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植物工厂 给作物定制舒服的“家”
文章字数:1257
    离开了阳光、雨露、土壤,在钢筋混凝土搭建起的厂房里,植物可以生长吗?产量有保证吗?
    “植物工厂采用了温湿光的自动补偿系统,以互联网智能控制,经过人工驯化的多种高附加值农产品可以在植物工厂实现量产。”中国农科院蔬菜花卉研究所研究员贺超兴答道。
    循着这个回答,笔者近日来到北京、西安等地的植物工厂,看一看厂房里的植物,到底是如何生长。
    厂房里,植物是如何生长的
    植物的生长离不开光照、水分、养料、适宜的温度等。作为植物生长的车间,植物工厂本质上是对这些要素的集成控制。
    去年12月下旬,北京市环境保护监测中心发布的空气质量指数显示,11天里有9天为污染天气,而在植物工厂里种植草莓的莓农,完全不用苦苦“等风来”。通过光传感器的光照监测,植物工厂的物联网系统可以自动调节光照,在雾霾天气里依然“艳阳高照”。
    过了腊八,时至大寒。北京市平谷区马坊镇农众物联植物工厂里,鱼腥草、香椿芽、薄荷叶等新鲜蔬菜层层叠高,旺盛地生长着。
    “这些菜生长在营养液中,除了植物生长正常吸收的损耗外,环境蒸发损耗几乎为零。”该植物工厂负责人姚旭介绍说,在密闭环境下进行水肥一体化循环,相对于大田种植,水资源节约率可以达到93%以上。
    农民常说,植物生长离不开土地。事实上,植物生长真正离不开的并非土地,而是土壤中的养料。在植物工厂里,农作物种植在营养液或者砾石、蛭石、椰糠、秸秆等做成的基质材料里。植物生长所需养分由调配好的营养液补给,食品安全变得更可控,同时还避免了重茬,节约了土地。
    降成本,先进设备也需本土化
    作为一种新兴的生产方式,植物工厂在荷兰、日本、美国等发达国家被普遍使用。“国外植物工厂发展相对成熟一些,但是也存在一个问题,就是投入成本太高,不利于推广。”姚旭介绍说,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℃,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,而投入成本比起国内本土设备却增加了几十倍。
    在农众物联植物工厂,笔者看到,各色各样的绿色蔬菜一层一层地摞了六七层。“每层的层高不同,植物生长的不同阶段需要调整层高,国外进口设备可以自动调整层高,我们自主研发的设备则是半自动调整。”从自动到半自动,并非本土设备技术水平的不足,而是更了解市场的选择。
    多数食用菌的生产在秋冬季节,因为食用菌正常生长环境通常温度较低、湿度较大,因此在周年化生产过程中,大部分食用菌生产须降温通风,所需能耗成为运营过程中主体成本之一。
    农众物联植物工厂在设计上采用依托食用菌、绿叶菜、茄果类蔬菜等所需条件的有效循环:使用食用菌吸收氧气释放二氧化碳并使室内温湿度增加的条件,协调互补绿叶菜、茄果类蔬菜的自然生长;再由绿叶菜、茄果类蔬菜吸收二氧化碳并降低室内温湿度,协调食用菌的正常生长。另外,利用食用菌在不同过程中所代谢的无机营养物质对蔬菜生长进行补充,用蔬菜生长过程中淘汰的部分有机物质对食用菌生产进行补充,大幅度降低运营过程中的能耗、物料消耗,使植物工厂进入一种综合态、互补式生产模式中。

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