中科生物“植物工厂” 在希望的田野上

文章来演：中华儿女新闻网 梁伟 发布使劲：2017-04-29

倘若没有了阳光，没有了土壤，蔬菜是否还能茁壮成长?中科生物的“植物工厂”给出了肯定的回答。

“植物工厂”，1957年在丹麦诞生，广义上涵盖了设施园艺，狭义上则是专指人工光型的植物生产系统。它是一种科技高度密集、不受或者很少受外界自然条件制约的全新作物栽培模式，是以设施园艺栽培、建筑工程、生物技术信息学、植物生理生化、环境控制、材料科学、模拟与控制和计算机、网络通讯以及人工智能等学科为基础的，知识与技术交叉的集约型农业生产模式。它是通过设施内高精度环境控制系统对植物生理环境条件进行自动化控制，使植物生长不受或很少受外界自然条件制约的省力型生产模式，能够实现农作物周年连续生产。

“植物工厂”栽培的对象主要包括花卉、蔬菜、药材和食用菌以及水果等，可以大幅提高单位土地利用率、产出率和经济效益，自动化程度高，具有生产计划性，使农产品安全无污染，生产操作省力。同时，可以在极端恶劣的环境条件进行生产，有利于农业摆脱资源与环境的限制，实现农业的可持续发展。

20世纪六七十年代，美国、奥地利、日本等一些国家开始“植物工厂”的相关研究和实验，并取得了很大的研究成果。其中，日本在“植物工厂”的市场化方面走得最远，而这种大规模市场化也得到了日本政府的积极支持。在日本，许多“植物工厂” 能够每周7天、每天24小时生产外观完美的莴苣以及其他绿叶蔬菜，一些面积较大的“植物工厂”每年可提供300万株蔬菜，满足部分消费者的需求。

我国“植物工厂”相比于欧美日等发达国家起步较晚，但是发展速度前所未有。全球面积最大的全人工光型“植物工厂”就在中国。它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，日产绿色无污染、高品质蔬菜1.5吨。

中国科学院植物研究所研究员、中科生物研究院院长李绍华说：“‘植物工厂’不受自然环境制约，它能够全天候高效生产，这不仅能大幅提高土地利用率，还能解决日益突出的食品安全问题;不仅在都市农业，还在国防装备、远洋舰船、沙漠荒岛、航空航天等特殊环境领域，对于解决我国人多地少的国情具有重要的战略意义和广阔的应用空间。它是未来农业的重要发展方向，也被世界各国列为高技术战略新兴产业。”

在中科生物的“植物工厂”生产车间，一排排高高立起的6层植物栽培架跃然眼前，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。

“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。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。

“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。” 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说。“此外，我们将废旧集装箱改造而成的太阳能‘植物工厂’，采取模块化的栽培系统，这样就可以为沙漠、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。”

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。

现在，“植物工厂”生产的蔬菜已达到日产1.5吨，被销往福建厦门、福州、泉州等130多个销售终端，走进了超市，走上了餐桌。

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。”