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智能人工光植物工厂


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智能人工光植物工厂
  • 书号：9787030736277
    作者：缪剑华等
  • 外文书名：
  • 装帧：圆脊精装
    开本：16
  • 页数：298
    字数：563000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2023-01-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥616.00元
    售价： ￥616.00元
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本书是日本著名权威学者古在丰树教授（Toyoki Kozai）著作Smart Plant Factory: The Next Generation Indoor Vertical Farms的翻译版本，由广西壮族自治区药用植物园、云南农业大学、福建省中科生物股份有限公司与东华大学联合翻译。本书介绍了人工光植物工厂的概念、特征、发展现状、业务成果，以及LED光源与其他先进技术等内容，涵盖了人工光植物工厂研发和业务的各个方面。
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    第一篇当前和下一代植物工厂的特征
    第1章人工光植物工厂的现状与智能人工光植物工厂003
    1.1引言：食物、资源与环境的三大问题003
    1.2人工光植物工厂的特征与主要组成部分005
    1.3人工光植物工厂的现状006
    1.4本书主要目的和大纲007
    1.5下一代智能人工光植物工厂的构想008
    1.6智能人工光植物工厂预期的最终功能009
    1.7利用全球的技术加强本土的文化与技术009
    1.8结论010
    参考文献010
    第2章人工光植物工厂：优势、问题和挑战011
    2.1引言011
    2.2人工光植物工厂实际的和潜在的效益011
    2.3人工光植物工厂当前存在的问题014
    2.4促进人工光植物工厂研发和商业发展的措施015
    2.5智能人工光植物工厂面临的挑战016
    2.6结论019
    参考文献019
    第3章当前栽培系统的方案、问题和潜在的改进办法021
    3.1引言021
    3.2营养液栽培系统021
    3.3光源系统和光源性能026
    3.4空气温度、VPD、CO2浓度及空气流速的设置参数027
    3.5空调系统与空气循环027
    3.6营养液的盐度调控与灭菌028
    3.7平面布局029
    3.8植物种类及品种030
    3.9亟待解决的问题030
    3.10结论032
    参考文献033
    第4章智能植物工厂的设计与控制034
    4.1引言034
    4.2控制模型035
    4.3智能植物工厂的三个基本设计要素036
    第5章依据成本绩效设计栽培系统模块（CSM）：迈向智能人工光植物工厂的一步038
    5.1引言038
    5.2提高成本绩效039
    5.3生产率、生产成本和成本绩效041
    5.4栽培系统模块（CSM）的定义043
    5.5CSM-L中的工厂生产过程测量和控制046
    5.6栽培室和栽培系统模块的空气流动048
    5.7可扩展人工光植物工厂的CSM-L的基本设计概念049
    5.8结论053
    参考文献053
    第二篇植物工厂近期发展与业务成果
    第6章效率、生产力和利润率的业务计划057
    6.1引言057
    6.2运行效率058
    6.3业务计划表059
    6.4如何分析和利用“业务计划表”中的数据068
    6.5运营过程的生产效率069
    6.6如何实现业务盈利071
    6.7生产效率和利润率072
    6.8工时生产效率和利润率075
    6.9效率及生产力与利润率的相关性076
    6.10资金筹集的敏感性和风险分析077
    6.11结论077
    参考文献078
    第7章可再生能源使植物工厂更加“智能化”079
    7.1引言：可再生能源作为商品的全球价格波动079
    7.2智能植物工厂的智能能源080
    7.3实验计算081
    7.4结论081
    第8章用于大规模生产的室内农业概念082
    8.1引言082
    8.2影响植物生长的因子083
    8.3室内条件下的蒸腾作用083
    8.4我们在室内农场中真的需要远红光吗？084
    8.5植物平衡085
    8.6大规模生产设施087
    8.7未来发展087
    参考文献087
    第9章生产过程管理系统——以SAIBAIX为例089
    9.1引言089
    9.2系统描述090
    9.3人工光植物工厂的状态及速率变量的测量091
    9.4在线评估资源使用效率和成本绩效092
    9.5间接测量植物指标的手段（相机图像）094
    9.6生产管理过程的可视化095
    9.7建模、多元分析和大数据挖掘096
    9.8商业应用示例097
    9.9结束语098
    参考文献098
    第10章空气分配及其均匀性099
    10.1引言099
    10.2人工光植物工厂中的通风/分配系统102
    10.3空气分配系统评估105
    参考文献107
    第三篇对光合作用、LED、相关单位和术语的再认识
    第11章重新认识光合作用和LED的基本特性111
    11.1引言111
    11.2叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的吸收光谱111
    11.3单叶的作用光谱和量子产额谱112
    11.4人工光植物工厂中植物冠层的作用光谱114
    11.5发光二极管（LED）117
    11.6结论119
    参考文献119
    第12章重新审议光和营养液的术语和单位121
    12.1引言121
    12.2光121
    12.3营养液125
    12.4结论127
    参考文献128
    第四篇LED光源的研究进展
    第13章宽谱白光LED未来在植物工厂中的应用131
    13.1引言131
    13.2单色LED组合促进植物生长132
    13.3宽谱白光LED的有效性133
    13.4LED用于植物栽培的注意事项137
    13.5通往PFAL未来之路的步骤138
    参考文献139
    第14章利用LED光照技术调控植物生长发育和形态建成141
    14.1引言141
    14.2光合作用141
    14.3形态和其他响应143
    14.4新型照明技术145
    参考文献148
    第15章暗期干扰的光质与光质转换对花卉形态发生与开花的影响150
    15.1引言150
    15.2暗期干扰光质对花卉植物形态发生、开花调控的影响151
    15.3暗期干扰光质转换对菊花形态发生和开花的影响156
    15.4结论158
    参考文献159
    第五篇未来将应用到智能植物工厂的先进技术
    第16章农业机械化的商业模式165
    16.1引言165
    16.2农业机械化165
    16.3基于生产数据的精准农业167
    16.4结论167
    参考文献167
    第17章城市农场作物增产能耗的量化模型研究168
    17.1引言168
    17.2城市闲置空间169
    17.3城市水培农场的资源需求171
    17.4模拟模型在城市一体化农业中的作用174
    17.5都市综合农场模型177
    参考文献191
    第18章植物工厂在番茄育种和高产中的应用196
    18.1引言196
    18.2在育种中的应用197
    18.3高架番茄生产197
    参考文献202
    第19章植物工厂分子育种：方法与技术203
    19.1引言203
    19.2人工调控环境下的植物理想性状204
    19.3基因工程与作物育种206
    19.4植物遗传修饰的目标基因207
    19.5基因工程综合途径的开发209
    19.6高密度种植优质作物212
    19.7培育高价值作物213
    19.8展望216
    参考文献216
    第20章高附加值植物的生产219
    20.1引言219
    20.2高附加值植物的分类219
    20.3园艺作物中的功能性化合物（植物化学物质）220
    20.4药用植物222
    20.5转基因植物的药用和功能蛋白生产228
    20.6附加信息：涉及人工光植物工厂的新项目232
    参考文献234
    第21章草药和食品添加剂的化学研究238
    21.1引言238
    21.2与药用植物有关的问题238
    21.3草药中的活性成分239
    21.4不可持续的植物采收240
    21.5药用植物栽培242
    21.6植物化学与植物工厂242
    21.7药用植物化学分析243
    21.8草药参考标准245
    21.9结论245
    参考文献246
    第22章植物工厂生物节律的监测与应用248
    22.1引言248
    22.2利用叶绿素荧光的生物节律进行幼苗诊断248
    22.3基于生物节律的高通量生长预测系统250
    22.4使用分子时刻表方法检测转录组生物节律253
    22.5植物生物节律的控制256
    22.6结论258
    参考文献258
    第23章利用RGB图像自动监测植物生长和开花动态260
    23.1引言260
    23.2室外条件下的计算机视觉技术260
    23.3未来植物工厂可能使用的图像分析技术264
    23.4结论和讨论264
    参考文献265
    第24章水培系统中营养液成分的控制267
    24.1引言267
    24.2目前水培营养液控制的不足267
    24.3水培营养液中的离子特异性控制268
    24.4根系呼吸速率和根鲜重271
    24.5结论272
    参考文献272
    第25章人工光植物工厂中基于表型与人工智能的环境控制与育种273
    25.1引言：项目背景273
    25.2研究目标274
    25.3基于表型与AI的智能人工光植物工厂的主要研究主题275
    25.4研究成果的开发275
    25.5结论：基于表型与人工智能的人工光植物工厂的可持续发展的未来展望276
    参考文献278
    第26章队列研究在植物工厂中的应用279
    26.1引言279
    26.2人工光植物工厂数据的透明化、共享化与社会化280
    26.3社会科学中的队列或纵向研究280
    26.4队列研究中的植物：关注生长周期中的每个植物个体280
    26.5植物性状变化的原因和对这些原因的分析283
    26.6栽培系统模块（CSM）所需的应用软件291
    26.7结论292
    参考文献292
    第27章结束语293
    27.1引言293
    27.2人工光植物工厂的初期建造成本和运营成本非常高吗？293
    27.3人工光植物工厂对小规模种植户有用吗？294
    27.4人工光植物工厂在任何地区都有其自身的价值296
    27.5人工光植物工厂有助于实现联合国制定的可持续发展目标（SDGs）297
    27.6结论298
    参考文献298
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