智能植物工厂与未来农业
课程编码：180209090101P3004H
英文名称：Plant Factory and Future Agriculture
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：李绍华等
教学目的要求
本课程是作物科学、园艺学研究生开设的专业课，是现代农业科学理论教学的应用和补充。通过本课程教学，让学生深入认识智能植物工厂的基本概念、原理、关键技术及产业化等理论知识应用和未来农业的发展趋势和动态；学习智能植物工厂基本的研究方法和实验技术，使学生能运用所学理论知识，解决相关现代农业的实际问题；培养学生进行科学研究的基本技能，将理论和成果进行转化的能力及分析问题、解决问题的能力，培养严谨的科学态度。
预修课程
园艺学/作物生理与栽培学/作物遗传育种
大纲内容
第一章 智能植物工厂概论 6学时 李绍华
第1节 智能植物工厂及粮食安全
第2节 智能植物工厂的特征与组成部分
第3节 智能植物工厂的类型和现状
第4节 智能植物工厂未来构想
第二章 智能植物工厂的优势、问题和挑战 4学时 李绍华
第1节 智能植物工厂的潜在效益
第2节 智能植物工厂的存在问题
第3节 智能植物工厂的发展举措
第4节 智能植物工厂的挑战
第三章 智能植物工厂人工光的生物学原理和调控技术 10学时 李阳
第1节 光合作用的基本概念
第2节 植物生长对光的吸收和需求要素
第3节 LED技术调控植物生长发育和形态建成
第4节 LED技术在智能植物工厂中的应用
第5节 LED光源性能与挑战
第6节 提高光能利用效率的策略
第四章 智能植物工厂植物营养供应与调控技术 3学时 李阳
第1节 无土植物营养吸收和利用的基本原理
第2节 营养液成分和浓度管理
第3节 营养液管理技术与应用
第五章 智能植物工厂装备技术与系统集成 4学时 李阳
第1节 植物生产栽培系统技术
第2节 植物光源系统技术
第3节 营养液供应系统技术
第4节 环境控制系统技术
第5节 生产物流管理系统
第六章 智能植物工厂生产技术与应用 6学时 李阳
第1节 植物种类及品种
第2节 智能植物工厂的设计与应用
第3节 蔬菜、瓜果生产的关键技术
第4节 智能植物工厂的生产效率和盈利模式
第七章 智能植物工厂先进技术集成与未来 3学时 李阳
第1节 基于生产大数据的精准农业
第2节 计算机视觉技术和图像分析
第3节 基于表型和AI的智能植物工厂
第八章 智能植物工厂的未来应用 4学时 李阳
第1节 智能植物工厂分子育种
第2节 智能植物工厂表型组学
第3节 智能植物工厂育种加速器
第4节 高附加值植物生产
第5节 智能植物工厂生物合成
第6节 特殊领域的粮食生产
参考书
1、
Smart Plant Factory： The next generation indoor vertical farms
Toyoki Kozai
2018
Springer
课程教师信息
李绍华：中国科学院植物研究所研究员；
李阳：中国科学院植物研究所副研究员