“農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工廠化”有一個大家聽起來都不陌生的名字，“植物工廠”。一個可以在沒有土壤和陽光雨露卻能保持植物本身的翠綠欲滴并且還能獲得高倍產(chǎn)量的全新生產(chǎn)方式。植物工廠使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從自然生態(tài)束縛中脫離出來，按計劃周年性進行植物產(chǎn)品生產(chǎn)的工廠化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程中吸收應用高新技術成果最具活力和潛力的領域之一，代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

走進植物工廠，室內(nèi)布滿栽培架，上面種滿生菜、小白菜等蔬菜植物。墻上的顯示屏正報告著溫度、濕度等數(shù)據(jù)，有時候看到的還是紅藍相間的LED燈光。在這里幾乎沒有土污染和病害蟲，遠遠超越了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的種植方式。

發(fā)展植物工廠是趨勢

植物工廠是國際上公認的設施農(nóng)業(yè)最高級發(fā)展階段，是一種技術高度密集、不受或很少受自然條件制約的生產(chǎn)方式,也是世界各國保障食物安全的重要發(fā)展方向。由于植物工廠的這些卓越特性，因此它又被認為是衡量一個國家農(nóng)業(yè)高技術水平的重要標志，就像航天工程、磁懸浮、大飛機等技術一樣，發(fā)達國家不會輕易讓其他對手掌握，必須依靠自主研發(fā)。

之前僅有日本、美國等少數(shù)發(fā)達國家掌握這項技術。植物工廠以節(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—二氧化碳耦聯(lián)光合與氣肥調(diào)控、營養(yǎng)液在線檢測與控制等13個相互關聯(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、二氧化碳濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境要素進行自動監(jiān)控，實現(xiàn)智能化管理。

我國是一個人均資源極為緊缺的國家，人均耕地僅為世界平均水平的40%，人均水資源僅為世界平均水平的25%，保障食物安全的任務艱巨，大力推動植物工廠高技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展符合我國長期的戰(zhàn)略部署。

發(fā)展中國植物工廠高技術產(chǎn)業(yè)，必須依靠自主研發(fā)實現(xiàn)在植物光配方及人工光源創(chuàng)制、節(jié)能環(huán)境控制以及智能化管控等核心關鍵技術上取得突破，否則必將受制于人。

細究植物工廠分類

關于植物工廠的分類，因所持的角度不同，其劃分方式也各異。目前比較習慣的分類方法是按照植物生長中最重要的條件之一——光能的利用方式不同來劃分，共有三種類型，即太陽光利用型、人工光利用型、太陽光和人工光并用型。其中人工光利用型被視為狹義的植物工廠，稱為密閉式植物工廠，它是植物工廠發(fā)展的高級階段。

1. 從建設規(guī)模上來分可分為大型（1000m以上）、中型（300~1000m）和小型（300m以下）三種；

2. 從生產(chǎn)功能上來分可分為植物種苗工廠和商品菜（果、花）植物工廠；

3. 從其研究對象的層次上又可分為以研究植物體為主的植物工廠、以研究植物組織為主的組培植物工廠、以研究植物細胞為主的細胞培養(yǎng)植物工廠。

不同的蔬菜種植也是很有講究，植物工廠采用立體多層栽培模式，為了充分利用栽培空間，一般都會選擇低矮的葉菜（生菜、小油菜、芹菜、菠菜等）、中草藥、食用菌、草莓等種植。對于番茄、辣椒茄子、黃瓜等高大的茄果類和瓜果類蔬菜會選擇另一種種植方式。

植物工廠的核心痛點

根據(jù)了解，日本、荷蘭等發(fā)達國家從20世紀70年代開始研究，并已在植物工廠系統(tǒng)結(jié)構、營養(yǎng)液栽培與環(huán)境控制等一些關鍵技術方面取得了重要進展，但由于存在系統(tǒng)能耗大、運行成本高等突出瓶頸，大規(guī)模應用仍受到一定限制。

此外，智能化管控的實現(xiàn)也是難點之一。環(huán)境和營養(yǎng)要素的檢測和控制，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)有很大區(qū)別。需要高技術的手段，包括信息技術、智能裝備技術、互聯(lián)網(wǎng)技術等技術的集成和應用。

如何突破植物工廠系統(tǒng)能耗大、運行成本高等關鍵技術瓶頸，大幅度降低人工光源與空調(diào)系統(tǒng)能耗、提升蔬菜品質(zhì)并實現(xiàn)植物工廠的智能化管控，構建“低碳、智能、高效”的植物工廠生產(chǎn)技術體系，是實現(xiàn)植物工廠快速普及與推廣的關鍵。

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，綠港團隊也認識到了這些難題的。經(jīng)過長期鉆研和探索，研發(fā)出植物工廠光效的植物補光燈，采用高散熱壓鑄鋁，具有極高散熱性，降低了光照的強度衰弱，提供使用壽命，光源采用模塊化的LED燈珠集成，提高了光譜波段的精確性、穩(wěn)定性和可靠性。并且在物聯(lián)網(wǎng)的智能化管控技術基礎上研究出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化園區(qū)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)標準化種植、精準生產(chǎn)、一站式服務。

未來構想，已然走近

目前為止可以說，我國已經(jīng)是植物工廠產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的國家，幾年時間即走過了發(fā)達國家?guī)资甑陌l(fā)展道路。就江蘇綠港獨個企業(yè)截止到目前為止已經(jīng)成功服務150多個農(nóng)莊，在全國布局50多個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，綠港設計、建設安裝的農(nóng)業(yè)設施總面積每年達200余萬平方米，所建設的溫室正在使用綠港自主研發(fā)的水肥一體化栽培系統(tǒng)。

據(jù)可靠資料顯示，我國人工光植物工廠總數(shù)已達100多座，成為數(shù)量僅次于日本的植物工廠發(fā)展大國。越來越多的植物工廠建設和生產(chǎn)運營的企業(yè)加入到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)領域，植物工廠技術和裝備也越來越成熟，已具備大規(guī)模推廣的條件。

未來所構想的植物工廠現(xiàn)如今已經(jīng)完全顛覆了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植方式，正在或即將改變我們的餐桌，呈現(xiàn)出更加美好的生活。0:34

（以上部分內(nèi)容引鑒自農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察，如有侵權告知即刪）