种植间气候控制:除湿机、空调、气流、防霉与控制器(下篇)

设备的选型和摆放都要正确,种植间才能稳定在气候目标范围内。本指南讲解除湿机、空调、风扇与碳过滤器,以及气候控制器。文中还说明如何防止开花室里出现花苞腐烂和白粉病。文末附有汇总表和每日检查清单。

文中有两个词会反复出现。蒸汽压差(VPD)把温度和相对湿度(RH) 合成一个数值,单位是千帕(kPa)。VPD 越高,植物通过叶片失水越快。露点是空气中的水汽开始凝结的温度。任何低于露点的叶片或花苞都会被打湿。

本文为下篇。上篇:https://asiannabis.com/t/1046

除湿机

三种类型

类型 工作原理 适用场合 每千瓦时除水量 工作温度范围
冷凝式(压缩机) 让空气流过冷盘管,使水汽凝结 大多数种植间,18–30 °C 2.5–4.0 L 18–35 °C
转轮式(干燥剂) 干燥材料先吸收水分,再加热把水分排出 低于 18 °C 的低温房间、干燥室 1.5–2.5 L 1–40 °C
全屋式/风管式 一台中央主机,通过风管送风 大型商业设施 3.0–5.0 L 15–35 °C

需要除掉多少水

根系吸收的水分中,约 97% 会通过蒸腾作用释放到空气中。因此:

每日除水量(L)= 每日浇水量(L)× 0.97

一个房间种 20 株,每株每天浇 4 升,每天大约要除掉 77.6 升水。冷凝式除湿机每千瓦时除水 2.5–4.0 升,除掉这些水每天约耗电 19–31 千瓦时。

这个公式假设植物吸收了你浇的全部水。排出房间的水不会增加负荷。留在房间内托盘里的排水会蒸发,所以会增加负荷。

译者注: 除湿机包装上标注的每日除水升数,是在规格书所列的测试条件下测得的。在你房间实际的温度和 RH 下,除水量可能更少。请看清测试条件,并留出余量选购。泰国开花室的除湿机与空调选型一文说明了为什么在泰国的房间里,单靠一台空调无法把开花期 RH 控制住。

现在就做: 测出房间一天的浇水量,算上留在房间内的排水。乘以 0.97,再和除湿机的额定除水量对比。然后测出 24 小时内实际收集到的水量。这样就能知道,在房间的真实条件下,除湿机是否跟得上。

空调与制冷量

制冷系统必须排走灯具、设备和建筑本身带来的热量。热量用 BTU(英热单位)计算,空调制冷量用每小时 BTU 表示。在泰国,空调通常按 BTU 大小销售。供暖、通风和空调组成的整套系统常称为暖通空调系统(HVAC)。房间布局详见种植间设计:空间、气流与暖通空调系统 (HVAC)。

热负荷公式

总 BTU =(灯具瓦数 × BTU 系数)+ 环境负荷 + 除湿机散热

环境负荷指隔热差的墙体和屋顶传进来的热量。它还取决于室内外温差和换气次数。经验做法是在灯具热量之上再加 20–30%。冷凝式除湿机也会向房间散热,至少按其耗电瓦数 × 3.41 计算。

原文给出的各类灯具每 1,000 W 发热量

灯具类型 每 1,000 W 的 BTU 原文备注
HPS(高压钠灯) 3,410 输入功率几乎 100% 变成热量
LED(全谱) 2,046–2,730 60–80% 为热量,其余为光
CMH(陶瓷金卤灯) 3,100 略低于 HPS
荧光灯 T5 3,200 相对出光量而言发热量高

选型更正: 表中 LED 一行低估了制冷负荷。任何灯发出的光都会被植物、墙面和地面吸收,在房间内变成热量。植物只储存其中一小部分。因此计算制冷时,所有灯具都按每从插座取用 1,000 W 约产生每小时 3,410 BTU 来算。LED 让房间升温比 HPS 少,唯一的原因是它达到同样光量所需的瓦数更少。

例子:一盏从插座取用 1,000 W 的 LED 灯,每小时产生 3,410 BTU。加上 20–30% 后约为每小时 4,100–4,400 BTU,还要再加上除湿机的散热。

壁挂分体机与中央空调系统

迷你分体机(mini-split)就是壁挂式分体空调。SEER(季节能效比)表示每单位电能能得到多少制冷量。SEER 越高,电费越低。

项目 壁挂分体机 中央空调系统
安装 壁挂式,安装简单 需铺设风管,需专业安装
每冷吨费用(美国价格) USD 1,500–3,000 USD 3,000–6,000
能效(SEER) 18–25 14–20
除湿 有限,需另配除湿机 配变速空气处理机组时效果更好
分区控制 每台室内机为一个区域 需加装分区风阀
扩容 按需增加室内机 扩容需重新设计整套系统
适用场合 家庭种植、小型商业 大型商业、多个房间

1 冷吨的制冷量为每小时 12,000 BTU,约 3.5 kW。

译者注: 以上是原文中的美国价格。泰国的含安装价格不同,请向几家本地安装商询价。如果房间在被太阳晒热的屋顶下,或墙面朝向午后阳光,20–30% 的经验值可能偏低。给天花板和墙体做隔热可以降低这部分负荷。如果空调一直不停运转,光照期后段房间温度仍高于目标,说明制冷量不够。

现在就做: 用插座式功率计或灯具规格书,把所有灯具从插座取用的瓦数加起来。乘以 3.41,加 20–30%,再加上除湿机散热。把总数和空调的 BTU 额定值对比。这样在热季到来之前,你就能知道房间会不会过热。

气流、碳过滤器与负压

风扇选型

原文使用 CFM(立方英尺每分钟),这是美国的风量单位。1 CFM 约等于每小时 1.7 m³。

CFM = 房间容积(ft³)/ 换气时间(分钟)
公制:风量(m³/h)= 房间容积(m³)× 60 / 换气时间(分钟)

标准目标是每 1–3 分钟把房间空气完整换一次。补充 CO₂ 的房间要降低换气频率,让空气在房间内循环。例如,1.2 × 1.2 × 2 米的帐篷容积为 2.88 m³。每 2 分钟换气一次,需要约 86 m³/h(约 51 CFM)。

碳过滤器选型

过滤器尺寸(英寸,直径 × 长度) 额定风量 房间容积 换气频率
4 × 12 200 CFM(≈340 m³/h) 最多 400 ft³(≈11.3 m³) 每 2 分钟
6 × 16 400 CFM(≈680 m³/h) 最多 800 ft³(≈22.7 m³) 每 2 分钟
6 × 24 550 CFM(≈934 m³/h) 最多 1,100 ft³(≈31.1 m³) 每 2 分钟
8 × 24 750 CFM(≈1,274 m³/h) 最多 1,500 ft³(≈42.5 m³) 每 2 分钟
8 × 39 1,000 CFM(≈1,699 m³/h) 最多 2,000 ft³(≈56.6 m³) 每 2 分钟
10 × 39 1,400 CFM(≈2,379 m³/h) 最多 2,800 ft³(≈79.3 m³) 每 2 分钟
12 × 39 1,700+ CFM(≈2,888+ m³/h) 最多 3,400+ ft³(≈96.3+ m³) 每 2 分钟

负压

把排风扇的风量设得比进风多 10–15%。这样室内气压会略低于室外。室外空气只会往里渗,不会往外漏,离开房间的空气全部经过碳过滤器。这样就不会漏出气味。检查方法:看帐篷壁是否略向内凹。也可以把一张纸巾拿到进风口附近,看它是否被吸进去。

译者注: 雨季时,每次和室外换气都会带进又热又湿的空气,空调和除湿机就得处理这些空气。放在空调房里的帐篷吸入的是房间里较凉、较干的空气。如果你把房间密封,靠空调和除湿机控制环境,仍然必须控制气味。让室内空气循环经过碳过滤器,并在门外检查有没有气味。

现在就做: 量出房间尺寸,算出每 1–3 分钟换气一次所需的风量。把结果和排风扇、碳过滤器的额定值对比。然后在进风口做纸巾测试。这样能确认气味只从过滤器排出。

预防花苞腐烂和白粉病

灰霉病(Botrytis,花苞腐烂) 白粉病(PM)
病原菌 Botrytis cinerea(真菌) 白粉菌目 Erysiphales(真菌)
对水分的需求 高:需要游离水,RH 高于 60% 中等:在 40–70% RH 下繁殖旺盛
RH 临界值 高于 60%,高于 70% 时危险 40–70%;低 RH 时孢子释放最多
最适温度 15–25 °C 20–30 °C
发病起点 紧密的花苞内部 叶片表面
症状 花苞内部出现褐色或灰色腐烂 叶片正面出现白色粉末
气流 有帮助 有帮助
最危险的阶段 开花后期,主花穗紧密时 营养生长期到开花中期

灰霉病(Botrytis) 在专门的话题中有详细介绍。

两种病害的需求正好相反

为防灰霉病而把 RH 压得很低,反而可能有利于白粉病。白粉病喜欢较干燥的空气(40–70% RH),湿度低时孢子更容易传播。开花中后期,两种病害都能防住的安全区间是 RH 45–50%,同时冠层处要有 0.5–1.0 m/s 的强气流。

按开花周数设定 RH 目标

开花周数 目标 RH(%) 目标 VPD(kPa) 主要风险
第 1–3 周 55–60 1.3–1.5 白粉病
第 4–5 周 50–55 1.5–1.6 白粉病和早期灰霉病
第 6–7 周 45–50 1.5–1.6 紧密花苞中的灰霉病
第 8 周起 40–45 1.5–1.6 灰霉病、收获物发霉

和本指南所有分阶段表格一样,这里的 VPD 目标指空气 VPD。

叶片温度要始终比露点高至少 2 °C。低于露点时水汽会凝结,病害风险会变得非常高。上篇附有露点表,并解释了为什么关灯后的一小时风险最高。

译者注: 泰国雨季室外空气非常潮湿,停电还可能让除湿机整夜停转。所以在泰国大多数种植间里,灰霉病是开花后期的主要风险。如果需要喷药,只能使用在泰国农业厅(กรมวิชาการเกษตร)登记的产品,并按标签使用。参见泰国 GACP 标准下可以合法喷施什么。

现在就做: 用手持风速计(一种小型测风仪)在冠层多个位置测风速,低于 0.5 m/s 的位置要改善。按当前开花周数设定 RH 目标。每周检查一次叶片正面和背面,并掰开几个紧密的花苞看看。这样无论哪种病,你都能在它还没扩散时发现。

气候控制器

原文的功能对比

功能 Pulse Pro Trolmaster Hydro-X AC Infinity 69 Pro Inkbird ITC-608T
类型 监测器 + 云端 全功能控制器 控制器 + 监测器 基础控制器
VPD 仅显示 可控制 可控制 无
CO₂ 监测 有 有(需加装传感器) 有(需加装) 无
PPFD 监测 有(需加装) 无 无 无
设备控制 通过 API,无继电器 0–10 V、继电器、PWM 0–10 V、继电器 仅继电器
手机应用 有 有 有 无
云端数据记录 有,无限制 有,有限制 有 无

PPFD 是到达冠层的光强。继电器是控制设备通断的开关。0–10 V 信号用来设定灯具调光或风扇转速。PWM 是调节风扇转速的脉冲信号。API 让其他软件可以读取数据并发送指令。

不同规模该看重什么

规模 看重什么 原因
爱好者(1–2 盏灯) 带温度和湿度继电器的基础控制器 价格实惠,控制功能够用
使用 CO₂ 的进阶家庭种植 VPD 控制和 CO₂ 传感器接口 可同时控制湿度和 CO₂
小型商业(10–20 盏灯) 多区域、0–10 V 调光、CO₂ 控制 一套系统管理多个房间
大型商业(50 盏灯以上) 数据记录并与楼宇自动化系统联动 云端监测、API 联动、数据分析

译者注: 本论坛不推荐任何控制器品牌。上表是原文的功能列表,不是实测结果。购买前,请向泰国官方经销商问清几个问题:这款型号在泰国有没有销售,有没有本地保修?能否买到备用传感器?能否直接使用泰国市电,不需要转换器?断网时还能不能继续控制、保留数据?停电后能否带着原有设置自动重启?想了解其他种植者的使用经验,请到设备与用品版块提问。

传感器放在哪里

控制器只能根据传感器测到的数据工作。屏幕上 VPD 看起来很好、植物却出现胁迫症状,最常见的原因之一就是传感器摆放不当。

  1. 放在冠层高度。 把温湿度传感器装在冠层顶部,植株长高就随之上移。靠近地面时,潮湿的基质会让读数偏湿。靠近灯具时,热量会让读数偏干。
  2. 避开直射光。 受直射光照射的传感器读数会比气温高。请使用遮光外壳或防辐射罩。
  3. 远离设备出风口。 不要让传感器处在除湿机、空调、进风口或加湿器的气流中。在那里它测到的是机器的出风,而不是房间的情况。
  4. 大房间用多个传感器。 温度和湿度从地面到天花板会分层,各面墙附近也不一样。有多盏灯的房间,至少在冠层两个位置记录数据并对比。
  5. 检查校准。 RH 传感器会随时间漂移。要定期用参照标准核对,例如两点盐测试。做法是把传感器放进密封盒,里面放能保持已知 RH 的湿盐。在室温下,饱和氯化钠(食盐)保持约 75% RH,氯化镁保持约 33% RH。读数偏差大的传感器要更换。
  6. 叶片温度。 测叶片 VPD 时,在光照稳定的条件下,用红外测温枪对准冠层中上部叶片的正面。不要在喷雾或浇水后马上测量。

现在就做: 在控制器传感器旁边、冠层高度处,再挂一个最近校准过的传感器,放三天。对比两者的读数。这样能看出控制器是否依据真实的冠层条件在工作。

汇总与每日检查清单

各阶段全部目标值

参数 克隆苗 营养生长期 开花前期 开花后期 成熟期
白天温度(°C) 24–26 25–28 24–27 22–26 20–24
夜间温度(°C) 22–24 20–24 20–23 18–22 16–20
DIF(°C) +2 至 +4 +4 至 +6 +4 至 +6 +4 至 +6 +4 至 +8
RH(%) 70–80 55–70 50–60 40–55 35–45
VPD(kPa) 0.6–1.0 1.0–1.6 1.3–1.6 1.3–1.8 1.5–1.7
CO₂(ppm) 400–600 800–1200 1000–1400 800–1200 400(室外空气)
风速(m/s) 0.3–0.5 0.5–1.0 0.5–1.0 0.8–1.2 0.5–1.0

DIF 是白天温度减去夜间温度。成熟期夜间 16–20 °C 是标准范围。14–16 °C 的夜温只适用于上篇介绍的可选"低温夜间收尾"做法,针对带有显色基因的品种。

每日气候检查清单

  1. 检查昼夜温差(DIF)是否符合当前阶段的目标。这样株高和收尾都能按计划进行。
  2. 用冠层高度的传感器检查 VPD,不要看墙上的传感器。墙上的传感器反映的是房间,不是植物。
  3. 查看过去 24 小时的 RH 记录。开花期内不应出现超过 65% 的峰值。峰值说明霉菌风险在什么时候升高,通常是在关灯之后。
  4. 检查除湿机的排水管和水箱有没有堵塞。排水堵塞会让机器停机,或让地面积水。
  5. 目测或用压差计(比较室内外气压的仪表)检查负压。这样能确认空气只从碳过滤器排出。
  6. 检查摇头风扇是否在运转,冠层处风速是否为 0.5–1.0 m/s。流动的空气能让叶片和花苞表面保持干燥。
  7. 检查 CO₂ 浓度,并确认控制器只在开灯时补充 CO₂。植物只在有光时利用 CO₂,黑暗中补充的 CO₂ 都浪费了。
  8. 翻看叶片背面,检查有没有早期白粉病(白色斑点)。小斑点比已经扩散的感染容易处理得多。
  9. 把所有读数记录在种植日志或数字监测系统里。记录能显示变化趋势,帮助你追查问题的原因。

译者注: 在泰国,还要多做两项检查。每次停电后,检查所有设备是否已按正确设置重新启动。雨季的开花后期,每天早上查看夜间的 RH 记录。

参考文献

  1. Backer, R. et al. (2019). “Closing the Yield Gap for Cannabis: A Meta-Analysis of Factors Determining Cannabis Yield.” Frontiers in Plant Science, 10, 495.
  2. Caplan, D., Stemeroff, J., Dixon, M. and Zheng, Y. (2018). “Vegetative propagation of cannabis by stem cuttings: effects of leaf number, cutting position, rooting hormone, and leaf tip removal.” Canadian Journal of Plant Science, 98(5), 1126–1132.
  3. Chandra, S. et al. (2011). “Temperature response of photosynthesis in different drug and fiber varieties of Cannabis sativa L.” Physiology and Molecular Biology of Plants.
  4. Rodriguez-Morrison, V., Llewellyn, D. and Zheng, Y. (2021). “Cannabis yield, potency, and leaf photosynthesis respond differently to increasing light levels in an indoor environment.” Frontiers in Plant Science, 12, 646020.
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  7. Punja, Z.K. (2021). “Emerging diseases of Cannabis sativa and sustainable management.” Pest Management Science.
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  9. ASHRAE (2023). ASHRAE Handbook — HVAC Applications,动植物环境控制章节。

法律说明

本文仅供学习参考,不构成法律意见。在泰国,大麻花(ช่อดอกกัญชา)属于管控草药,依据为泰国卫生部《管控草药(大麻)公告》佛历2568年。该公告依据《泰国传统医药保护法》佛历2542年发布,自2025年6月26日起生效(详见此处说明)。大麻花只能凭 PT 33(ภ.ท.33)处方销售,每次用量最多30天。禁止对大麻花做广告和在网上销售。《管控草药部级条例(第2号)》佛历2569年自2026年4月30日起生效,收紧了大麻花许可证的审批标准(参见2026年条例)。开始种植前,请向泰国主管部门逐项核实所有许可证要求。《大麻管制法》草案目前尚未成为法律。本论坛不协助任何人买卖受管制物质。

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