[發明專利]蔬菜根部溫控栽培系統及方法

有效

• 申請號: 200810084632.5
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101530057A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 陳樹錦;陳嘉譽
• 申請（專利權）人: 康泉生物科技股份有限公司
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02;A01G9/20
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 胡婉明

技術領域

本發明涉及蔬菜種植技術，尤其涉及一種利用溫控栽培系統進行調升或 調降水耕栽培池營養液的溫度，使水耕蔬菜達到能抵抗嚴寒或酷熱的方法， 使水耕蔬菜根部營養液溫度，在蔬菜整個生長周期，全程保持在最適疏菜生 長的18℃至22℃范圍內的蔬菜根部溫控栽培系統及方法。

背景技術

傳統農業種植溫室或專用于冬季加溫的蔬菜種植溫室設施(地熱豐富地 區)，并無法滿足夏季酷熱季節降溫的需求，致使夏日環境溫度達到35℃以上 的高溫時，無論一般耕地或是傳統溫室，農民大多無法種植任何蔬菜，只能 讓農地或溫室休耕閑置，致使寶貴的日光能源及土地無端浪費，相當可惜； 況且受限于地熱帶分布的限制，并非所有居住于低溫地區的農民，在冬天都 能利用地熱將溫室加溫種植作物，在無法取用地熱的嚴寒地區，采用一般能 源提高溫室溫度，依然是極為耗費成本的經營方式，因此通常當環境溫度低 于5℃時，一般農民即無法種植蔬菜，也因此，目前傳統農業的適耕溫度范圍 大致落在5℃至35℃之間，逾此溫度范圍，農產收成即急劇下降，甚至毫無 收成。

最近幾年在日本或歐美先進農業國家，已經發展出植物工廠的經營模式， 植物工廠雖可因應極端天氣所加諸于蔬菜的沖擊，但是，由于利用高成本的 環控方法達到，不僅大量消耗能源，且導致成本極為高昂，因此大多僅處于 實驗性階段，或僅應用于具有極高經濟價值的藥用植物方面，無法改變一般 農業遭受極端高溫或極端低溫沖擊的宿命；故，不論傳統溫室或植物工廠的 建構成本，僅分析其能源消耗之巨大，即可知悉傳統溫室或植物工廠，若欲 挑戰極端天候氣溫，而針對種植空間進行加溫或減溫的工程，將因為能源成 本太高，使其農產品根本無法在市場上與他人競爭，試舉傳統溫室或植物工 廠環控耗能的計算式如下：

已知太陽輻射能到達地球大氣層之后，其中約34％會被大氣分子或云層 反射回外太空，另外，約19％會在大氣層中被吸收，僅剩約47％的能量可順 利抵達地球表面；又，已知夏季太陽最大的瞬間輻射能量約為1000W/m²，也 即夏季太陽輻射熱能每小時施加于一般溫室或植物工廠的總能量為每1平方 公尺(m²)大約為470W/m²，此即為傳統溫室或植物工廠空間，在夏季日間所累 積的顯熱量(entropy熵)，該470W/m²也就是本發明實施例比較基礎的植物工 廠或一般溫室所需移除的熱量，其計算公式如下：

已知1W＝1J/m²/sec.；

則1J/m²/sec.×60sec.＝60J/m²/min.；

因太陽輻射熱能會增加本實施例比較基礎的傳統溫室或植物工廠空間的 顯熱量(entropy熵)，故，傳統溫室或植物工廠每分鐘增加的能量即為：

溫室(m²)接受太陽輻射量＝1000W/m²×47％＝470W/m²；

Q(能量)＝470W/m²×60J/m²/min.＝28200W/m²/min.。

而能/熱互換單位為1J(能量)＝0.000239Kcal(熱量)，則每一分鐘每平 方公尺(m²/min.)面積，一般傳統溫室所接受太陽的輻射熱量為6.7398Kcal /m²/min.，也即每一小時傳統溫室每平方公尺的受熱量為404.388Kcal/m²/hr.，其計算公式為：

28200W/m²/min.×0.000239Kcal＝6.7398Kcal/m²/min.(熱量)；

6.7398Kcal/m²/min.(熱量)×60min.＝404.388Kcal/m²/hr.(熱量)；

本實施例比較基礎的傳統溫室面積為500m²，其總受太陽輻射熱量為 202194Kcal/hr.，其計算公式為：