11月10日,,北京下起了2009年入冬的第二場雪,,在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)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(dāng)天下午4點(diǎn)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(xué)院內(nèi)實(shí)驗(yàn)室型的“植物工廠”進(jìn)行參觀,。 “這是營養(yǎng)液在實(shí)現(xiàn)自動循環(huán)?!敝袊r(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”里各種因素都可以得到控制 “"植物工廠"除了具有收獲快的特點(diǎn)外,,還具有空間利用率高的優(yōu)點(diǎn),。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(dāng)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(dá)到常規(guī)栽培的幾十甚至上百倍,。”程瑞鋒告訴記者,,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(qiáng)度很弱,,可是這些奶油生菜卻可以在這里怡然自得地生長?!背倘痄h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(lán)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(fèi)的能源少,,使用起來更為高效節(jié)能?!背倘痄h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(bào)》表示,他們農(nóng)科院這個只有20平方米的“植物工廠”只是實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)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(jìn)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(jì)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(shí)驗(yàn),,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(yuǎn),,而這種大規(guī)模市場化也得到了日本政府的積極支持。 日本的“植物工廠”每年可提供300萬株蔬菜 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(fèi)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(xué)留學(xué)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(dāng)時,,他發(fā)現(xiàn),,歐洲人已經(jīng)在悄悄地進(jìn)行LED光源在密閉式植物栽培系統(tǒng)的試驗(yàn)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(lán)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(yàn)系統(tǒng)就在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)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,。 “植物工廠”的蔬菜價格昂貴,很少人能夠享用 楊其長表示,,多年來,“植物工廠”一直被公認(rèn)為設(shè)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(biāo)志之一,。但是“植物工廠”就像航天工程、磁懸浮,、大飛機(jī)等技術(shù)一樣,,發(fā)達(dá)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(yīng)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(fēng)險(xiǎn),。此外,由于這些蔬菜幾乎都是在無菌的條件下進(jìn)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?yàn)椤爸参锕S”蔬菜的這些特點(diǎn),,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(dāng)前,日本有關(guān)技術(shù)專家正在想方設(shè)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(yù)言,在不久的將來,,越來越多的中國人肯定能吃到“植物工廠”里培育出來的蔬菜,。(李荔) (責(zé)任編輯:羅園)
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