【人民日报】植物工厂用科技打开未来农业

四维生态 2024-08-26 09:04:37

盛夏时节,骄阳似火,阳光穿透玻璃房,洒向由一排排“货架”组成的植物工厂。

进入工厂,每间种植室都有一排排像快递货架的种植柜,最高8层。各色水果蔬菜、香料花卉层叠排列,密集而整齐,长势喜人。

这是杭州富阳四维生态数字农业产业园(以下简称“四维生态”)打造的植物工厂。该工厂以垂直种植、智能控制、物联网、LED植物光照和植物营养等各领域的顶尖技术融合为基础,让农产品打破时节制约,一年四季都能源源不断产出。

图:植物工厂一角

“你看,每层架子的顶部是LED植物灯,底部是水培槽,各个水培槽有管道相连,形成一套灌溉系统,货架的侧面有一个类似小电扇的设备,可以促进空气流动。”四维生态项目经理Young介绍。

作为植物工厂的核心技术之一,LED照明为植物生长提供光源。Young说,不同植物生长所需的光强、光谱及光周期不尽相同,经过大量实验数据积累,四维生态自主研发LED照明控制系统可根据植物特性进行光源“定制”,能为作物光合作用提供最有效的光谱、光强、光周期等“配方”组合,并且可以通过控制LED照明的光照强度渐变来模拟出“日出”“日落”。

相比传统农业,植物工厂是一场翻天覆地的生产方式变革。“用仪器检测植物在生长过程中需要什么元素,通过循环灌溉系统给它‘对症下药’,让植物吃上‘精细粮’。”Young说,对于植物生长所需的温度、湿度、二氧化碳浓度等全程智能化调节,而水肥则由营养液循环系统自动供给,进一步提高了生长效率。

“以往的生菜一年可以割五六茬,现在可以产26茬。”Young说,以生菜为例,在植物工厂中它的定植周期是14天,一个单位面积的生菜周期产量可以达到5千克,一年的单位面积产量高于120千克,这样的产量大约是露天栽培的50到100倍。

与普通种植对比,植物工厂模式省水又环保。根据测算,一株菜从种植到收获只需要500毫升的纯净水。营养液是不断循环的,并在收成前三天切换到清水模式,到收割时全部吸收完毕。

此外,植物工厂内的植物不需要土壤栽培。植物被固定在用珍珠岩、泥炭、椰糠等组成的基质中。

“蔬菜可以直接摘下来吃。”Young说,工作人员进入种植区域,必须换上无菌防护服,经过风淋室,除尘消毒,有效阻断或减少尘源进入生产区。

Young说,空间利用率高和一年四季不间断生产也是植物工厂的重要特点,立体栽培模组的层数可以随着厂房的高度增加而增加,“植物工厂的草莓可以做到12个月连续采收,让消费者一年四季都可以吃到鲜美、健康的草莓。”

然而,并不是所有的农作物都适合进入植物工厂。Young说,除叶菜类比较适合在植物工厂种植外,市场需求大、经济价值高的蔬果、中草药也适合。

图:植物工厂内种植的花卉

目前,四维生态已实现蔬菜水果类、香料类、花草类等上百种农作物的精品育苗和高效种植。

自2018年启动研发以来,四维生态打造的数智植物工厂已经进入商品化阶段,相继在浙江、云南、山东等地落地数智植物工厂项目,相关技术在北美、欧洲、东南亚等市场得到应用。

四维生态董事长华桂潮于2007年创办的英飞特电子(杭州)有限公司,作为LED驱动器行业公认的全球领航者,为四维生态积攒雄厚技术实力。该公司54%以上的人员均为研发工作者,每年的研发投入数千万元。

“植物工厂是未来农业的一种打开方式。它用工业思维实现农业标准化生产,农业生产不再靠天吃饭。我们将利用科技力量让老百姓的餐桌更安全、更丰富。”华桂潮说。

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