下面就海南在智慧型（智能化）蔬菜植物工厂创建与探索中取得的一些进展归纳总结如下。

智慧型蔬菜植物工厂必须有相对固定且牢固的保护设施；根据华南热区的气候特点，应根据“空气比热”原理，以发展具有“烟冲效应”的散热型大棚为主。

我们通过多年摸索与实践，先后推出了“单斜式屋脊形或拱圆形”散热大棚，“双斜式二坡面小锯齿”散热大棚，“单坡面大锯齿”散热大棚和“拱圆形顶部半开启”散热大棚等。

这些散热型大棚适合不同投资档次和地域推广应用。

目前，海南智慧型（智能化）蔬菜植物工厂根据不同的蔬菜作物主要采取了以下2种栽培模式。

① 生叶菜立体旋转式基质栽培 

该种栽培模式主要是设计向空中发展的多层“A”字形立体栽培架进行速生叶菜的全天候周年生产，主要技术特点及取得成效：

a.通过5.5 m高，设有20层栽培槽的立架栽培，显著提高了设施的空间利用效率，单位生产面积是传统平面栽培的5～6倍。 

b.采取水轮式低压驱动设计，使5.5 m高的摩天轮每天匀速旋转3～4圈，有效解决光能的合理利用与水肥的定时供给。 

c.“A”字架底层小水体及循环水系的设置，在解决水分定时供给的同时，也有利于带走热量从而降低棚内温度；调节了棚内小气候。 

d.通过育苗移栽，提高了植物工厂的周年利用效率，3 a的实践表明，5种速生叶菜平均18～23 d生产1造，全年能生产18～20造。 

e.按平面面积测算，667 m²年产量2.75万~3.00万kg。 

② 高秆或藤蔓作物条形搁架悬挂式基质栽培 

该种栽培方式主要是针对高秆直立或藤蔓作物，如彩色甜椒、黄灯笼辣椒、优质番茄、水果型黄瓜和礼品西甜瓜等，通过引导植株向空中发展，显著提高定植密度，获得较高产量和效益。 

主要技术特点和成效：

a.条形搁架的设置，不仅利于人性化操作，也利于作物生长期的管理。 

b.搁架下圆筒式通风装置的设置，既利于作物根部散热，又能促进棚内空气流动，还能进行CO₂施肥。 

c.采取植株悬挂式和严格的植株调整，有效解决了空间利用问题，能显著提高定植密度及单位面积产量和效益。 

d.藤蔓作物的放蔓、盘蔓和绕蔓，显著延长了作物采收期，实现了瓜果类蔬菜长季栽培，也利于大幅度提高产量。 

e.2 a多来，通过栽培番茄、辣椒、黄瓜等，采收期与单位面积产量分别延长或提高2~3倍。

控制技术的应用是智慧型（智能化）植物工厂的主要标志。就海南目前的蔬菜植物工厂而言，主要应用了如下控制技术。 

①环境控制技术 

生产实践表明，环境参数科学性与控制精准度对作物生长影响很大，目前，主要根据速生叶菜、辣椒、番茄、黄瓜、西瓜等作物特征特性及保护设施的可控范围等设置主要环境控制参数如气温（℃）、光照（lx）、湿度（%）等；如番茄生产大棚外遮阳开启的棚内气温为35～42℃，而顶窗与侧窗的开启气温为18～24℃。

环境控制参数确定后，必须安装环境控制设施去自动完成，主要由两部分组成，分别为生产区域的环境感应器和中央控制室。

环境感应器及时感知生产区域的环境因子变化，并及时自动传输到中央控制室；中央控制室根据设定的环境控制参数下达操作指令，实现膜网等覆盖物的自动开启或关闭。 

②水肥一体化控制技术 

首先根据不同作物的需肥特性及对水分的需求规律，制订分阶段的营养液配方、灌水频率和灌概量标准。

这些控制标准应根据不同品种与栽培地域调整，最好能有精准的单项试验作支撑；目前的水肥一体化控制指标，仍主要凭经验制订，有待不断完善和精准。 

水肥一体自动化的实施，也必须建设水肥控制中心去完成。

目前，已建有规模不一的17座智能化生产大棚，每座智能化生产大棚配有独立的水肥控制中心；分别有配液、贮液、过滤、传送及滴液等程序。

水肥控制中心也与中央控制室联结，实现水肥的自动化精准控制。 

③速生叶菜均衡生产精准控制技术 

速生叶菜是海南乃至华南热区常年菜园的当家蔬菜种类；其均衡供应的程度对整个蔬菜市场的均衡供应起到了决定性的作用。

而智慧型蔬菜植物工厂，因环境条件可控度显著提高，故而利用均衡生产数学模型X=A/（B+C）×W×Y（X：作物每次应播种的面积，A：作物采收期天数即作物播种间隔天数；B：作物从播种到采收的天数；C：2茬作物之间的休耕与备耕天数；W：基地生产面积；Y：作物种植面积占基地生产总面积的比例）来科学安排全年的速生叶菜生产更具有现实意义。

通过2 a多的应用实践，基本做到了全年365 d日采收量均衡，实现了定单精准供应。

智慧型蔬菜植物工厂是蔬菜设施栽培的最高形式，要求充分利用好有机废弃物，不能随意丢弃或使之随雨水流走，既浪费资源又污染环境，不利于蔬菜的安全高效生产。

因此，在设计智慧型蔬菜植物工厂的同时，还相伴设计了有机废弃物循环利用工厂。

目前已做到废旧基质的循环利用，主要通过高温消毒、加料搅拌及接种有益微生物等工序，使废旧基质变成新基质或生物有机肥而实现再利用。

下一步还将重点开展生物秸秆的循环利用，主要通过粉碎、高温消毒、加料复配及接种有益微生物等工序，使之变成专用栽培基质或生物有机肥。

已有的应用效果表明，不同类型的秸秆制作不同类型的栽培基质或专用生物有机肥适宜不同作物生长。

智慧型植物工厂必须最大限度地节省劳务成本并尽可能减轻劳动强度。这也是复杂农业生产中难于解决的问题。

就海南目前所谓的智慧型植物工厂而言，仅在以下方面得到了初步利用。 

①自动化作业车 

主要应用在高秆直立或藤蔓作物的生产车间，因作物能长到3～4 m，通过应用能上下升降及前后左右移动的自动化作业车，方便工人打杈、引蔓、授粉、采摘等工序，显著提高了劳动生产力。 

②移动式多喷头喷药机 

现阶段智慧型植物工厂的建设规模不一，海南陵水一个最大的智能化单体大棚达95000m²，相当于一个大的田垟，为提高工作效率，喷药施肥时采用移动式多喷头（12个喷头）喷雾机，每 1 h能喷药或叶面施肥3335~ 4002m²，比传统小型喷雾机械效率提高5倍。 

③自动化分级、包装流水线 

随着标准化生产水平的提高，包装的规格化也是衡量现代化农业企业的重要标志。

即在智慧型蔬菜植物工厂的建造中，也要考虑果蔬产品的自动化分级和包装。鉴于这部分投入很大，其作用不仅是服务于企业本身，而是要作为一个平台，更好地服务于周边产区。

像海南陵水润达现代农业示范基地建设的自动化果蔬包装加工厂，设计建造了小番茄及小型瓜类2条自动化分级、包装流水线，每天按8 h计算分级包装量可达到2.0 t；能更好地服务于陵水国家现代农业产业园建设，促进果蔬产品包装规格的提档升级，更有利于发挥品牌效应与提高地方果蔬产业的整体经济效益。