中國農(nóng)科院成功研制出國內(nèi)第一例智能植物工廠

        近日，國內(nèi)第一例以智能控制為核心的植物工廠由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家率先研發(fā)成功并在長春農(nóng)博園投入運行。該植物工廠的研制成功，標(biāo)志著我國在設(shè)施農(nóng)業(yè)高技術(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)的影響。
        植物工廠（Plant Factory）是一種通過設(shè)施內(nèi)高精度的環(huán)境控制實現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)，不受或很少受自然條件制約的全新生產(chǎn)方式，同時又是一種高投入、高技術(shù)、精裝備的生產(chǎn)體系，集生物技術(shù)、工程技術(shù)和系統(tǒng)管理于一體，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從自然生態(tài)束縛中脫離出來，按計劃周年性進(jìn)行作物高效生產(chǎn)的工廠化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。植物工廠一直被國際上公認(rèn)為是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的最高級階段，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中吸收應(yīng)用高新技術(shù)成果最具活力和潛力的領(lǐng)域之一，代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
        由于植物工廠不占用農(nóng)用耕地，產(chǎn)品安全無污染，操作省力，機(jī)械化程度高，單位面積產(chǎn)量可達(dá)露地的幾十倍甚至上百倍，因此被認(rèn)為是21世紀(jì)解決人口、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現(xiàn)食物自給的重要手段。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)。
        植物工廠項目研發(fā)組組長、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所楊其長研究員介紹說，國內(nèi)第一例智能型植物工廠占地面積200平方米，由植物苗工廠和蔬菜工廠兩部分組成，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-CO2耦聯(lián)光合與氣肥調(diào)控、空氣均勻循環(huán)、營養(yǎng)液（EC、pH、DO和液溫等）在線檢測與控制、圖像信息傳輸、環(huán)境數(shù)據(jù)采集與自動控制等13個相互關(guān)聯(lián)的控制子系統(tǒng)，可實時對植物工廠的溫度、濕度、光照、氣流、CO2濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境要素進(jìn)行自動監(jiān)控，實現(xiàn)智能化管理。植物苗工廠由雙列五層育苗架組成，種苗在良好的環(huán)境和營養(yǎng)條件下生長，植株均勻健壯，品質(zhì)好，單位面積育苗效率可達(dá)常規(guī)育苗的40倍以上，育苗周期可縮短40%以上；蔬菜工廠采用五層栽培床立體種植，栽培方式選用DFT（深液流）水耕栽培模式。由于良好的環(huán)境與營養(yǎng)保障，所栽培的葉用萵苣從定植到采收僅用16～18天時間，比常規(guī)栽培周期縮短40%，單位面積產(chǎn)量為露地栽培的25倍以上，產(chǎn)品清潔無污染，商品價值高。
        該智能型植物工廠通過13個相互關(guān)聯(lián)子系統(tǒng)的精準(zhǔn)調(diào)控，可全天候?qū)崿F(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集與自動控制、營養(yǎng)液自動循環(huán)與控制以及計算機(jī)管理等生產(chǎn)過程的智能化操作，擁有環(huán)境智能可控性、生產(chǎn)高度集約性、管理自動節(jié)能性等突出優(yōu)點，集中展現(xiàn)了我國設(shè)施農(nóng)業(yè)高技術(shù)的水平。
        據(jù)楊其長研究員介紹，智能植物工廠關(guān)鍵技術(shù)的突破已經(jīng)使我國邁入國際設(shè)施農(nóng)業(yè)高技術(shù)擁有國隊伍，不僅大大提升了我國在農(nóng)業(yè)高技術(shù)領(lǐng)域的國際地位，也為我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步起到了重要的推動作用。由于植物工廠的特殊功能，可以實現(xiàn)在完全受控、且不施用任何農(nóng)藥的環(huán)境下生產(chǎn)，能為人類提供更為健康環(huán)保的蔬菜與瓜果甚至是糧食產(chǎn)品，是未來解決耕地減少與環(huán)境惡化所造成的生產(chǎn)不可持續(xù)發(fā)展問題，克服食品安全危機(jī)，保障農(nóng)產(chǎn)品有效供給的關(guān)鍵技術(shù)手段。
        在剛剛舉辦的第七屆中國國際農(nóng)產(chǎn)品交易會與第八屆中國長春國際農(nóng)業(yè)食品博覽（交易）會上，國內(nèi)第一例智能型植物工廠亮相后，受到國務(wù)院副總理回良玉、農(nóng)業(yè)部部長孫政才等有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度關(guān)注，并在170多萬觀眾中引起強(qiáng)烈反響。