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植物工程技术在农业生产中的应用及其作用分析随着科学技术的不断发展和推进，植物工程技术在农业生产中越来越得到广泛应用。
它不仅带来了农业生产领域的变革与突破，更为我们的生活和环境带来了可持续的发展与保障。
接下来，我们将探究植物工程技术在农业生产中的应用及其作用，并探索未来的发展方向。
一、植物基因工程技术的应用1.转基因作物的育种转基因技术是植物基因工程技术的其中一种，也是其最为人熟知的领域。
转基因技术可以在不受限于自然交配的前提下，将带有特定基因的生物体的基因直接嵌入到另一生物体的基因组中，从而实现特定基因的表达。
转基因作物是指经过转基因技术处理后的植物，通常被用于改善植物的抗病性、耐旱性、耐盐性、产量等指标。
例如，由于基因的导入，转基因作物可以在不改变其品质的前提下，改进其产量。
在这方面，人们曾经创造了“杂交水稻”的妙法，将不同品系的水稻杂交，采用反交早代选择，将同种基因组中的优良基因固定下来，提高水稻的产量。
而对于单一基因，转基因技术不仅可以改变植物本身的性状，还可以改变植物与环境之间的互作关系，提高作物的适应能力。
2.基因编辑技术在基因编辑技术方面，CRISPR/Cas9技术则具有极大的应用潜力。
CRISPR/Cas9技术是一种新型基因修饰技术，它可以直接精准地切割某个基因片段，随后将目标基因的具体操作方案安排到原来的“破洞”中。
基因编辑技术能够精准剪接植物基因，有效地降低目标基因突变率，使物种产生出新特性、新品质。
例如，有人使用基因编辑技术对作物的光合体系进行改造，使其光合效率提高了35%，而这对于作物的生长和产量肯定是有着非常重大的意义。
3.其他基因工程技术基因工程技术在植物应用上的突破不仅仅只有转基因技术和基因编辑技术，还包括其他技术。
例如，花卉苗木繁殖就可以利用部分切割技术，直接在一个植株上将其分成多个生长点。
再例如，获得了大量适应性环境的优良基因后，可以使用人工合成出一段适当的序列，将其转移给植物的基因组中，即基因附着技术。
人教版六年级上册科学第五单元《建造“植物工厂”》单元试题（含答案）人教版六年级上册科学第五单元《建造“植物工厂”》单元试题一、选择题1．植物工厂的推广优势是（）。
A．不受自然条件限制，大面积种植B．采用一些工程技术手段，对农作物生长环境进行一定程度的控制C．通过计算机和电子传感系统等技术手段对农作物生长环境进行自动控制，实现连续高效生产2．植物工厂充分应用了现代农业、生物科技和信息技术等手段，因而它是一种（）。
A．“智慧农业” B．“时尚农业” C．“高效农业”3．建造植物工厂需要的材料有（）。
A．滴箭B．卵石C．铁架台4．设计植物工厂时，我们需要考虑（）等因素。
①营养液；②光照；③温度；④湿度。
A．①② B．①②③ C．①②③④5．农业种植技术的发展经历三个阶段，它们依次是（）。
A．植物工厂设施栽培露地栽培B．露地栽培设施栽培植物工厂C．设施栽培露地栽培植物工厂6．蔬菜生长过程中不能使用的药物是（）。
A．微生物杀虫剂B．营养液C．强残留农药7．植物的养分主要来源于（）。
A．土壤B．水C．阳光D．光合作用制造8．“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”，说明生物具有（）。
A．遗传性B．变异性C．适应性二、填空题9．热带雨林的气候炎热，雨水充足，这里的树木一般长得；仙人掌为了适应干旱的环境，把变成了刺。
10．在的照射下，叶绿体能将根吸收的和由叶片进入的制造成植物生存所需要的并释放，这个过程叫光合作用。
11．自人类开始种植农作物以来，种植方式主要是栽培，可以实现大面积种植。
12．自人类开始种植农作物以来，种植方式主要是。
13．植物工厂是一种，充分应用了现代农业、生物科技和信息技术等手段。
14．管理人员通过、等终端对植物工厂进行管理。
15．是采用一些工程技术手段进行控制，使农作物在适宜的环境中生长。
16．植物工厂既可以应用于，也可以应用于的各个场所。
17．随着种植技术的发展，人们利用不受自然条件限制且能够实现植物高产的来种植植物。
植物工厂关键技术发展孙漫莹;宋杰;胡启相;张颢;王继华;杨少杰【摘要】植物工厂是基于各项先进技术,实现对植物生长环境的人为调控,从而提高植物生产效率和品质的省力型生产方式.介绍了当前植物工厂的6项关键技术,总结了植物工厂的发展意义,并提出了植物工厂的发展方向.【期刊名称】《农业工程》【年(卷),期】2018(008)006【总页数】5页(P62-66)【关键词】植物工厂;关键技术;发展方向;设施园艺【作者】孙漫莹;宋杰;胡启相;张颢;王继华;杨少杰【作者单位】云南农业大学园林园艺学院,昆明650201;云南省农业科学院花卉研究所,昆明650205;云南省科学技术院,昆明650205;云南省农业科学院花卉研究所,昆明650205;云南省农业科学院花卉研究所,昆明650205;云南省科学技术院,昆明650205【正文语种】中文【中图分类】S3160 引言随着现代化农业的发展，农业生产中高效、安全与环保是当前农业面临的主要问题。
但是，与此相悖的情况是人口不断增长，导致人均土地占有率相应减少，大量使用化肥、农药和除草剂，污染土地、水和空气，严重威胁人类的健康和生存[1-2]。
针对该问题，发展高效精准可控且不污染环境的设施农业是解决此问题的主要途径。
植物工厂是设施园艺技术发展的方向之一。
植物工厂是通过高精度控制温度、湿度、光照、CO2浓度和营养等环境因子实现作物生长的高效农业生产系统。
植物工厂综合利用各项先进技术，实现了植物生理环境的人为可控、科学、高效的植物生产。
该文总结了植物工厂中的环境监控技术、节能环境调控技术、人工光调控技术、蔬菜品质调控技术、营养液自动控制与循环技术和基于网络的智能化管控技术的研究进展。
1 环境监控技术植物工厂是设施园艺发展的高级阶段，其具有科技含量高、资源利用率高、品质优越和产量高的特点，当前已成为都市园艺的研究热点。
植物工厂需要对空气湿度、光照情况、CO2浓度、营养液浓度等进行准确测量、实时监控和及时传输，以便对植物工厂进行直观、准确和及时的管理[3]。
六下第一单元 小小工程师 班级： 姓名： 第 1 课 了解我们的住房 1.工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动，是一项复杂、整体、协调的工作。
大到“中国天眼”“神舟”飞船，小到体育场馆、普通民房的建造都属于工程。
2.住房是我们每天生活的地方。
住房的基本结构包括；房屋的框架、承重、户型和采光等。
3.住房的基本系统有；供水系统、供电系统、采光系统等。
4.房屋在整个建造过程中需要经历选址、设计、建造、评估等，每个过程都非常重要，但设计是核心。
第2课 认识工程1.港珠澳大桥是连通香港、珠海、澳门的大桥，大桥全长55千米，是集桥、岛、隧为一体的世界最长的跨海大桥。
2.港珠澳大桥建造时会遇到许多限制和挑战，工程师必须要有相应的办法解决问题： 限制和挑战 解决办法大桥要经过通向香港的唯一航道，桥面高度必须超过80米， 桥塔高度超过200米，而香港机场不允许有超过88米的建筑物出现修建海底隧道桥梁和隧道需要用岛屿连接，但这片海域上没有任何可用的 岛屿修建人工岛建岛的海床上有15~20米深的淤泥，机械会滑出，移走淤泥 又会对海洋造成毁灭性污染用圆钢筒围岛3. 工程建设的相似步骤是：6.限制的条件包括：环境因素、时间、成本、材料等。
6 .埃菲尔铁塔具有：上小下大、上轻下重、大量采用三角形框架结构，稳定性强。
同时具有钢架镂空结构，增强抗风能力。
第3课 建造塔台1.工程在实施前需要征集不同的设计方案，最终通过竞标的方式来获得资格。
2.建造塔台需要考虑的因素有：建造地址、塔台样式、人员分工、塔台高度、材料、成本等。
3.制作竞标书时可以用画图、文字、标识、数字等多种形式，越细致越完整，中标的概率就越。
4.项目竞标的要点是项目安全性和项目成本，因此，工程设计的关键是如何实现项目安全性和项目成本的和谐统一。
5.建造工程各个环节都很重要，设计环节尤其关键。
第 4 课 设计塔台模型1.建立模型是工程设计中的重要环节，工程师常通过建立模型来测试他们的设计。
植物工厂设计方案目录第一章公司介绍 (3)第二章设计方案 (3)一、设计依据与标准 (3)二、概况 (5)第三章植物工厂系统组成图 (9)第四章项目实施方案 (10)一、布局与工艺 (10)二、维护结构 (10)(一) 保温板 (10)(二) 植物工厂门 (13)(三) PVC地面 (14)三、空气调节系统 (19)(一) 温度的调控 (19)(二) 湿度的调控 (34)(三) 二氧化碳调节系统 (38)四、补光系统 (39)(一) 设计原则 (39)(二) 培养架介绍 (40)(三) 光源设计 (41)(四) 运用案列 (42)五、营养液施肥系统 (44)六、营养液增氧消毒系统 (44)七、植物工厂控制系统 (47)(一) PID控制技术 (47)(二) PLC控制系统 (49)(三) 控制系统功能及介绍 (51)(四) 现场控制箱及电料 (56)(五) 奥地利E+E温湿度传感器 (57)八、植物工厂配套设施 (59)九、植物栽培过程 (60)第一章公司介绍第二章设计方案一、设计依据与标准国家及行业的有关法规、规范、标准、条例、规定1、《洁净厂房设计规范》（GB50073-2001）；2、《环控舱施工及验收规范》（JGJ-71-1990）；3、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）；4、《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50246-2002）；5、《单元式空气调节机技术条件》（GB/T17758-1999）；6、《组合式空调机组》（JB/14294-1993）；7、《蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组，工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组》（GB/T18430.1-2001）8、《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）9、《通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）10、《生物气候箱技术规范》（JBJ71-90）11、《冷库设计规范》（GB50072-2001）12、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》（GB50274-98）13、《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）14、《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）15、《建筑地面工程施工及验收规范》（GB50209-2002）16、《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》（GB50210-2001）17、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）18、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）19、《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）20、实验室生物安全通用要求（GB19489-2004）21、生物安全试验室建筑技术规范（GB50346-2004）二、概况植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。
设施园艺皇冠上的明珠——植物工厂汤山翠谷〃智能数字植物工厂由中国农业科学院农业环境可持续发展研究所与北京中环易达设施园艺科技有限公司自主研发完成。
植物工厂建筑面积300平方米，总投资350余万元，由植物育苗工厂和蔬菜工厂两部分组成，以节能荧光灯和LED为人工光源，并配有制冷与加热双向调温控湿系统、营养液在线检测与控制系统、光照/CO2联动气肥增施系统和远程监控系统等，可实时对植物工厂的温度、湿度、光照、CO2和营养液浓度进行自动监控，实现智能化管理。
十大系统和四大核心技术植物工厂（Plant Factory）是通过设施内高精度环境控制实现作物周年连续生产的高效农业系统，是以计算机为核心可全程监控植物发育过程、温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境要素，不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。
植物工厂是现代生物技术、建筑工程、环境控制、机械传动、材料科学、设施栽培和计算机技术等多学科集成创新的产物。
概况而言，植物工厂拥有十大系统和四大核心技术：1、植物立体栽培系统2、植物营养液配制系统3、人工光源控制系统4、温度监测及控制系统5、湿度监测控制系统6、风速监测及控制系统7、光照/CO2联动气肥增施系统8、配电系统9、计算机智能控制系统10、视频监控图像传输系统。
四大核心技术1、环境控制技术2、营养液在线监控技术3、营养液栽培技术4、节能光源利用技术。
五大特点植物工厂由于栽培环境高度自动控制，从而实现了蔬菜等植物的周年持续稳定的生产。
作为生产者，可以实现省工省力栽培，解放劳动力；从消费者角度来看，植物工厂能提供无农药、安全、优质的农产品。
其显著特点：1、完全排除了不利自然气候环境影响。
植物工厂可以在自然环境恶劣，不适传统栽培的地区进行建造生产，如沙漠、孤岛、地下、南北极或者土壤气候不适宜区域栽培，使农业生产的空间限制得到了解放。
2、极大提升了农业生产力，单位面积产量是传统生产的几十倍甚至上百倍。
《设计与建造“植物工厂”》作业设计方案一、项目背景随着城市化经过的加快和人口增长，人们对食品的需求也在不息增加。
然而，传统的农业生产方式已经无法满足这种需求，因此，新型的农业生产方式——“植物工厂”应运而生。
植物工厂利用先进的技术，将植物栽培环境控制在一个理想的状态，从而提高植物的产量和质量，实现高效的农业生产。
二、项目目标本项目旨在设计并建造一座摩登化的“植物工厂”，实现以下目标：1. 提高植物的产量和质量；2. 减少对土地和水资源的需求；3. 减少对化肥和农药的应用；4. 实现全年无季节限制的生产；5. 探索新型农业生产方式，为未来的农业发展提供借鉴。
三、项目内容1. 设计方案：通过对植物工厂的结构、设备和环境控制系统进行设计，确保植物在最适宜的环境中发展。
2. 建造过程：按照设计方案，选用优质的材料和设备，进行植物工厂的建造。
3. 管理运营：建成后，对植物工厂进行管理和运营，保证植物的正常发展和产量。
四、设计方案1. 结构设计：植物工厂采用温室结构，保持温度和湿度在适宜范围内。
顶部采用通明材料，利用自然光线照射植物。
2. 设备选择：选择先进的灌溉系统、光照设备和温度控制设备，确保植物在最佳环境中发展。
3. 环境控制系统：采用自动化控制系统，监测和调节温度、湿度和CO2浓度，保证植物发展的最佳条件。
4. 种植方案：选择适合植物工厂发展的作物，如叶菜类、水果类等，制定种植计划和管理方案。
5. 节能减排：采用节能设备和环保材料，减少能源消耗和排放，实现可持续发展。
五、建造过程1. 确定建造地点：选择阳光充足、空气流通的地点建造植物工厂。
2. 设计施工图纸：根据设计方案，制定详细的施工图纸，确保施工质量。
3. 采购材料设备：选用优质的材料和设备，保证植物工厂的建造质量。
4. 施工建造：按照施工图纸和设计方案，进行植物工厂的建造，确保工程进度和质量。
六、管理运营1. 人员培训：对管理人员和工作人员进行培训，提高他们对植物工厂管理和运营的能力。
《设计与建造“植物工厂”》作业设计方案一、项目背景随着城市化经过的加快和人口增长，农业生产面临着空间受限、土地资源匮乏、环境污染等问题。
因此，植物工厂作为一种新型的农业生产模式，受到了越来越多人的关注和青睐。
本设计方案旨在探讨如何设计和建造一座摩登化、智能化的植物工厂，实现高效生产、勤俭资源、珍爱环境的目标。
二、设计理念1. 环保节能：利用先进的设备和技术，最大限度地减少能源消耗和废弃物排放，实现绿色生产。
2. 智能化管理：借助物联网技术和人工智能算法，实现对植物发展环境的精准监控和调控。
3. 多功能性：结合垂直种植、水培技术等多各种植方式，实现多样化农产品生产。
三、设计方案1. 建筑设计：采用摩登化玻璃幕墙设计，最大限度地利用自然光线，减少人工照明。
建筑结构采用轻钢结构，方便快速搭建和改造。
2. 种植系统：引入智能水培系统和气候控制系统，实现植物发展环境的精准控制。
同时，采用垂直种植技术，最大水平地勤俭空间。
3. 营养液循环系统：设计循环利用营养液的系统，减少浪费，提高资源利用率。
4. 自动化管理：引入自动化种植管理系统，实现植物发展过程的自动监控和调节，提高生产效率。
5. 节能环保：采用太阳能光伏板和风力发电设备，实现自给自足的能源供应，减少对传统能源的依靠。
四、实施计划1. 筹办阶段（1-3个月）：确定项目需求，进行市场调研，制定详细的设计方案和预算计划。
2. 设计阶段（3-6个月）：与设计团队合作，完成建筑、种植系统、水培系统等方面的设计工作。
3. 施工阶段（6-12个月）：选择合适的施工团队，按照设计方案进行施工，保证工程质量和进度。
4. 调试阶段（1-3个月）：对植物工厂的各项系统进行调试和优化，确保设备正常运行。
5. 运营阶段：建成后进行试运营，根据实际情况不息优化管理和生产流程，实现高效生产。
五、预期效果1. 提高农产品产量和质量，满足城市居民对绿色有机农产品的需求。
2. 减少土地占用和化肥农药应用，降低农业对环境的影响。
植物工厂一、植物工厂的定义植物工厂的定义可归纳如下：广义：在一定生产管理下的全年无休的植物生产系统狭义：在完全人工环境下的全年无休的植物生产系统广义的植物工厂除包含狭义者外，尚包含高度环境控制的太阳光利用型系统（精密温室）。
植物工厂的广义定义包含了广大范围的生产设施，譬如：豆芽菜，蘑菇，萝卜婴等的生产工厂，半自动控制的温室水耕系统，种苗繁殖系统或人工种子生产等的生产系统等均属之。
说到工厂生产时，有二个前提：一个是从自然界妨害的解放，可以不管寒暑且风雨无阻地进行与在自然环境中生产截然不同；再者，工厂生产可预先明确地决定好生产流程，并做好作业分析，也就是说对象的输入输出特性皆可定量的掌握，甚么样的操作会产生甚么样的输出是可以预期的。
只要做好操作的作业手册，按部就班谁也能够生产。
由此点看，理想的植物工厂是生长那些环境条件与作物生长关系已明确地量化的植物，在一定的人工环境下栽培的完全控制型系统。
工厂生产以生长快速又高价格的作物较适合，就资料汇集来说，须要生长过程较单纯，叶面积较大的比较好，所以非结球生菜中的一种沙拉菜恰好可符合这些条件，因此做为叶菜类的代表。
除了沙拉菜之外，果菜类的甜椒，根菜类的萝卜婴（二十日萝卜）等，皆为代表。
豆芽菜或蘑菇类不行光合作用，所以生长程序容易定量化，是另一类代表。
萝卜婴或水芹等的生产工厂通常为了植株体的绿化而使用阳光。
世界上首先成立且成绩辉煌的植物工厂当推丹麦的克里斯天仙农场，其水芹的一贯自动生产系统的实用化非常成功。
与此相似的系统在日本有多家萝卜婴生产工厂中，海洋牧场因自动化程度最高而有名。
此场用暗处发芽，软白栽培，等茎长 10cm ，再在明亮处使双叶绿化。
从播种到收获包装约1周左右。
其他尚有芫荽的水耕栽培，在过去几乎无产量的夏季也因使用了遮光与培养液冷却的技术，使得相当稳定的周年生产也成可能了。
同时因环境条件与培养液条件皆由微电脑控制，所以能够做确实的生产管理。
由于温室及水耕栽培的结合，日夜间冷暖气及培养液冷却的实施，使得较高程度的环境控制为可能，广泛范围的蔬菜、花卉将可做周年生产。
【关键字】工程植物工厂的建造是个系统而庞大的工程植物工厂的建造是个系统而庞大的工程，它所涉及的技术之广与所用的材料之多是常规传统农业所不能比的。
其中就环境控制就需要涉及到十二大系统，风能光能发电系统、人工补光系统、微喷加湿系统、空气循环流通系统、二氧化碳补充系统、营养液自动调控系统、物理杀菌系统、温度控制系统、立体式栽培系统、视频监控图像传送系统、计算机远程控制系统、废物的再循环利用系统等；组成这些系统所涉及的学科包括生物技术、计算机环境控制技术、物理材料技术、能源综合利用技术、规划设计技术、农产品加工贮藏技术等；这么庞大的技术体系与构建工程必须对它进行科学设计，合理规划与严格实施才能得以完成，只有在科技人员、工程人员充分配合下才能建成，所以说它的建造是项庞大复杂的工程，它的建造具有农业航模一样的意义与伟大，是一般单位难以独立完成的，它必须利用各个学科各个部门的相互合作相互配合的前提下才能实施建造，所以在建造之前要让工程施工者对各个系统有个充分的认识，对各种设备与材料有个全面的了解，是十分必要的。
以下就植物工厂建设所需的相关设施设备及材料采购有作些说明，这样才能在建造时能得以应手地实施，按计划如期完工。
现就植物工厂所涉的各种技术与设备作些简单的介绍。
1、风能太阳能发电装置：植物工厂属于电动力农业范畴，它所涉及的每一块运行系统都离不开电能，如环境模拟、工厂操作、人员管理等都需要用电，而电资源在当前这个时代又是耗能最大最匮乏的资源，如何实现电资源利用的节能化是建造植物工厂需要考虑的核心问题，所以在尽量挖掘可利用资源上进行研究与开发是极为重要的，再加上有些植物工厂是建在无电力供应的地方，更需把电摆到最首要的位置来进行科学设计，当前电资源以水资源的利用最为广泛，还有煤发电、核发电、沼气发电等发电模式，而这些发电都有它的局限性，只有太阳光发电与风力发电才具有它运用的普遍性，而且在实践上往往又是把两者结合起来设计，达到能源供应的互补，如没有光照时可利用风能发电，这些发电技术与装置投入成本又不大，而且安装简单易实施，例如在地球的南北极建造植物工厂或在月球上建造植物工厂首选的发电系统就是风太阳能发电系统，在有工业电供应区也可利用这两种发电技术进行补充供电，特别是用于通风与补光上最为经济实用。
太阳能发电原理与技术就是利用半导体材料在光照作用下发生电子跃迁位移而形成电流的原理而设计的，现在常用的半导体发电板有晶体电板与非晶体电板，这些电板在太阳照射下能产生电流，再利用贮电电瓶与逆变装置进行电的贮藏与转换，这样就构成了一个完整的太阳能发电系统；而风力发电是利用风力对风扇的带动而实现能量转换的发电方式，原理与操作都较为简单而容易掌握，在植物工厂配置太阳能或风能发电系统时，可先对补光所需的功率进行计算，再确定太阳能电板的受光发电面积，从而使所发的电能供给人工补光或其它用电器件的供电需要。
可以形成风力发电机组或太阳能电板群，实现用之不竭的植物工厂供电系统。
下图就是太阳能及风能发电装置在植物工厂上的运用。
2、环境闭锁密封系统；植物工厂是在全封闭的环境下构建的植物种植系统，它要求栽培环境不受任何外界气候因子的影响，基于此就要利用隔热避光与防风的材料进行厂房的建设，以最佳的隔热性能来实现能量损耗的最少化与节能化，根据冷库建设的隔热原理，先择15CM厚的泡沫绝热板作为建设材料，这种材料具有良好的隔热性与避光性，能使工厂内外的能量交换最小化，内外影响最小化，当然对于发达的国家可以选择一些更高档的隔热避光材料进行建设，如日本大多用工业上的隔热塑料板材为建造材料，这样成本极高，对于我们国家还是难以接受。
建设时要求接缝处粘接密封良好，以免透风而影响植物工厂内的人工生态环境，在建造隔热密封系统时，还要加入承载力与牢固度较好的钢材或木材作骨架，另外，在隔热板的内外两面最好还要喷涂上反光层，以实现内环境补光的充分利用，和外环境日照影响的最小化，一般我国当前的植物工厂大多内套于温室大棚内，这样有更好的抗风性与避风防雨作用，如果是在一般的厂房或室内进行植物工厂之改造，最好也能在内墙壁上套建泡沫房，达到环境因子影响的最小化，让植物工厂内的环境实现真正的人工模拟不受外界影响之环境。
在建造时，要求重视与注意的是，通风窗或进气口与泡沫板的交接处的密封性一定要好，否则漏风造成环境不稳外，还会参杂大量的细菌加入植物工厂，而造成细菌真菌的滋生繁衍，影响植物之生长与无菌环境的创造。
3、人工补光系统的建设：植物工厂内补光系统是最为重要的系统，它是构成植物生物量的一种主要能源，没有光照，植物光合作用就不能正常进行，一切代谢与活动所需的能量就不能供给，植物的正常生长就不能进行，根据科学家对光照的多年研究表明，植物的光合作用单元叶绿素对于特定波段的光源有嗜好性，如红光、蓝光、远红光，除了这些光外，其它光质的光照利用率转换率并不高，为了使植物工厂内的植物有更高的光合作用效率，一般选择红蓝光为主的人工补光系统，通常不同光质的科学搭配比例为R/B为10-5/1，这样的光对于植物的栽培是最合适的，而且在光周期上通常采用二十四小时全光照补光与400US的脉冲补光相结合，实现光照光合时间的最大化，而对于光周期敏感的开花结果植物，一般还是要求光期暗期分明的补光方式，这与常规自然条件下栽培有点相似。
随着二极管技术及激光技术的发展，目前新建造的植物工厂大多采用LED(二极管)作为补光光源，它具有安装方便，光合效率高，省电节能的优点，据生产测定，在相同强度的光照强度下，二极管的耗电量只是常规补光灯的1/10用电量，另外，更重要的是二极管是冷光源，在栽培时可贴近植物叶片表面进行补光，效率更高，不发热与不改变环境与烧伤叶片。
现在用于植物工厂内的二极管补光灯有灯罩式与有平板反光式，也有灯串式各种方式，具体可按栽培生产的实际需要而定，在安装时可平面也可垂面安装，以达到光照均匀，反光漫射利用最大化为原则即可，对于层次较多的立体栽培架可以在架间设计反光装置，可大大提高光源的利用率。
采用二极管补光，安装布线也极为方便与快捷，而且也有防水防湿的作用，在高湿环境下也不会影响使用寿命，是当前植物工厂内补光系统的最佳选择，目前在日本叫做LED植物工厂。
除了二极管补光处，还有采用激光光源进行补光，也具有很高的补光效率，但投资成本相对较高，运用上还未得到普及，但未来的发展方向可能还是具有很大潜力的。
二极管补光结合利用太阳能风能发电供电系统就可形成植物工厂的人工光独立补充系统，是当前植物工厂内运用较多的补光方法。
4、微喷加湿系统的建设：植物工厂内环境湿度的控制与管理就是利用微喷加湿系统来完成的，目前，植物工厂内用于加湿的方法有弥雾微喷法与超声波雾化加湿法两种，微喷加湿系统对于植物工厂内小环境气候的创造起到极为重要的作用，对于需水量大的植物一般选用微喷法，如芽苗菜的植物工厂，就是在栽培床上方安装喷头以实现环境湿度的控制管理，而对于栽培一些需水较少的植物如蔬菜及瓜果的栽培，只需保持一定的空气湿度即可的，就可采用超声波雾化加湿机，不管哪种方法，都是为了达到植物生长最适的湿度环境。
除了创造适合的湿度环境外，还可对于环境温度产生影响，如微喷或加湿可除低湿度与除去空气中的悬浮的微小尘粒，还可结合根外追肥或杀菌技术进行空间杀菌与叶面补肥。
微喷加湿系统的建设较为简单，一般由供水管道与微喷头组成，而超声波雾化器就更简单，只需把产生的雾化经风扇通入工厂栽培空间即可。
在选择喷头时一般选雾化程度较好的弥雾专用园艺喷头，一般用于温室内微喷降温用的进口喷头较佳。
而水管一般选择符饮用水标准的专用供水管，不能选择有任何残留的塑料废弃物再利用加工的水管，这种管不能选作植物工厂供水管。
而超声波加湿机的选择植物工厂的不同面积来选购所需配置的功率与雾化头的数量。
不同的数量的雾化头能产生不同的水汽量，按照栽培植物对湿度的需要进行不同的配置是较为科学的，如萝卜苗菜的超声波工厂，就是要先按空间的大小及栽培的萝卜苗数量与每天产出量进行科学计算而获知应选择的功率与雾化头数量。
5、空气循环流通系统：植物的生长环境以有微风吹抚叶片表面为最好，这样植物的气孔吸收二氧化碳的数量会明显的提高，一般以每分钟3-4米的微风为最佳，可以在植物工厂的空间内均匀安装小风扇，可以在走道上方，也可以在层架之间，也可以在隔板内外，这些通风装置可以使植物工厂内的气体分布与环境温湿度更加均匀与一致，特别是二氧化碳具有下沉性，通过对流通风能实现栽培植物叶片表面的均匀供气，另外，有了通风系统对于育苗工厂来说可以大大提高育苗的密度，以提高空间的利用率，还可以经过通风系统结合物理杀菌，实现栽培空间空气的无菌化，通风用的小风扇可选择交流与直流两种，在湿度较大的环境下以选择直流小风扇为好，或者在用电量不大时可以与太阳能发电系统联接。
在栽培系统中一般只在空间上方安装风扇，而对于立体育苗架或层次较密的情况下，甚至每个层架上都得安装小风扇，这可因具体的生产需要来进行设计与安装。
在闭锁型的苗木生产工场内，空气循环流通系统结合二氧化碳的强制供应成为该技术中最为重要的核心，它对于提高植物快繁微材料光合效率，促进离体材料发育生根的作用极为重要，现在日本已设计出一套非常科学的通风供气系统，可以作为建造的重要借鉴。
6、二氧化碳补充系统，二氧化碳是植物的粮食，是光合作用最重要的原料与参予者，植物工厂之所以有这样大的生产潜能，与植物工厂内的二氧化碳强制供给是分不开的，它的设计与建造也是植物工厂中的重要工程。
首先，二氧化碳在有限的栽培空间内消耗与递减是非常快的，如果没有外源的气体供给，植物工厂内生长的植物将会缺二氧化碳而形成生长不良的弱苗，而二氧化碳气的供给除了有足够的供气源外，还要设计输送系统就是通气管道，利用二氧化碳的沉降性，一般在设计时都是从植物工厂的顶端输入为好，借气的沉降与工厂内的通风系统来实现二氧化碳气在工厂内的均匀分布。
另外也可用鼓风机强制吹送，但最好设计多入送风口，使其达到匀衡之效果。
在植物工厂内一般植物对二氧化碳最佳浓度的需求保持在1000-1500PPM为最好，而对于育苗还可以适当地提高，这些浓度的精确控制主要是依赖于二氧化碳浓度传感器的实时在线检测与控制来实现的。
二氧化碳气源的选择，在植物工厂内为了便于控制与稳定供给一般采用二氧化碳钢瓶进行供气，它是干冰经解压后实现的，目前，这种供给法成本也不高，使用也方便，为大多数植物工厂所选用。
7、营养液自动控制与供给系统：该系统是为植物的生长提供适合配方与浓度的养分输送系统，只有它才能让植物所需的水与肥得到及时的供给，这系统的建造也分为输送部分与调控部份，输送部份由管道联接而成，调控部份由营养液池，母液贮藏罐，及各种养分检测探头与自动控制组成，它是营养液调控的中心，通过调控中心的科学调控，能为植物生长供应温度适合，各种营养元素齐全、溶氧充足、PH值适宜的营养液，只有这样才能让栽培的植物快速生长，这部分的建设可参照水培系统，植物长的好与不好在环境气候因子确定情况下，主要就是由营养液的配方所决定，所以调控中心要完成EC值、PH值、溶氧、液温的调节与控制，这种控制目前一般都是通过计算机控制系统来完成，也叫做养液调控中心。
