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植物工厂的神秘面纱

作者: 中国机械设备网 发布时间: 2020年02月26日 23:20:28

你听说过植物工厂吗?植物工厂,可以让你在家种上喜欢的蔬菜,这些想法不再是幻想,已成现实。下面,恺易物联网为你揭开我国智慧农业植物工厂的科技奥秘。

植物工厂是一种新型的智慧农业模式,目前,各类资本正加速进入植物工厂这一新兴领域,“跨界”打造大型植物工厂。今天,恺易物联网跟大家一起探究植物工厂里的蔬菜是如何生长的,这一技术在我国的研究和应用情况。


1.不靠太阳,植物工厂长啥样

在植物工厂里,蔬菜的头顶没有太阳、脚下没有土壤,却依然充满绿意——这得益于头顶的彩色LED灯和脚下的营养液。作为一种新型智慧农业模式,植物工厂环境全部是智能调控、立体种植,因此生产不受自然环境的束缚,能周年生产,叶菜类18至20天能生产一茬,总产量是自然环境下的几十倍。

叶菜一年可收获15至18茬,产量是露地栽培的40倍以上;不施用农药,产品安全无污染;多层立体栽培,LED植物工厂栽培层数可达15层以上,显著提升土地利用效率;可在非可耕地上生产,例如沙漠、戈壁、岛礁,乃至建筑物屋顶或地下室,这就是智慧农业的魅力。

此前,很多人担心植物工厂生产出的蔬菜在口感方面与传统的土壤栽培有差距。目前,植物工厂的蔬菜在口感方面与普通栽培的几乎没有差别。由于不施用农药,更符合绿色的智慧农业发展理念。此前,相关专家已通过控制硝态氮的使用、采前短期连续光照以及增加一些微量元素等方法,成功解决了提高植物工厂蔬菜口感风味与营养品质的方法。

目前,我国已掌握了植物工厂的五大核心技术,成为少数几个完全掌握智慧农业植物工厂核心技术的国家之一。其中,LED人工光源技术更是核心技术的核心,在这方面中国已处于全球领先地位。

2.成本较高,产业瓶颈咋破解

事实上,我国是植物工厂产业化发展最快的国家,几年时间即走过了发达国家几十年的发展道路。目前,我国人工光植物工厂总数已达100座左右,成为数量仅次于日本的植物工厂发展大国。单体规模一般为几百平方米,上千平方米的有10多家,其中最大的有6万平方米。很多地方建起了展示型、示范型智慧农业植物工厂。

恺易物联网了解到,智慧农业植物工厂虽然拥有众多优势以及广泛的社会需求,但实际发展也面临诸多瓶颈,尤其是初期建设成本过高、能耗较大以及如何实现优质优价等,突破成本和效益的瓶颈是实现植物工厂持续健康发展的重点。

比如,植物工厂需要在封闭环境下进行生产,因此要投入包括维护结构、空调系统、人工光源、多层栽培架、营养液循环、计算机系统等在内的工程与装备,成本比露地、温室大棚等高,在我国一般建设费用为每平方米4000元至1万元。美国和日本的建设费用是我国的2至3倍。降低初期建设成本,尽可能选用标准化民用材料和装备,已经成为智慧农业植物工厂发展的重要方向。

国外植物工厂发展存在一个问题,就是投入成本太高,不利于推广。植物具有极强的适应性,光温湿等变量只要控制在合适的区间,就可以保证正常生长。如进口温控制导系统,虽然能调节温度变量在0.01摄氏度,相当于太空舱种植的控制程度,但其对产量的贡献却微乎其微,小型农业机械设备,而投入成本比起国内本土设备却增加了几十倍。

植物工厂的普及推广与经济效益密不可分,一方面要尽可能降低设备投入及折旧的成本,另一方面要实现高附加值作物能以高价格卖出,让消费者认可并愿意以较高价格购买无农药污染、新鲜洁净的植物工厂产品。同时,植物工厂产品还需要有关部门的认证、评价和检测,让更多的消费者了解智慧农业的长处,从而达到优质优价。

3.产能落地,政府怎么扶持

植物工厂作为技术高度集成的智慧农业系统,就像航天工程、大飞机等技术一样,发达国家不会轻易让其他国家掌握核心技术。植物工厂能提升资源利用效率,对于我国这样一个人多地少的大国来说,意义重大。因此,必须采取积极措施,加大植物工厂研究和开发力度,并从政策、资金等方面扶持植物工厂,使其形成产业和产能。

应从战略高度加大智慧农业植物工厂的研究与开发力度。植物工厂是现代智慧农业的重要窗口,是未来国际农业高技术竞争的重要方向。植物工厂涉及多个学科的整合,应借鉴发达国家的先进经验,从战略的高度,尽早启动相关科研项目,进行多学科协同攻关。

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