針對花卉、蔬菜、藥材、食用菌 中科生物「植物工廠」 在希望的田野上
倘若沒有了陽光，沒有了土壤，蔬菜是否還能茁壯成長?中科生物的「植物工廠」給出了肯定的回答。
「植物工廠」，1957年在丹麥誕生，廣義上涵蓋了設施園藝，狹義上則是專指人工光型的植物生產系統。它是一種科技高度密集、不受或者很少受外界自然條件制約的全新作物栽培模式，是以設施園藝栽培、建築工程、生物技術信息學、植物生理生化、環境控制、材料科學、模擬與控制和計算機、網路通訊以及人工智慧等學科為基礎的，知識與技術交叉的集約型農業生產模式。它是通過設施內高精度環境控制系統對植物生理環境條件進行自動化控制，使植物生長不受或很少受外界自然條件制約的省力型生產模式，能夠實現農作物周年連續生產。
「植物工廠」栽培的對象主要包括花卉、蔬菜、藥材和食用菌以及水果等，可以大幅提高單位土地利用率、產出率和經濟效益，自動化程度高，具有生產計劃性，使農產品安全無污染，生產操作省力。同時，可以在極端惡劣的環境條件進行生產，有利於農業擺脫資源與環境的限制，實現農業的可持續發展。
20世紀六七十年代，美國、奧地利、日本等一些國家開始「植物工廠」的相關研究和實驗，並取得了很大的研究成果。其中，日本在「植物工廠」的市場化方面走得最遠，而這種大規模市場化也得到了日本政府的積極支持。在日本，許多「植物工廠」 能夠每周7天、每天24小時生產外觀完美的萵苣以及其他綠葉蔬菜，一些面積較大的「植物工廠」每年可提供300萬株蔬菜，滿足部分消費者的需求。
我國「植物工廠」相比於歐美日等發達國家起步較晚，但是發展速度前所未有。全球面積最大的全人工光型「植物工廠」就在中國。它坐落於福建省泉州市安溪縣湖頭光電產業園內，是中國科學院植物研究所與福建三安集團聯手打造的，於2016年6月建成。項目佔地面積300畝，總建築面積達到70萬平方米，日產綠色無污染、高品質蔬菜1.5噸。
中國科學院植物研究所研究員、中科生物研究院院長李紹華說：「『植物工廠』不受自然環境制約，它能夠全天候高效生產，這不僅能大幅提高土地利用率，還能解決日益突出的食品安全問題;不僅在都市農業，還在國防裝備、遠洋艦船、沙漠荒島、航空航天等特殊環境領域，對於解決我國人多地少的國情具有重要的戰略意義和廣闊的應用空間。它是未來農業的重要發展方向，也被世界各國列為高技術戰略新興產業。」
在中科生物的「植物工廠」生產車間，一排排高高立起的6層植物栽培架躍然眼前，每一層架子的上方，都布滿了包含藍光、紅光等不同光譜LED光源，燈光下種滿了生菜、小白菜、冰菜等10餘種水培葉菜，同時還有金線蓮、石斛等多種中草藥材。蔬菜的根部，浸在研究人員專門配比的營養液里。
「植物的生物量90%源於光合作用的產物，因此光合作用也被視為影響植物生長和產量的最基礎要素。我們植物所的科研人員是通過科技手段，用定製人工光源取代了太陽光。」李紹華說，「植物並不吸收所有的光，它們更喜歡可見光的藍光和紅光，因此將紅光和藍光按照一定配比製成光源，就能滿足植物生長需求。」
除此之外，通過對溫度、濕度、二氧化碳濃度以及營養液等影響植物生長環境的高精度控制，科研人員在植物工廠中為植物生長提供了最適宜環境，令植物的生長效率得到了很大的提升。
「植物工廠」內種植的生菜類蔬菜，育苗移栽後20天左右就可以收穫，而在普通大田裡，則需要一個月到40天的時間。同時，植物工廠多層栽培架立體栽培的模式，種植面積相當於同樣大小耕地的幾倍，加上種植密度大等特點，其產量更是可以達到常規栽培的幾十倍甚至上百倍。
「此外，我們生產出的產品不僅口感好、味道鮮美，而且更重要的是安全。」 中國科學院植物研究所植物工廠研發中心主任、中科生物研究院研發主任裴克全說。「此外，我們將廢舊集裝箱改造而成的太陽能『植物工廠』，採取模塊化的栽培系統，這樣就可以為沙漠、海島、太空等特殊環境提供蔬菜、水果和糧食種植的解決方式。」
據了解，我國蔬菜佔地1600萬公頃，使用農藥31.1萬噸，化肥5912萬噸，而同等種植面積下，植物工廠使用的肥料則是傳統種植方式的1/25、農藥則一點不用，最大程度地保障了作物的食用安全性。經過第三方機構檢測發現，植物工廠種植的蔬菜產品檢測不到農藥、重金屬等有害物質，而維生素、膳食纖維、礦物質等營養成分相較於傳統種植的蔬菜卻高出了幾倍之多。
現在，「植物工廠」生產的蔬菜已達到日產1.5噸，被銷往福建廈門、福州、泉州等130多個銷售終端，走進了超市，走上了餐桌。
中科生物總經理占卓說：「接下來我們還將陸續在北京、上海等地建立植物工廠，使更多地方的老百姓享用到健康、新鮮、高品質的農產品。此外，通過模塊化的系統設計模式，我們還將在未來3年內推出小家電式的小型植物工廠，讓大家可以在家就完成蔬菜、瓜果種植。」
來源‖中科院植物研究所
編輯：王雙陽丨審核：莫明珂
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