北京市科委“十一五”重大科技攻關(guān)示范項目―市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所京鵬植物工廠,在通州落成正式投入運(yùn)營。作為一種顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植的全新方式,植物工廠不受土地、氣候等自然條件的限制和影響,完全按照計劃精準(zhǔn)定時、定量、生產(chǎn)出沒有污染的種苗、蔬菜、花卉等作物。農(nóng)業(yè)專家指出,它標(biāo)志著我國在設(shè)施農(nóng)業(yè)高端技術(shù)領(lǐng)域已取得重大突破,成為世界上少數(shù)幾個掌握植物工廠核心技術(shù)的國家之一,將對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
植物工廠是國際上公認(rèn)的設(shè)施農(nóng)業(yè)最高端發(fā)展階段,目前僅有日本、美國、荷蘭等少數(shù)發(fā)達(dá)國家掌握這項技術(shù)。植物工廠技術(shù)的突破將會解決人類發(fā)展面臨的諸多瓶頸,甚至可以實(shí)現(xiàn)在荒漠、戈壁、海島、水面等非可耕地,以及在城市的摩天大樓里進(jìn)行正常生產(chǎn)。利用取之不盡的太陽能和其它各種清潔能源,加上一定的種子、水源和礦質(zhì)營養(yǎng),就可源源不斷地為人類生產(chǎn)所需要的農(nóng)產(chǎn)品。因此被認(rèn)為是21世紀(jì)解決糧食安全、人口、資源、環(huán)境問題的重要途徑,也是未來航天工程、月球和其他星球探索過程中實(shí)現(xiàn)食物自給的重要手段。進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國一些科研單位先后在無土栽培、植物組培和植物工廠方面進(jìn)行了一些研究與開發(fā),取得了階段性成果。
正因為看到這樣的前景,北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所及其孵化企業(yè)京鵬環(huán)球科技股份有限公司,在市科委的大力支持下,通過三年的研發(fā)攻關(guān)共同設(shè)計建成了國內(nèi)規(guī)模最大、具有國際先進(jìn)水平的植物工廠?!鞍l(fā)達(dá)國家不會輕易讓對手掌握植物工廠核心技術(shù),京鵬植物工廠必須依靠自主研發(fā),掌握核心技術(shù),擁有自主知識產(chǎn)權(quán),才能在未來農(nóng)業(yè)競爭中處于王者地位?!笔修r(nóng)機(jī)所所長田真說,植物工廠采用目前種植領(lǐng)域國際最前沿的技術(shù)、儀器和設(shè)備,如精準(zhǔn)育苗生產(chǎn)線、移栽機(jī)器人、組培技術(shù)、營養(yǎng)液循環(huán)再利用技術(shù)、植物生理生態(tài)監(jiān)測和環(huán)境調(diào)控技術(shù)以及光伏發(fā)電的應(yīng)用信息管理技術(shù)等,引領(lǐng)設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)向高端發(fā)展。
具有科研、生產(chǎn)、示范、孵化等功能的京鵬植物工廠,主體采用單層結(jié)構(gòu),配有人工光利用型、太陽光利用型、太陽光和人工光并用型三種不同模式的工廠化生產(chǎn)車間,以生產(chǎn)種苗為主,同時兼顧水培生菜及茄果類高檔蔬菜生產(chǎn),每年可產(chǎn)出組培苗12萬株,機(jī)播良種苗1500萬株,共計1512萬株,預(yù)計產(chǎn)值可達(dá)1500萬元以上。種苗除滿足園區(qū)溫室示范需求外,全年可為園區(qū)外2.5萬畝設(shè)施蔬菜提供種苗,可以輻射通州及周邊地區(qū)的種苗需求。
植物工廠核心技術(shù)的掌握和成功運(yùn)行,將提高我國設(shè)施農(nóng)業(yè)國際競爭力,成為首都建設(shè)“農(nóng)業(yè)硅谷、籽種之都”的助推器。市農(nóng)機(jī)所和京鵬科技創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的科研-產(chǎn)業(yè)互動模式,加速科技成果轉(zhuǎn)化,成為一支活躍京郊、技術(shù)輻射全國、全面參與本市“國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技城”建設(shè)的生力軍。
現(xiàn)場:生菜30天即能收獲
占地1289平方米的植物工廠,外形像一艘由鋼架和玻璃構(gòu)成的航空母艦?!案鶕?jù)國際分類,超過1000平方米的就可以算作大型植物工廠。”市農(nóng)機(jī)所副所長程存仁介紹說,我們的植物工廠可謂名副其實(shí)的“航母”。
進(jìn)入植物工廠左手第一間即總控制室,電腦內(nèi)儲存著每種植物生長所需條件的相關(guān)數(shù)據(jù),工作人員只需事先設(shè)定好溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養(yǎng)液等信息,自動培養(yǎng)箱就可以給種子提供它最適宜的發(fā)芽條件。
工廠內(nèi)的植物不是種在泥土中,而是利用水耕法,靠營養(yǎng)液生長。植物的形狀和味道,可以通過控制營養(yǎng)液的種類和數(shù)量等方式,加以控制和改變。
在這里,植物不完全需要靠陽光生長,加上新科技確保植物不會在人造燈的照射下,表面溫度過高,所以植物工廠內(nèi)的蔬菜,不必像在農(nóng)田里那樣,一字排開地種植,而是可以種在多層架子上,節(jié)省了許多空間,提升了產(chǎn)量。
由于是在干凈無塵的環(huán)境中生長,加上沒有使用殺蟲劑,植物工廠種植出來的蔬菜營養(yǎng)健全,口感不比露天蔬菜差,不需要清洗就能直接品嘗。
“除了生菜,我們這兒還有西紅柿、油菜等品種,以及一些高檔花卉種苗的組培。植物工廠的生產(chǎn)面積利用率可達(dá)到常規(guī)溫室的3至5倍。同時,由于擁有最為適宜的生長條件,植物工廠生長的植物比土壤栽培的植物生長周期要短很多”,程存仁舉例說,植物工廠栽培的生菜從種植到采收僅需30天左右,比常規(guī)栽培周期縮短30%以上。
程存仁說,能源供給來源于淺層地源熱泵、太陽能光伏發(fā)電等新能源新技術(shù)。由于采用計算機(jī)智能控制系統(tǒng),從生產(chǎn)種植到包裝出品,偌大一座植物工廠,僅需幾名科研人員就能夠管理。
鏈接 植物工廠
植物工廠(Plant Factory)的概念最早由日本提出。植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的系統(tǒng),即是利用計算機(jī)對植物生育的溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進(jìn)行自動控制,使工廠內(nèi)植物生育不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn)。植物工廠的對象包括蔬菜、花卉、水果、藥材、食用菌以及一部分糧食作物等。