不用土也能“种地”了

蒋建科

不用土也能“种地”了

蒋建科

一般认为，农业生产离不开土 利用和农作方式”的技术，到底新在哪里？这种培植技术在我国进展又如何？

借助植物工厂，人类甚至可以在太空、荒漠、戈壁等地域进行作物生产

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所（以下简称中国农科院环发所）是我国植物工厂的重要阵地，该所研究员杨其长表示，目前我国掌握了智能LED植物工厂关键技术，整体水平处于国际前沿。

杨其长解释，农业生产就是植物通过光合作用生产碳水化合物的过程。遵循该科学原理，智能LED植物工厂根据不同作物对营养和阳光的需求，对“工厂”内环境要素和营养要素进行实时自动调配，精准供给植物，以确保植物健康生长，这样就实现了不用土、不用阳光，可实现全天候的植物智能化生产，人类甚至可以在太空、荒漠、戈壁等非可耕地里进行作物生产。

与传统农业生产方式不同，植物工厂有以下技术优势：一是作物生产计划性强，可在不受外界环境影响的条件下，实现周年均衡生产；二是单位面积产量高，可大幅提高资源利用效率；三是机械化、自动化程度高，劳动强度低，工作环境舒适等。

优势虽多，发展仍面临瓶颈

看到农民种地的艰辛，儿时杨其长就常想“种地不用土”该多好！20世纪90年代，杨其长敏锐地意识到，植物工厂是未来的发展方向。杨其长带领研究团队潜心研究，率先提出多个植物的“光配方”，并创制出基于光配方的LED节能光源及其光环境调控技术装备，在业界完成了多个首创性工作，首次提出“光—温耦合节能环境调控”方法，创制出植物工厂节能环境调控技术装备；率先提出“光—营养调控蔬菜品质”方法，创制出采前短期连续光照提升品质工艺及技术装备；率先提出植物工厂光效、能效以及营养品质提升的智能管控方法，创制出基于物联网的智能化管控系统。

2009年，中国农科院环发所植物工厂的研发团队与北京中环易达设施园艺科技有限公司研发出国内第一例智能型植物工厂。目前，该技术成果已推广到北京、上海、山东等20多个省区市。

植物工厂虽然拥有众多优势，但在实际发展过程中也面临着一些“瓶颈”。杨其长说，植物工厂普及和推广的核心是工业产品化，从目前看，植物工厂标准化、模块化装备的研发方面还有待提高。从研发力量上来看，目前参与研究的主要是科研单位、高校和中小企业。

“希望未来有中国的大企业能积极参与其中，只有实现植物工厂标准化、规模化生产，才能在国际竞争中有地位。”杨其长说。从经济效益上来看，与露地、大棚相比，植物工厂由于初期建设成本较高、耗能较大等原因，总体上来看单位生产成本还是相对偏高，未来仍需要进一步降低成本。