【人民网】探访全球最大"植物工厂"：没有阳光和土壤 蔬菜怎么长?
文章来源：人民网 吴月辉 发布时间：2017-04-27
图为工作人员在观察温度。张素 摄
没有阳光和土壤，蔬菜还能否茁壮成长？在“植物工厂”里，答案则是肯定的。那么，“植物工厂”是什么？它长什么样？为什么在这里蔬菜生长就不需要阳光和土壤？那它们是怎么生长的？和传统种植的蔬菜有啥不一样？带着这些疑问，记者日前走进全球面积最大的全人工光型植物工厂一探究竟。
这座植物工厂坐落于福建省泉州市安溪县湖头光电产业园内，是中国科学院植物研究所与福建三安集团联手打造的，于2016年6月建成。项目占地面积300亩，总建筑面积达到70万平方米。
中国科学院植物研究所植物工厂研发中心主任、中科生物研究院研发主任裴克全告诉记者：“‘植物工厂’的生产车间是十万级无尘无菌净化空间，在这里科学家们利用LED光谱技术及自动化设备，通过计算机对温度、湿度、光照、二样化碳浓度及营养液等因素进行智能控制，从而克服作物对生产季节、气候等自然条件依赖，实现正常生长。”
想要进入生产车间可并不容易。记者首先被要求穿戴好两层防护服，接着佩戴防护面罩和消毒手套，然后还要经过多重消毒程序之后才最终被许可进入。
图为在栽培架上生长的蔬菜。张素 摄
“这也是这里的工作人员们每天必经的程序，主要是为了防止将导致蔬菜病虫害的病原带入。在这样密闭无菌的环境里，在作物的全生长周期内完全不需要喷洒任何农药。”中科院植物所研究员、中科生物研究院院长李绍华说。
走进“植物工厂”的生产车间，一排排高高立起的6层植物栽培架跃然眼前，仿佛超市货架一般。每一层架子的上方，都布满了包含蓝光、红光等不同光谱LED光源，灯光下种满了生菜、小白菜、冰菜等10余种水培叶菜，同时还有金线莲、石斛等多种中草药材。蔬菜的根部，浸在研究人员专门配比的营养液里。
李绍华介绍说，植物的生物量90%源于光合作用的产物，因此光合作用也被视为影响植物生长和产量的最基础要素。
可是植物工厂是一个密闭空间，完全没有阳光，那植物们生长依靠的光源从哪里获得呢？
图为在栽培架上生长的蔬菜。张素 摄
“我们植物所的科研人员是通过科技手段，用定制人工光源取代了太阳光。”李绍华说，“植物并不吸收所有的光，它们更喜欢可见光的蓝光和红光，因此将红光和蓝光按照一定配比制成光源，就能满足植物生长需求。”
除此之外，通过对温度、湿度、二氧化碳浓度以及营养液等影响植物生长环境的高精度控制，科研人员在植物工厂中为植物生长提供了最适宜环境，令植物的生长效率得到了很大的提升。
李绍华告诉记者，植物工厂内种植的生菜类蔬菜，育苗移栽后20天左右就可以收获，而在普通大田里，则需要一个月到40天的时间。同时，植物工厂多层栽培架立体栽培的模式，种植面积相当于同样大小耕地的几倍，加上种植密度大等特点，其产量更是可以达到常规栽培的几十倍甚至上百倍。
“此外，我们生产出的产品不仅口感好、味道鲜美，而且更重要的是安全。”
图为在栽培架上生长的蔬菜。张素 摄
据了解，我国蔬菜占地1600万公顷，使用农药31.1万吨，化肥5912万吨，而同等种植面积下，植物工厂使用的肥料则是传统种植方式的1/25、农药则一点不用，最大程度地保障了作物的食用安全性。
经过第三方机构检测发现，植物工厂种植的蔬菜产品检测不到农药、重金属等有害物质，而维生素、膳食纤维、矿物质等营养成分相较于传统种植的蔬菜却高出了几倍之多。
在植物工厂厂区，记者看到一个由废旧集装箱改造而成的太阳能植物工厂。据科研人员介绍，这个集装箱造价20万左右，提供了包含光系统、营养液系统在内的完备的植物工厂生产系统，可供应20余人的日常蔬菜消耗。
李绍华说：“植物工厂模块化的栽培系统，还可以为沙漠、海岛、太空等特殊环境提供蔬菜、水果和粮食种植的解决方式。”
建成一年多来，目前植物工厂生产的蔬菜已达到日产1.5吨，并被销往福建厦门、福州、泉州等130多个销售终端，走上普通百姓的餐桌。
中科生物总经理占卓说：“接下来我们还将陆续在北京、上海等地建立植物工厂，使更多地方的老百姓享用到健康、新鲜、高品质的农产品。此外，通过模块化的系统设计模式，我们还将在未来3年内推出小家电式的小型植物工厂，让大家可以在家就完成蔬菜、瓜果种植。”
然而，植物工厂也一直面临着高成本、耗能大的发展桎梏。这一需要高投入、高技术、精装备的科技成果如何真正“飞入”寻常百姓家呢？
对此，李绍华并不担心，反而信心十足，而且坚定地认为这种生产效率“百倍于传统农业”的现代种植技术是“农业发展方向”之一。
图为工作人员在给栽培架上的植物注入配置好的营养液。张素 摄
“随着对光谱研究的深入以及对光和营养液等系统运用的娴熟，植物工厂的耗能也在不断降低。现在的产品已经比第一代产品用电耗能降低了25%，并且生长周期也从最开始的50天大幅缩短。”李绍华说。
裴克全说：“将来，针对不同需求的顾客，植物工厂也可以为他们定制蔬菜。比如肾脏病人严格控制钾的摄入量，我们可以为他们提供低钾配方的蔬菜。”
植物工厂也还在更多的蔬菜、瓜果、经济作物以及中药品种的种植方式，满足人们的多样化需求。“研究人员正在研究桃树的小型化，在不远的未来有望实现桃子、草莓等水果在植物工厂的生产。”李绍华说。
