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【新科技】農(nóng)業(yè)需求大環(huán)境下的植物工廠

2016-02-18 09:47:50 來源：中國農(nóng)機(jī)網(wǎng) 閱讀量：16665 評論

 　　【中國農(nóng)機(jī)網(wǎng)  科技創(chuàng)新】到21世紀(jì)末，*或者我國人口的增加對農(nóng)產(chǎn)品及糧食的需求，不僅是數(shù)量，還有質(zhì)量上面的安全需求急劇增加。在這種背景下，植物工廠應(yīng)運而生，發(fā)展速度非?？?。
　　
　　植物工廠為我國增添科技農(nóng)業(yè)選擇
　　
　　電影《火星救援》中有這樣一幕：孤身留在火星上的宇航員馬克利用技術(shù)自造水肥，在荒漠的火星上種出了土豆。類似的情節(jié)在廣東佛山成為現(xiàn)實。
　　
　　
【新科技】農(nóng)業(yè)需求大環(huán)境下的植物工廠


      位于廣東佛山南海羅村的廣東現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（植物工廠）應(yīng)用示范基地內(nèi)，一個150平方米的房間里，4層立體栽培架上一片綠油油的青菜苗正茁壯生長，每一層架子頂層都安裝了一排紅色的LED燈，下方則是無土栽培的營養(yǎng)液。
　　
　　示范基地負(fù)責(zé)人眭世榮說，植物工廠的特點，是由半導(dǎo)體照明（LED）為植物生長提供光照，與無土栽培技術(shù)和水肥一體化的智能管控相結(jié)合，聚集了眾多的技術(shù)因子。該基地目前一次多可培育葉菜2萬棵。
　　
　　中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所主任楊其長介紹說，近年來LED照明技術(shù)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，尤其是植物工廠技術(shù)在國內(nèi)外越來越熱。我國目前的植物工廠有110多座。
　　
　　楊其長說，植物工廠是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的集中體現(xiàn)之一，相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有很多優(yōu)點，一是少受外界氣候影響，生產(chǎn)能力比較穩(wěn)定；二是土地和空間資源的利用效率較高；三是生產(chǎn)自動化程度高，產(chǎn)量也比較高；四是可以有效避免重金屬等污染。
　　
　　廣東省農(nóng)業(yè)廳科技教育處處長陳暹秋認(rèn)為，植物工廠將LED產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)有機(jī)融合，利用工廠模式發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，大幅度降低土地資源依賴。在我國人多地少、旱澇、病蟲災(zāi)害頻發(fā)等背景下，將大有作為。
　　
　　植物工廠采納LED照明技術(shù)裝備存難點
　　
　　植物工廠采納LED照明技術(shù)裝備，這是它的優(yōu)勢，因為LED照明可以極大提升植物工廠的空間效率，提升生產(chǎn)效率。同時也有一部分的技術(shù)發(fā)展的難點，如節(jié)能降耗的問題，包括LED光源如何運行更加節(jié)能有效，環(huán)控執(zhí)行機(jī)構(gòu)等...
　　
　　技術(shù)難點分兩部分，一部分是植物工廠生產(chǎn)調(diào)控單向技術(shù)發(fā)展的難點。這其中主要有6個難點：一是節(jié)能降耗的問題，包括LED光源如何運行更加節(jié)能有效，環(huán)控執(zhí)行機(jī)構(gòu)等；二是智能環(huán)境控制問題，耦合控制、資源利用；三是農(nóng)產(chǎn)品保健品質(zhì)調(diào)控技術(shù)，功能營養(yǎng)物植物強(qiáng)化等；四是營養(yǎng)配方與光照配方問題，這一直是非常重要的問題；五是水肥一體技術(shù)裝備，我們要構(gòu)建更合理的栽培平臺，研發(fā)更好的栽培裝備；六是生產(chǎn)管理自動化技術(shù)裝備，我們現(xiàn)在國內(nèi)的植物工廠機(jī)器人、自動化裝備應(yīng)用還是比較欠缺的。
　　
　　第二部分的難點是生產(chǎn)調(diào)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展難點。這里面有四個難點，一是植物工廠生產(chǎn)植物產(chǎn)品類型與效益關(guān)系，生產(chǎn)不同的植物種類和你的效益息息相關(guān)，他們之間的定量關(guān)系到底怎樣，需要我們做很多的研究工作；二是植物工廠建造規(guī)模與效益關(guān)系，建造的植物工廠規(guī)模不一樣，投入不一樣，產(chǎn)出也不一樣，這是不是一個直線關(guān)系或其他關(guān)系，也需要進(jìn)一步研究；三是植物工廠智能化水平與效益關(guān)系，我們的植物工廠到底自動化水平達(dá)到多高有利于盈利，有利于推廣，這也需要研究；四是植物工廠建造區(qū)域與效益關(guān)系，例如建在城市周邊，還是鄉(xiāng)村，或者是華南華北，是不是都有不同的關(guān)系，我們需要更深入的研究。
　　
　　植物工廠技術(shù)發(fā)展的對策
　　
　　后簡單介紹下植物工廠技術(shù)發(fā)展的對策，個人觀點，僅供參考。首先是科技研發(fā)層面，一是針對性開展植物工廠植物生產(chǎn)要素需求規(guī)律研究，懂農(nóng)業(yè)生物環(huán)境學(xué)、營養(yǎng)生理學(xué)、分子生物學(xué)，建立基于植物種類及品種的營養(yǎng)與環(huán)境配方大數(shù)據(jù)。
　　
　　二是開展植物工廠工程裝備研發(fā)工作，圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程裝備、栽培與水肥一體化工程裝備、照明工程裝備、環(huán)境要素智能控制工程裝備等。
　　
　　三是開展植物工廠高校調(diào)控的技術(shù)方法研發(fā)工作，以高產(chǎn)為目標(biāo)，生產(chǎn)要素時空耦合調(diào)控技術(shù)方法研究，才能更有利于植物發(fā)展生育。
　　
　　在成果轉(zhuǎn)化與示范驗證層面，一是建立典型氣候區(qū)植物工廠示范工程；二是建立規(guī)模尺度差異性植物工廠示范工程；三是建立多種植物種類的植物工廠示范工程；四是建立智能化物聯(lián)網(wǎng)植物工廠示范工程。通過示范工程的建立，通過一年或者是幾年的運行，得到一些運行參數(shù)，為植物工廠的標(biāo)準(zhǔn)化、推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

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