(xiàn)植株死亡等現(xiàn)象。

• 地溫調(diào)節(jié)

在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，提高地溫是獲取產(chǎn)量的有效途徑。農(nóng)作物生長所需的營養(yǎng)吸收95%以上來自根部，根部吸收營養(yǎng)的能力取決于根毛的營養(yǎng)吸收能力和輸送能力，農(nóng)作物根部酶的活性決定著根毛對(duì)于水分和無機(jī)鹽的吸收能力、決定著供給給光合作用葉片制造更多養(yǎng)分的輸送能力。

所以說，觀察到農(nóng)作物生長態(tài)勢(shì)不好的時(shí)候并不一定是水肥灌施地不夠充裕，當(dāng)土壤溫度達(dá)不到其生長所需時(shí)，灌施再多的水肥也無濟(jì)于事，只會(huì)將管理者帶入誤區(qū)并越走越遠(yuǎn)。資料顯示，酶的活性最適宜土壤溫度為25℃-28℃之間，酶活性最佳時(shí)根部吸收無機(jī)鹽、水分、養(yǎng)料的速度最快，效率最佳；土壤溫度在12℃-25℃區(qū)間內(nèi)土壤溫度越高酶的活性越好；土壤溫度低在8℃-12℃區(qū)間內(nèi)酶將處于休眠狀態(tài)，植物根部將不再有效工作；當(dāng)土壤溫度低于8℃時(shí)酶將死亡，沒有了養(yǎng)料的供給農(nóng)作物也將死亡。由此可見土壤溫度的高低與水肥的管控是決定農(nóng)作物生長態(tài)勢(shì)的最主要原因。

• 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

據(jù)南京農(nóng)大實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析土壤溫度在15℃-30℃區(qū)間內(nèi)，對(duì)于農(nóng)作物產(chǎn)量的提升呈線性升高。土壤溫度每提高1℃預(yù)計(jì)產(chǎn)量將提升10%左右，實(shí)際運(yùn)用檢驗(yàn)中產(chǎn)量提升5%-7%左右。

設(shè)施溫度的來源，主要依靠白天太陽的輻射，除葉片光合作用利用外，其余的部分輻射到土壤，墻體或空氣里，他們又放射熱量，提高了室內(nèi)空氣溫度。在設(shè)施里，空氣中白天吸收的多余熱量需通風(fēng)消耗掉，造成了熱能的浪費(fèi)，增加人工成本。一盛物理農(nóng)業(yè)的調(diào)溫設(shè)備正是通過把白天較高的空氣溫度輸送儲(chǔ)存到土壤里來提高地溫，保證了空氣中多余熱能的有效利用。

一盛物理農(nóng)業(yè)自主研發(fā)的調(diào)溫設(shè)備經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn)分析在室內(nèi)空氣溫度高于土壤溫度5℃時(shí)即可開啟，持續(xù)運(yùn)行3-5小時(shí)，土壤溫度可提高1.74℃- 4℃，如在低溫調(diào)節(jié)區(qū)域加入隔熱層，土壤溫度可以持續(xù)保溫2-3小時(shí)。

病害抑制

由于設(shè)施農(nóng)業(yè)管理的特殊性，設(shè)施內(nèi)空氣濕度大，使得空氣中的菌落總數(shù)增加，菌落總數(shù)的增加加劇了病害爆發(fā)的幾率。農(nóng)作物正常生長的相對(duì)空氣濕度應(yīng)在40%-60%之間。然而，溫室大棚內(nèi)的相對(duì)空氣濕度巔峰時(shí)可到90%以上，并且是常態(tài)，室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的驟然增大加劇了溫室內(nèi)病害的發(fā)生概率和頻率。我們可以通過調(diào)溫設(shè)備，在將室內(nèi)的熱空氣輸送到土壤中時(shí)可直接帶走空氣中70%以上的水分，過程中遇到溫度較低的土壤時(shí)冷凝成水滲入地下，達(dá)到直接降低空氣濕度的效果；此外，在熱空氣輸送的過程中我們調(diào)溫設(shè)備內(nèi)的臭氧殺菌裝置可以殺死空氣中的有害菌落50%以上，降低其爆發(fā)概率。綜上所述，我們的調(diào)溫設(shè)備直接降低空氣濕度、直接殺死空氣中的有害菌落，可以到達(dá)減少、抑制設(shè)施內(nèi)病害發(fā)生的效果。

產(chǎn)量數(shù)據(jù)柱狀圖：

投入產(chǎn)出比計(jì)算：

黃瓜于1月28日進(jìn)行第一次采摘。初次采摘時(shí)，補(bǔ)光處理7黃瓜產(chǎn)量最高，為8.7公斤，對(duì)照產(chǎn)量僅為4.1公斤，各補(bǔ)光處理產(chǎn)量均高于對(duì)照。自1月28日開始記錄各處理每次采摘黃瓜重量， 連續(xù)記錄至3月2日（共計(jì)33天，采摘21次），統(tǒng)計(jì)各處理黃瓜產(chǎn)量，如上述柱狀圖所示；

黃瓜于1月28日第一采摘，未補(bǔ)光處理采摘4.1Kg，折合畝產(chǎn)量270.6Kg；補(bǔ)光處理最高采摘量8.7Kg，折合畝產(chǎn)量574.2Kg，較對(duì)照增產(chǎn)112.2%，每畝增產(chǎn)303.6斤，首次黃瓜收購價(jià)格為4.0元/斤，補(bǔ)光增產(chǎn)收益2428.8元。在1月28日—3月2日期間，未補(bǔ)光對(duì)照區(qū)產(chǎn)量55.17Kg，折合畝產(chǎn)量3641.22Kg，采用補(bǔ)光處理的最高產(chǎn)量為71.72Kg，折合畝產(chǎn)量4733.52Kg，最高增產(chǎn)比例29.9%，每畝增產(chǎn)1092.3Kg。在此期間黃瓜收購價(jià)格在3-4元/斤，按照均價(jià)3元/斤計(jì)算，補(bǔ)光后增加收益6553.8元。

如今溫室大棚已經(jīng)不再是稀罕之物，上了規(guī)模之后的家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)企業(yè)都會(huì)選擇大棚種植，大棚確實(shí)幫我們解決了很多問題，而引入的新的問題一直以來都困擾著農(nóng)戶。北京亞盛增光物理農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司是國內(nèi)第一家在工商注冊(cè)的物理農(nóng)業(yè)類型公司。公司注冊(cè)地在北京，集LED植物生長燈、溫室調(diào)溫設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、租賃、以及物理農(nóng)業(yè)相關(guān)配套服務(wù)于一體；一盛物理農(nóng)業(yè)針對(duì)目前設(shè)施農(nóng)業(yè)存在的瓶頸，用近五年的時(shí)間結(jié)合國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)及專家團(tuán)隊(duì)在包括北京、山東壽光、河北邯鄲、保定阜平、承德平泉、安徽合肥等地進(jìn)行試驗(yàn)、研究并論證總結(jié)出了一套完整的物理農(nóng)業(yè)技術(shù)解決方案并與各地農(nóng)戶進(jìn)行了落地實(shí)施，取得了喜人的成績。與此同時(shí)，一盛物理農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 設(shè)施農(nóng)業(yè)研究所和濰坊科技學(xué)院在廊坊永清、山東壽光兩地構(gòu)思謀劃了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)落地推廣合作。五年來一盛物理農(nóng)業(yè)現(xiàn)已申報(bào)了包括增光、調(diào)溫在內(nèi)的13項(xiàng)國家級(jí)技術(shù)專利。