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探訪中國第一家"植物工廠": 收穫快  產量高

2009-10-29 9:53:33 出處：北京日報作者：張超

在中國農業科學院的巨大溫室內，各種綠植遍布四周，彷彿置身林中。 植物工廠，便在這“密林”深處。

國內首例以智能控制為核心的植物工廠近日研發成功，使我國成為世界上少數幾個掌握植物工廠核心技術的國家之一。 植物工廠啥模樣？ 會給人們生活帶來些什麼？

在中國農業科學院的巨大溫室內，各種綠植遍布四周，彷彿置身林中。 植物工廠，便在這“密林”深處。

在中國農科院農業環境與可持續發展研究所程瑞鋒博士的引導下，筆者一直走到溫室最裡面。 可能是頂部有植物覆蓋的緣故，這裡光線較暗。 程瑞鋒轉動門把手，植物工廠的大門打開了……

收穫快且產量高

走進植物工廠，室內佈滿栽培架，上面種滿生菜、小白菜等蔬菜植物。 牆上的顯示屏正報告著溫度、濕度等數據。

項目負責人、中國農科院農業環境與可持續發展研究所的楊其長研究員介紹說，植物工廠是給植物提供合適生長環境的系統設備，分為植物苗工廠和蔬菜工廠兩部分。 植物工廠是國際上公認的設施農業最高級發展階段，是一種技術高度密集、不受或很少受自然條件製約的全新生產方式。 目前，僅有日本、美國等少數發達國家掌握這項技術。

植物工廠以節能植物生長燈和LED為人工光源，採用製冷―加熱雙向調溫控濕、光照―二氧化碳耦聯光合與氣肥調控、營養液在線檢測與控制等13個相互關聯的控制子系統，可實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液等環境要素進行自動監控，實現智能化管理。

通過對工廠內環境的高精度控制，植物的生長在這裡幾乎不受自然條件的製約，生長周期加快。 現在工廠內種植的生菜、小白菜等，20天左右就能收穫，而在普通的大田裡，則需要一個月到40天的時間。

除了收穫快，空間利用率高也是植物工廠的重要特點。 在工廠內看到的都是三層的栽培架，從面積上就相當於同樣大小露天耕地的三倍，加上其種植密度大，因此，植物工廠的產量可以達到常規栽培的幾十甚至上百倍。

蔬菜種植之外，植物工廠在育苗上也有應用。 程瑞鋒介紹說，他們在黃瓜和番茄的育苗方面都做了實驗。 相比蔬菜生產，育苗的周期更短，一般為一周左右。 雖然常規栽培的周期也不是很長，但在育苗的整齊和健壯度上不如工廠的產品。 “畢竟大田的不可控因素太多，今天光照也許很好，但明天可能陰天，後天有可能降溫，而這些在工廠裡都可以得到控制。”

正當筆者在植物工廠裡聽取專家的介紹時，牆上的管道中突然發出一陣蜂鳴聲，打破了小屋原本的安靜……

不靠太陽不用土

“這是營養液在循環”，程瑞鋒解釋道。 說著，他把用來固定植株的塑料泡沫板掀起，原來，植物的根系根本不是生長在土壤裡，而是完全浸泡在營養液中。

程瑞鋒介紹說，土壤的作用是提供營養元素和水分，而營養液除了提供水分，也提供了植物生長所需的各種元素，包括氮磷鉀等大量元素及鋅鐵錳等微量元素，因此沒有必要使用土壤栽培。 無土栽培的技術現在已經非常成熟，而且水栽比土栽的生長周期要快很多，也是使用水栽的重要原因。

牆上顯示器上有營養液監控的數據，程瑞鋒說那是對營養液溫度控制的參數。 在寒冷的天氣中，系統會對營養液進行加熱，如果溫度很低，會對植物的根系造成傷害。

植物工廠的小屋沒有窗戶，外界的光線幾乎無法進入，“萬物生長靠太陽”這句俗語人人皆知，但工廠內的植物卻不見天日，難道它們生長不靠陽光？

“完全不用陽光”。 程瑞鋒的回答令人吃驚。 在每個栽培架上，都裝有一塊燈板。 不同的是左側是LED(發光二極管)燈，右側是熒光燈。 兩種燈光都能滿足植物生長的需要，只是LED比熒光燈更加節能。

LED燈板以紅燈為主，中間按一定距離均勻分佈著藍燈，比例大概為8∶1到9∶1。 楊其長說，太陽光對於植物而言是全波段的，紅光、藍光、紫外線、紅外線等都包括，但實驗顯示，植物吸收的光線波段主要是紅光和藍光，比例超過60% 。 因此將紅光和藍光按照一定配比製成光源，就能滿足植物生長需求。 紅外和遠紅外等成分主要以熱量的形式出現，而且耗能嚴重。 去掉那些部分，不會影響植物品質。 他們做過實驗，這種環境下成長起來的植物，維生素和糖的含量幾乎沒有變化。

另外，由於植物工廠內環境可控性強，栽培環境的二氧化碳濃度可以得到大幅增加，使植物的光合效率提高，植物生物量的形成和營養物質的積累，都是常規栽培的幾倍。