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植物工厂bob.com新闻[人民日报]

发布时间:2023-05-03 点击量:866

  bob.com据杨其长介绍,国内第一例智能型植物工厂建筑面积为200平方米,共由植物苗工厂和蔬菜工厂两部分组成,以节能植物生长灯和LED为人工光源,采用制冷-加热双向调温控湿、光照-CO2耦联光合调控、空气均匀循环与流通、营养液(EC、pH、DO和液温等)在线检测与控制、图像信息传输、环境数据采集与自动控制等13个相互关联的控制子系统,可实时对植物工厂的温度、湿度、光照、气流bob.com、CO2浓度以及营养液等环境要素进行自动监控,实现智能化管理。植物苗工厂由双列五层育苗架组成,种苗均匀健壮,品质好,单位面积育苗效率可达常规育苗的40倍以上,育苗周期可缩短40%以上;蔬菜工厂采用五层栽培床立体种植,栽培方式选用DFT(深液流)水耕栽培模式,所栽培的叶用莴苣从定植到采收仅用16-18天时间,比常规栽培周期缩短40%,单位面积产量为露地栽培的25倍以上,产品清洁无污染,商品价值高。

  由于植物工厂不占用农用耕地,产品安全无污染,操作省力,机械化程度高,单位面积产量可达露地的几十倍甚至上百倍,因此又被认为是21世纪解决人口、资源、环境问题的重要途径,也是未来航天工程、月球和其他星球探索过程中实现食物自给的重要手段。

  据杨其长研究Leabharlann Baidu介绍,植物工厂技术的突破将会彻底解决人类发展面临的诸多困惑,甚至可以实现在荒漠、戈壁、海岛、水面等非可耕地,以及在城市的摩天大楼里进行作物生产。利用取之不尽的太阳能,加上一定的种子和矿质营养,就可源源不断地为人类生产所需要的食品。近年来,一些耕地资源紧缺的发达国家正在加大资金与技术的投入,加紧植物工厂的研发和推广工作,在日本,政府采取补贴50%的手段,推进植物工厂的发展,预计3年后将新增150座植物工厂。

  2009年,是中国植物工厂发展值得纪念的一年,第七届中国国际农产品交易会与第八届中国长春国际农业•食品博览(交易)会将在这年的9月在长春召开,主办方长春市人民政府和长春农博会管委会非常重视这届展会,觉得应该要有一个亮点来为展会添彩,一致想到了植物工厂,并同时想到要由杨其长领导的团队来完成。

  杨其长团队接到任务时离博览会开幕不到5个月,时间紧、任务重,而且又是第一次把实验室的成果搬到生产实际,面积还要扩大十倍,困难可想而知。最后决定采取总体设计,分头施工,边施工、边修改的实施方案,植物工厂的各个分系统由专人负责,各自按总体设计方案进行加工、调试。2009年8月31日,离博览会开幕仅剩一周的时间,杨其长研究员再次来到现场时,系统各部分安装调试完毕,栽培床上的蔬菜长势喜人、育苗床上的种苗整齐健壮,他和博览会管委会的领导都露出了欣慰的笑容,国内第一例智能型植物工厂终于宣告建成。

  (访我国植物工厂研究的创始人——中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所杨其长研究员)

  近日,随着我国第一例以智能控制为核心的植物工厂的研制成功,越来越多的人们对植物工厂这一农业高技术成果产生了浓厚兴趣。为此,笔者专门采访了智能型植物工厂课题组组长、我国植物工厂研究的创始人——中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所杨其长研究员。

  2009年9月,国内第一例智能型植物工厂在长春农博会一经展出,就受到国务院副总理、农业部部长孙政才等有关领导以及170多万观众的高度关注。同时,也向世人宣告,我国在植物工厂领域已经取得重大技术突破,成为世界上少数掌握植物工厂高技术的国家,并可以自豪地说,我们已经拥有了自主知识产权的植物工厂。

  早在10年前,杨其长研究员就把植物工厂作为科研选题的重要方向之一,收集了大量的有关植物工厂的研究资料,苦于一直未有相关的研究课题支持。2002年,他获得了科技部科学仪器设备升级改造项目“植物无糖培养环境综合调控系统”的支持,开始了密闭式人工光植物系统的研究;2004年,再次获得科技部升级改造项目“植物水耕栽培装置及其营养液自控系统”的支持,进行了水耕栽培营养液在线检测和控制系统的研究。正是这两个课题的支持,为其后来的植物工厂研究奠定了重要基础。2005年,他根据多年的积累和对国际前沿的把握,出版了国内第一部植物工厂专著《植物工厂概论》,在这部书中,他全面系统地对植物工厂的发展历程、国际动态以及相关的核心技术进行了介绍bob.com,为我国在该领域的突破奠定了理论基础。但真正意义上的植物工厂研究尚未开始。

  2005年4月,杨其长在国家留学基金委的资助下赴荷兰瓦赫宁根大学留学一年。一次偶然的机会,他发现欧洲人已经在悄悄地进行LED光源在密闭式植物栽培系统的试验研究,通过查阅资料,杨其长发现LED是一种非常好的节能光源,红蓝光LED组合可为植物光合作用提供理想的光谱,是未来农业与生物领域重要的人工光源。这一敏锐的信息,杨其长马上与植物工厂联系起来,如果将LED用于植物工厂代替目前的荧光灯,将是一个重要的发展方向。想到这里,他兴奋不已,马上通过邮件和电话告知国内的助手们赶快试制。在他的督促和遥控下,不到半年的时间,一座20平方米的小型植物工厂试验系统建设完毕。2006年4月杨其长如期回国后,立即着手开展LED光源板的试制,由于当时民用LED与植物所需要的光谱成分差距很大,杨其长先后与国内的多个相关研究所联系,花费了数倍于民用LED的价格,终于开发出4套LED植物光源板系统,保证了试验的顺利进行。在短短的2年多时间里,他们先后进行了LED植物育苗、叶用蔬菜、药用植物栽培以及植物组培的试验研究,取得了一大批原始数据,为LED植物工厂的应用奠定了基础。

  植物工厂作为技术高度集成的农业系统,就像航天工程、磁悬浮、大飞机等技术一样,发达国家不会轻易让其他对手掌握的。杨其长研究员深有体会,他近年来多次访问欧洲和日本,尤其是参观植物工厂时,无论是研究单位还是生产业主基本不让拍照,对一些核心技术更是讳莫如深,甚至有意把显示参数的屏幕遮挡起来。因此,在植物工厂这类高技术领域,必须依靠自主研发。

  杨其长研究员介绍说bob.com,植物工厂是一种通过设施内高精度的环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是由计算机对植物生育过程的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,不受或很少受自然条件制约的全新生产方式。

  由于植物工厂充分运用了现代工业、生物工程和信息技术等手段,技术高度密集。多年来,植物工厂一直被国际上公认为设施农业发展的最高级阶段,成为衡量一个国家农业高技术水平的重要标志之一,目前仅有日本、美国、荷兰等少数发达国家掌握这项技术。

  2008年5月,国际上著名的植物工厂专家、日本千叶大学校长古在丰树教授访问杨其长的试验室时,感到非常惊讶,并在下午的报告中多次提及bob.com,没想到中国在LED植物工厂方面的研究如此深入,原来准备讲的内容,他不得不临时作了调整,并在演讲中多次称呼比他小20岁的中国学者杨其长为“先生”,要知道在日本“先生”是非常尊敬的称呼。随后,古在丰树教授两次邀请杨其长研究员访问日本,并亲自陪同考察,使杨其长深深地感觉到来自异国学者的尊重。

  与很多科学家一样,杨其长研究员也有自己的梦想,植物工厂就是其实现梦想之一。杨其长来自安徽农村,小时候与父辈们一道参与过耕种、插秧和收获等重体力劳动,印象极为深刻,也梦想着有一天能让自己和父辈们能在轻松bob.com、愉快的环境下劳作,甚至可以象工厂的工人一样在生产线上生产粮食,不受四季气候的约束。上大学时,他毅然选择了农业机械化专业,也是与他儿时的梦想不谋而合。工作以后,他一直从事设施农业方面的研究,离实现植物工厂的梦想也越来越近。