在上海世博會上，上海聯(lián)合館中展出的植物工廠吸引了眾多媒體紛紛報道，因為在這里種植植物不需要陽光和泥土，僅靠營養(yǎng)液和led燈便能讓其在毫無污染的環(huán)境下生長，而且從播種到收獲也比采用普通種植方式縮短近一半時間。據(jù)了解，世博園中的植物工廠來自于中環(huán)易達設施園藝科技有限公司，該公司在植物工廠的設計和生產領域處于國內領先地位。前不久，記者特意來到該公司位于中國農業(yè)科學研究院的基地，一探這種高端農業(yè)設施。
技術原理先進
在基地，記者看到全封閉式的環(huán)境中，不需要人工栽培，在led燈光的照射下，一株株生菜在營養(yǎng)液中茁壯生長。公司技術人員房振邦介紹，利用植物工廠可將植物的生產周期大大縮短，而且植物沒有病蟲害。
據(jù)了解，植物工廠的主要特征是精確可控環(huán)境設施、工廠化作業(yè)、衛(wèi)生安全、綠色環(huán)保、高密度生產。它可通過設施內高精度環(huán)境控制實現(xiàn)農作物周年高效連續(xù)生產的系統(tǒng)，利用計算機對植物生長的溫度、濕度、光照、co2濃度以及營養(yǎng)液等進行自動控制，使設施內植物生長不受或很少受自然條件制約，可謂是現(xiàn)代生物技術、環(huán)境工程、機械傳動、自動化控制等高新技術綜合集成的產物，充分體現(xiàn)植物生產過程的全方位工廠化、自動化、精準化、智能化。植物工廠的核心技術包括環(huán)境控制技術和營養(yǎng)液在線監(jiān)控技術兩個方面。環(huán)境控制技術是通過制冷與加熱雙向調溫控濕系統(tǒng)、二氧化碳增施系統(tǒng)、光環(huán)境調節(jié)系統(tǒng)、均勻送風系統(tǒng)、環(huán)境數(shù)據(jù)采集與自動監(jiān)控系統(tǒng)的應用，來實現(xiàn)植物工廠的全程監(jiān)控及周年連續(xù)生產。營養(yǎng)液在線監(jiān)控技術是通過對營養(yǎng)液的ec值、ph值和液溫等要素的在線監(jiān)測，來實施對栽培系統(tǒng)營養(yǎng)液的監(jiān)控，保證作物最適宜營養(yǎng)需求。
房振邦介紹，在整個植物工廠系統(tǒng)中，營養(yǎng)液、光源、送風系統(tǒng)是必不可缺的三“要件”，而自動控制系統(tǒng)是整個系統(tǒng)能順利運行的“大腦”?！艾F(xiàn)在國內植物工廠的建設已經(jīng)不成問題，但如何設置自動控制系統(tǒng)的參數(shù)還需要積累大量的經(jīng)驗。我們公司花了10年時間才完成對整套系統(tǒng)的參數(shù)設定?！?br>產品分類細致
關于植物工廠的分類，因角度不同，劃分方式也各異。從建設規(guī)模上可分為大型、中型和小型三種；從生產功能上可分為種苗植物工廠和商品菜(果、花)植物工廠；從研究對象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織培養(yǎng)植物工廠、以研究植物細胞為主的細胞培養(yǎng)植物工廠。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。從嚴格意義上講，全人工光源的植物工廠是真正的植物工廠，因為它絲毫不受外界環(huán)境因素的干擾，而且植物在生產過程中不受任何污染。
在中環(huán)易達公司，記者看到他們按照所種植植物的種類不同，將植物工廠分為了人工光植物苗工廠、人工光植物工廠、人工光植物組培箱。這些產品可滿足生產者對植物成品生產、組培、育苗各方面的需求。
在公司的基地，記者還看到了在植物工廠基礎上衍生出來的適用于家庭使用的“生態(tài)廚房植物工廠”，可以說這是“簡易微縮版”的植物工廠，它的外觀如同冰箱一樣，利用它消費者在家中不費吹灰之力就能種植出各種蔬菜，隨時享用沒有任何污染的新鮮蔬菜。
應用還需時日
盡是植物工廠是一個高技術、高投入、高產出的新興產業(yè)，但從現(xiàn)實情況看，其要在國內廣泛應用尚需時日。房振邦介紹，目前國內植物工廠的應用主要有兩方面，一是起農業(yè)示范作用，如他們建設的沈陽小韓村現(xiàn)代蔬菜工廠、中國農業(yè)科學院農業(yè)科技展示園等；二是在環(huán)境條件不適宜種植植物的地方使用，比如海島上等。
現(xiàn)在對于大多數(shù)花卉或者蔬菜生產者來說，植物工廠有些遙不可及，因為一個植物工廠的造價非常昂貴，這對于原本利潤就比較微薄的花卉或者蔬菜植物來說很難實現(xiàn)收益。據(jù)了解，一株由植物工廠生產出來的奶油生菜可以賣到一株10至15元的“天價”，這樣的消費群體還是非常有限的。盡管如此，植物工廠將是今后的一個發(fā)展趨勢，因為隨著人們對花卉蔬菜品質要求的提高，生產高檔花卉和蔬菜將成為植物工廠的“用武之地”。房振邦打比方說，就像當年空調進入中國市場一樣，也經(jīng)歷了一個由最初的貴族消費逐漸演變成平民消費，植物工廠也會經(jīng)歷這樣一個過程。他相信，在不久的將來植物工廠將憑借高產、高效等優(yōu)點普及花卉種植。
在世博會上展出的生態(tài)廚房植物工廠
公司研發(fā)出來的人工光植物工廠
露地、設施、植物工廠三類生產方式比較表 作物的生產性 露地栽培 設施栽培 植物工廠 單位面積產量 低 較高，為露地栽培的1~2倍或更高 高，為露地栽培的10~20倍 單位產品價格 低 較高，品質較露地種植的好 高，品質比設施栽培的好 單位面積產值 低 較高，為露地種植的3~10倍 高，為露地種植的30~60倍 周年均衡生產 難以做到，受自然環(huán)境影響嚴重 可以做到，但有相當?shù)碾y度 可以做到 種植作物種類 受季節(jié)影響很大 也受季節(jié)影響，但在一定程度上可克服 不受季節(jié)影響，任何時候可種植任何作物 農藥施用情況 絕對必要 需要，但施用量較少 不需要，僅消毒時需少量藥劑 勞動強度 大 稍輕 小 機械化程度 少數(shù)作業(yè)過程可實現(xiàn)機械化 許多作業(yè)過程可實現(xiàn)機械化 多數(shù)作業(yè)過程實現(xiàn)機械化 自動化程度 低 部分環(huán)境因素的調節(jié)可自動化 多數(shù)環(huán)境因素的調控已實現(xiàn)自動化
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“植物工廠（plantfactory）”一詞是日本首先提出的，其概念廣義上涵蓋了設施園藝，而狹義上則專指人工光型的植物生產系統(tǒng)。根據(jù)日本植物工廠的現(xiàn)狀，植物工廠是完全控制型和太陽光利用型營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)的總稱。日本植物工廠學會對植物工廠的定義是：利用環(huán)境自動控制、電子技術、生物技術、機器人和新材料等進行植物周年連續(xù)生產的系統(tǒng)，也就是利用計算機對植物生育的溫度、濕度、光照、co2濃度、營養(yǎng)液等環(huán)境條件進行自動控制，使設施內植物生育不受自然氣候制約的省力型生產。植物工廠生產的對象包括蔬菜、花卉和果樹，還有一部分大田作物、食用菌等。