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“植物工厂”里如何种菜?
2024-06-04 来源:成都农业 阅读量:9 评论:0
 植物不仅能种在自然土地上,还能种在没有阳光雨露甚至没有土壤的“工厂”里,这就是科技发展下,出现的新兴农业生产方式——“植物工厂”。为什么“工厂”中的植物没有阳光、土壤也能生长?建设“植物工厂”有啥用?今天,就让我们一起走进这类神奇的“工厂”。
 
由中国农业科学院都市农业研究所自主研发的首座无人化垂直植物工厂投入使用1

“植物工厂”形态多样
 
看到“植物工厂”这个词,大家能想象出它是怎样的一座“工厂”吗?观察近年来“植物工厂”相关应用案例,可以发现它的形态是非常多样的。
 
比如,2024年成都世界园艺博览会出现的农业物联网智能集装箱,就是一个高度集成的微型移动植物工厂。走进其中,可以看到两侧立体种植架上是一排排正在生长的蔬菜,有的看起来已经成熟,有的还是幼苗状态。
 
据这座“蔬菜集装箱”的工程师介绍,它虽然不大,但功能齐全,能实现对种植区域内环境因素的全方位控制,为蔬菜营造出最适宜的生长条件。
 
而去年,在天府新区成都片区,由中国农业科学院都市农业研究所(以下简称都市所)自主研发的首座无人化垂直植物工厂投入使用,其规模很大,被称作“植物大厦”也不为过。
 
据了解,都市所的研发团队创立了植物光配方与光效提升理论方法,解决了多种科学难题,建立了这座栽培层数世界最高的20层垂直植物工厂。在这座“植物大厦”里,通过采用自主培育的作物新品种、垂直立体栽培系统、营养液自动供给系统、人工模拟节能光源以及基于AI的智慧管控系统,能实现垂直空间内作物的稳定生产。
 
由中国农业科学院都市农业研究所自主研发的首座无人化垂直植物工厂投入使用2
 
 
植物工厂中的科技“魔法”
 
一般在植物工厂里,种子会被播种在营养基质内。通过对植物生长的温、光、水、气、液和二氧化碳进行精准调控,使之符合植物生长需要。再定时加入营养液,植物就可以顺利地在“工厂”里生根、发芽、结果啦。
 
其中,人工光源扮演着重要作用。我们都知道,作物生长离不开光合作用。“植物工厂”中的设备通过精准控制光的亮度和颜色,模拟和替代了自然光,能加快作物发育和育种过程。
 
比如,都市所就为他们的“植物工厂”精心准备了“光配方”。如果有机会进去参观,会发现其中有许多不同颜色的光。根据都市所科学家介绍,他们会根据不同植物的生长需求,从七色光中截取片段,组合搭配照射植物,从而促进植物生长。
 
目前,中国农业科学院科研团队已经汇总了72类作物、1300多种光配方的数据库,对作物基础研究、生理研究等发挥着重要作用。
 
而人工光源配合人工控制的适当温度、湿度、二氧化碳以及根际营养,能使作物在最优环境和营养条件下获得生长,而且速度更快,生育期更短。
 
由中国农业科学院都市农业研究所自主研发的首座无人化垂直植物工厂投入使用3

产量可达传统种植几十倍
 
看到这里,大家心里可能会藏着一个疑惑:为什么要在“工厂”里种植物?
 
与传统种植方式相比,在植物工厂种植的农作物,生长发育可以不受或少受自然条件影响,实现一年四季“想吃啥有啥”。植物工厂通过智能化调节,可大幅缩短作物生育期,单位面积产量可以达到传统种植的几十倍。由于“工厂”中的植物是在相对密闭、清洁的环境中生长,天生就具有节约水资源、减少化肥和农药使用的特点。
 
而且许多植物工厂不仅有低成本、高效率、环保安全等优点,还具有一个很重要的潜力——可以在许多特殊地方进行蔬菜、水果等植物的种植。
 
比如能建在室内的植物工厂,就有助于城市空间更好地利用。它们可建在地下或楼房中,不仅可以保障城市居民的饮食健康,满足人们日常的蔬菜和水果需求,还能弥补耕地面积短缺等问题。
 
而集装箱式植物工厂适应力更强,可以随着人们的需求到处移动。比如在戈壁、沙滩、岛礁、高原等不适于甚至无法种植植物的恶劣环境中,它们都可以大展身手,生产出新鲜蔬菜。
 
来源:成都农业
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