植物工厂:红蓝光LED代替阳光 成本仍高昂
摘要: 日前,国内第一例以智能控制为核心的植物工厂由中国农科院环发所率先研发成功,并在长春农博园投入运行。该植物工厂的研制成功,标志着我国在设施农业高技术领域已取得重大突破,成为世界上少数几个掌握植物工厂核心技术的国家之一,将对我国现代农业的发展产生深远的影响。
植物工厂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—二氧化碳耦联光合与气肥调控、营养液在线检测与控制等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、二氧化碳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。
通过对工厂内环境的高精度控制,植物的生长在这里几乎不受自然条件的制约,生长周期加快。现在工厂内种植的生菜、小白菜等,20天左右就能收获,而在普通的大田里,则需要一个月到40天的时间。
除了收获快,空间利用率高也是植物工厂的重要特点。记者在工厂内看到的都是三层的栽培架,从面积上就相当于同样大小露天耕地的三倍,加上其种植密度大,因此,植物工厂的产量可以达到常规栽培的几十甚至上百倍。
蔬菜种植之外,植物工厂在育苗上也有应用。程瑞锋介绍说,他们在黄瓜和番茄的育苗方面都做了实验。相比蔬菜生产,育苗的周期更短,一般为一周左右。虽然常规栽培的周期也不是很长,但在育苗的整齐和健壮度上不如工厂的产品。“毕竟大田的不可控因素太多,今天光照也许很好,但明天可能阴天,后天有可能降温,而这些在工厂里都可以得到控制。”
正当记者在植物工厂里听取专家的介绍时,墙上的管道中突然发出一阵蜂鸣声,打破了小屋原本的安静……
不靠太阳不用土?
“这是营养液在循环”,程瑞锋解释道。说着,他把用来固定植株的塑料泡沫板掀起,原来,植物的根系根本不是生长在土壤里,而是完全浸泡在营养液中。
程瑞锋介绍说,土壤的作用是提供营养元素和水分,而营养液除了提供水分,也提供了植物生长的各种元素,包括氮磷钾等大量元素及锌铁锰等微量元素,因此没有必要使用土壤栽培。无土栽培的技术现在已经非常成熟,而且水栽比土栽的生长周期要快很多,也是使用水栽的重要原因。
这时,记者想起刚进门时看到显示器上有营养液监控的数据,程瑞锋说那是对营养液温度控制的参数。在寒冷的天气中,系统会对营养液进行加热,如果温度很低,会对植物的根系造成伤害。
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