圖：植物工廠是衡量一個國家農(nóng)業(yè)高技術(shù)水平的重要標志之一。

圖：“植物工廠”的蔬菜在種植過程中不需要使用殺蟲劑,，因此不存在農(nóng)藥,、病菌污染帶來的風險。

圖：中國農(nóng)業(yè)科學院內(nèi)實驗室型的“植物工廠”里LED 燈下的奶油生菜。

北京科技報11月21日報道 11月10日,，北京下起了2009年入冬的第2場雪,，在中國農(nóng)業(yè)科學院實驗室型的“植物工廠”里，一些綠油油的奶油生菜和小白菜卻無憂無慮地生長著,，外界的寒冷似乎與它們無關(guān),。

當天下午4點半，室外溫度足有零下2℃,，記者專門趕到位于中國農(nóng)業(yè)科學院內(nèi)實驗室型的“植物工廠”進行參觀,。一個20平方米左右的房子里，分布著4個栽培架,，每個栽培架有3層,，每層上都種滿生菜或者小白菜等蔬菜。它們有的在白色的光源下生長,，有的在藍色的和紅色的光源下生長,。墻上的顯示屏正報告著室內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)：溫度25.5℃、環(huán)境相對濕度52.1%,、二氧化碳濃度1290PPm,。在室內(nèi)正前方的角落里還并排安置著三四條黑色的細管子，它們的末端直接連接到栽培架,。這些管子時不時地發(fā)出嘩嘩的聲音,。

“這是營養(yǎng)液在實現(xiàn)自動循環(huán)?！敝袊r(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所程瑞鋒博士解釋道,。說話間，他把用來固定植株的塑料泡沫板掀起,。記者看到,，這些植物的根系根本不是生長在土壤里，而是完全浸泡在營養(yǎng)液中,。

程瑞鋒介紹說,，營養(yǎng)液除了能提供水分外，還能提供植物生長所需的各種元素,。這些水培的植物比土栽的生長周期要快很多?，F(xiàn)在“植物工廠”內(nèi)種植的生菜、小白菜等,，20天左右就能收獲,，而在普通的大田里，則需要40多天的時間,。

“‘植物工廠’除了具有收獲快的特點外,，還具有空間利用率高的優(yōu)點,。一般在‘植物工廠’里看到的都是多層的立體栽培架，這樣從面積上就相當于同樣大小露天耕地的數(shù)倍,，加上其種植密度大,、生長周期短，因此‘植物工廠’的產(chǎn)量可以達到常規(guī)栽培的幾十甚至上百倍,?！背倘痄h告訴記者，一般在大田里種植作物,，不可控制的因素太多,。比如：光照、氣溫,、濕度,、二氧化碳濃度等，而這些在“植物工廠”里都可以得到控制,。

“比如,，今天陰天，外界陽光強度很弱,，可是這些奶油生菜卻可以在這里怡然自得地生長,。”程瑞鋒說,，萬物生長靠太陽,，在這個見不到陽光的“植物工廠”里，植物生長秘訣就在每個栽培架上所安裝的人工光源上,。不過記者現(xiàn)場看到,，有的植物是在白色的熒光燈下生長，而有的是在紅色與藍色交替的LED(發(fā)光二極管)燈下生長,，這兩種燈光都能滿足植物生長的需要。

“與熒光燈相比較,，LED燈光能轉(zhuǎn)化率高,、耗費的能源少,，使用起來更為高效節(jié)能,。”程瑞鋒說,。

中國“植物工廠”研究的創(chuàng)始人——中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所楊其長研究員對《北京科技報》表示,，他們農(nóng)科院這個只有20平方米的“植物工廠”只是實驗型的,。目前，規(guī)模大一些的要數(shù)他們和長春市人民政府合作研制成功并在長春農(nóng)博園投入使用的建筑面積為200平方米的“植物工廠”,，這也是中國大陸第一例以智能控制為核心的LED“植物工廠”。

該“植物工廠”有植物苗工廠和蔬菜工廠兩部分,，以節(jié)能植物生長燈和LED為人工光源,，并采用計算機對植物生長過程中的溫度,、濕度,、光照、二氧化碳濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進行自動控制,。

記者了解到,，早在1957年，丹麥就已經(jīng)誕生了世界上第一家“植物工廠”,，20世紀六七十年代,，美國、奧地利,、日本等一些國家也開始“植物工廠”的相關(guān)研究和實驗,，并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(guī)模市場化也得到了日本政府的積極支持。截至目前,，日本的許多“植物工廠” 能夠每周7天,、每天24小時生產(chǎn)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,，滿足一部分消費者的需求。

楊其長透露,，早在10年前,，他就把“植物工廠”作為科研選題的重要方向之一，并收集了大量的有關(guān)“植物工廠”的研究資料,，可是一直以來都沒有相關(guān)的研究課題支持,。

然而，就在楊其長赴荷蘭瓦赫寧根大學留學的2005年,，一次偶然的發(fā)現(xiàn)使得國內(nèi)的首例智能型“植物工廠”的誕生有了眉目,。當時,，他發(fā)現(xiàn)，歐洲人已經(jīng)在悄悄地進行LED光源在密閉式植物栽培系統(tǒng)的試驗研究,。楊其長通過查閱資料,，發(fā)現(xiàn)LED是一種非常好的節(jié)能光源，紅藍光組合可為植物光合作用提供理想的光譜,。他發(fā)現(xiàn)這一敏銳的信息后,，馬上與“植物工廠”聯(lián)系起來。他想,，如果將LED用于“植物工廠”代替目前使用的熒光燈等人工光源,，這將是一個重要的發(fā)展方向。于是,，他馬上告知國內(nèi)的助手趕快試制,。不到半年的時間，一座20平方米的小型“植物工廠”試驗系統(tǒng)就在中國農(nóng)業(yè)科學院內(nèi)建成了,，經(jīng)過4年的研究和摸索之后,，目前他們已經(jīng)在LED節(jié)能光源的智能控制方面取得了重要突破。

楊其長表示,，多年來，“植物工廠”一直被公認為設施農(nóng)業(yè)發(fā)展的最高階段,，是衡量一個國家農(nóng)業(yè)高技術(shù)水平的重要標志之一。但是 “植物工廠”就像航天工程,、磁懸浮、大飛機等技術(shù)一樣,，發(fā)達國家不會輕易讓其對手掌握。這些年來,，他曾多次訪問歐洲和日本，但在參觀“植物工廠”時,，無論是研究單位還是生產(chǎn)廠商基本都不許拍照，對于一些核心技術(shù)更是避而不談,，有時甚至有意把顯示屏上的參數(shù)遮擋起來。因此,，國內(nèi)研究“植物工廠”只能依靠自主研發(fā)。近些年來,，在國內(nèi)農(nóng)業(yè)專家的努力下，我國已經(jīng)開發(fā)出了“植物工廠”中的硬件系統(tǒng)及其相應的控制技術(shù),。

記者了解到,，“植物工廠”的蔬菜在種植過程中不需要使用殺蟲劑，因此不存在農(nóng)藥,、病菌污染帶來的風險。此外,，由于這些蔬菜幾乎都是在無菌的條件下進行生產(chǎn)的，衛(wèi)生程度高,，幾乎在不用清洗的情況下就可以安全食用。

也正是因為“植物工廠”蔬菜的這些特點,，它們目前在日本受到廣泛歡迎。不過由于生產(chǎn)成本的關(guān)系,，“植物工廠”蔬菜的價格都在普通蔬菜的好幾倍以上，因此不少人還是無法享用,。當前，日本有關(guān)技術(shù)專家正在想法設法不斷降低“植物工廠”蔬菜的生產(chǎn)成本,，以便被更多的人接受。

楊其長說,，現(xiàn)在他們的“植物工廠”蔬菜還正處于研發(fā)完善階段，因此還沒有大量走向市場,。不過他預言，在不久的將來,，越