蔣建科

不用土也能“種地”了

蔣建科

一般認(rèn)為，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開土 利用和農(nóng)作方式”的技術(shù)，到底新在哪里？這種培植技術(shù)在我國進(jìn)展又如何？

借助植物工廠，人類甚至可以在太空、荒漠、戈壁等地域進(jìn)行作物生產(chǎn)

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所（以下簡稱中國農(nóng)科院環(huán)發(fā)所）是我國植物工廠的重要陣地，該所研究員楊其長表示，目前我國掌握了智能LED植物工廠關(guān)鍵技術(shù)，整體水平處于國際前沿。

楊其長解釋，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就是植物通過光合作用生產(chǎn)碳水化合物的過程。遵循該科學(xué)原理，智能LED植物工廠根據(jù)不同作物對(duì)營養(yǎng)和陽光的需求，對(duì)“工廠”內(nèi)環(huán)境要素和營養(yǎng)要素進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)配，精準(zhǔn)供給植物，以確保植物健康生長，這樣就實(shí)現(xiàn)了不用土、不用陽光，可實(shí)現(xiàn)全天候的植物智能化生產(chǎn)，人類甚至可以在太空、荒漠、戈壁等非可耕地里進(jìn)行作物生產(chǎn)。

與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式不同，植物工廠有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：一是作物生產(chǎn)計(jì)劃性強(qiáng)，可在不受外界環(huán)境影響的條件下，實(shí)現(xiàn)周年均衡生產(chǎn)；二是單位面積產(chǎn)量高，可大幅提高資源利用效率；三是機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作環(huán)境舒適等。

優(yōu)勢(shì)雖多，發(fā)展仍面臨瓶頸

看到農(nóng)民種地的艱辛，兒時(shí)楊其長就常想“種地不用土”該多好！20世紀(jì)90年代，楊其長敏銳地意識(shí)到，植物工廠是未來的發(fā)展方向。楊其長帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)潛心研究，率先提出多個(gè)植物的“光配方”，并創(chuàng)制出基于光配方的LED節(jié)能光源及其光環(huán)境調(diào)控技術(shù)裝備，在業(yè)界完成了多個(gè)首創(chuàng)性工作，首次提出“光—溫耦合節(jié)能環(huán)境調(diào)控”方法，創(chuàng)制出植物工廠節(jié)能環(huán)境調(diào)控技術(shù)裝備；率先提出“光—營養(yǎng)調(diào)控蔬菜品質(zhì)”方法，創(chuàng)制出采前短期連續(xù)光照提升品質(zhì)工藝及技術(shù)裝備；率先提出植物工廠光效、能效以及營養(yǎng)品質(zhì)提升的智能管控方法，創(chuàng)制出基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化管控系統(tǒng)。

2009年，中國農(nóng)科院環(huán)發(fā)所植物工廠的研發(fā)團(tuán)隊(duì)與北京中環(huán)易達(dá)設(shè)施園藝科技有限公司研發(fā)出國內(nèi)第一例智能型植物工廠。目前，該技術(shù)成果已推廣到北京、上海、山東等20多個(gè)省區(qū)市。

植物工廠雖然擁有眾多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際發(fā)展過程中也面臨著一些“瓶頸”。楊其長說，植物工廠普及和推廣的核心是工業(yè)產(chǎn)品化，從目前看，植物工廠標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化裝備的研發(fā)方面還有待提高。從研發(fā)力量上來看，目前參與研究的主要是科研單位、高校和中小企業(yè)。

“希望未來有中國的大企業(yè)能積極參與其中，只有實(shí)現(xiàn)植物工廠標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)，才能在國際競(jìng)爭中有地位?！睏钇溟L說。從經(jīng)濟(jì)效益上來看，與露地、大棚相比，植物工廠由于初期建設(shè)成本較高、耗能較大等原因，總體上來看單位生產(chǎn)成本還是相對(duì)偏高，未來仍需要進(jìn)一步降低成本。