走進(jìn)植物工廠,室內(nèi)布滿栽培架,上面種滿生菜、小白菜等蔬菜植物。墻上的顯示屏正報告著溫度、濕度等數(shù)據(jù),有時候看到的還是紅藍(lán)相間的LED燈光。在這里幾乎沒有土污染和病害蟲,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的種植方式。
發(fā)展植物工廠是趨勢
植物工廠是國際上公認(rèn)的設(shè)施農(nóng)業(yè)最高級發(fā)展階段,是一種技術(shù)高度密集、不受或很少受自然條件制約的生產(chǎn)方式,也是世界各國保障食物安全的重要發(fā)展方向。由于植物工廠的這些卓越特性,因此它又被認(rèn)為是衡量一個國家農(nóng)業(yè)高技術(shù)水平的重要標(biāo)志,就像航天工程、磁懸浮、大飛機(jī)等技術(shù)一樣,發(fā)達(dá)國家不會輕易讓其他對手掌握,必須依靠自主研發(fā)。
之前僅有日本、美國等少數(shù)發(fā)達(dá)國家掌握這項技術(shù)。植物工廠以節(jié)能植物生長燈和LED為人工光源,采用制冷—加熱雙向調(diào)溫控濕、光照—二氧化碳耦聯(lián)光合與氣肥調(diào)控、營養(yǎng)液在線檢測與控制等13個相互關(guān)聯(lián)的控制子系統(tǒng),可實(shí)時對植物工廠的溫度、濕度、光照、氣流、二氧化碳濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境要素進(jìn)行自動監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)智能化管理。
發(fā)展中國植物工廠高技術(shù)產(chǎn)業(yè),必須依靠自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)在植物光配方及人工光源創(chuàng)制、節(jié)能環(huán)境控制以及智能化管控等核心關(guān)鍵技術(shù)上取得突破,否則必將受制于人。
關(guān)于植物工廠的分類,因所持的角度不同,其劃分方式也各異。目前比較習(xí)慣的分類方法是按照植物生長中最重要的條件之一——光能的利用方式不同來劃分,共有三種類型,即太陽光利用型、人工光利用型、太陽光和人工光并用型。其中人工光利用型被視為狹義的植物工廠,稱為密閉式植物工廠,它是植物工廠發(fā)展的高級階段。
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從建設(shè)規(guī)模上來分可分為大型(1000m以上)、中型(300~1000m)和小型(300m以下)三種;
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從生產(chǎn)功能上來分可分為植物種苗工廠和商品菜(果、花)植物工廠;
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從其研究對象的層次上又可分為以研究植物體為主的植物工廠、以研究植物組織為主的組培植物工廠、以研究植物細(xì)胞為主的細(xì)胞培養(yǎng)植物工廠。
不同的蔬菜種植也是很有講究,植物工廠采用立體多層栽培模式,為了充分利用栽培空間,一般都會選擇低矮的葉菜(生菜、小油菜、芹菜、菠菜等)、中草藥、食用菌、草莓等種植。對于番茄、辣椒茄子、黃瓜等高大的茄果類和瓜果類蔬菜會選擇另一種種植方式。
根據(jù)了解,日本、荷蘭等發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)70年代開始研究,并已在植物工廠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)液栽培與環(huán)境控制等一些關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重要進(jìn)展,但由于存在系統(tǒng)能耗大、運(yùn)行成本高等突出瓶頸,大規(guī)模應(yīng)用仍受到一定限制。
此外,智能化管控的實(shí)現(xiàn)也是難點(diǎn)之一。環(huán)境和營養(yǎng)要素的檢測和控制,與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)有很大區(qū)別。需要高技術(shù)的手段,包括信息技術(shù)、智能裝備技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)的集成和應(yīng)用。
據(jù)可靠資料顯示,我國人工光植物工廠總數(shù)已達(dá)100多座,成為數(shù)量僅次于日本的植物工廠發(fā)展大國。越來越多的植物工廠建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營的企業(yè)加入到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,植物工廠技術(shù)和裝備也越來越成熟,已具備大規(guī)模推廣的條件。
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