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植物工厂:红蓝光LED代替阳光 成本仍高昂

2009-10-26 作者:张超 来源:科技日报 浏览量: 网友评论: 0

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。

  从刚进门开始,记者心里便一直有个疑问——植物工厂的小屋没有窗户,外界的光线几乎无法进入,“万物生长靠太阳”这句俗语人人皆知,但工厂内的植物却不见天日,难道它们生长不靠阳光?

  “完全不用阳光”。尽管心理上都有所准备,但程瑞锋的回答还是多少有些令人吃惊。在每个栽培架上,都装有一块灯板。不同的是左侧是LED(发光二极管)灯,右侧是荧光灯。程瑞锋说,两种灯光都能满足植物生长的需要,只是LED比荧光灯更加节能。

  记者注意到,LED灯板以红灯为主,中间按一定距离均匀分布着蓝灯,比例大概为8∶1到9∶1。杨其长说,太阳光对于植物而言是全波段的,红光、蓝光、紫外线、红外线等都包括,但实验显示,植物吸收的光线波段主要是红光和蓝光,比例超过60%。因此将红光和蓝光按照一定配比制成光源,就能满足植物生长需求。红外和远红外等成分主要以热量的形式出现,而且耗能严重。去掉那些部分,不会影响植物品质。他们做过实验,这种环境下成长起来的植物,维生素和糖的含量几乎没有变化。

  另外,由于植物工厂内环境可控性强,栽培环境的二氧化碳浓度可以得到大幅增加,使植物的光合效率提高,植物生物量的形成和营养物质的积累,都是常规栽培的几倍。

  造价几何?

  尽管植物工厂在产量和效率方面具有优点突出,但存在的问题也同样明显,那就是高昂的成本,在一定程度上影响了它的推广。据了解,记者参观的这个小屋,建成就需要十几万元的投入,另外后期的运行和维护也是一笔花销,因此,如何降低成本是下一步研究人员所要面对的问题。

  杨其长说,在降低建设成本方面,他们将主要致力于新材料的研发,制作出成本低、隔热保温性能好、便于安装的新材料。而在运营方面,除了尽可能减少动力方面的消耗外,新能源的利用也是重要的手段。如果能使用太阳能、风能等清洁能源,虽然会增加前期投入,但运营费用也会大大降低。

  那么,植物工厂这种生产方式,将来是否有可能成为人类粮食和蔬菜供应的主要手段?杨其长表示,植物工厂将来肯定会走向普及,但由于其需要一定的投入,因此全部使用它来供应粮食蔬菜并不现实,但在一些特殊环境下,比如极地或太空中,它作为主要供应方式还是有可能的。

  另外,由于植物工厂的成本原因,它的主要培育对象是以经济和园艺作物等附加值高的植物为主体。水稻、小麦等粮食作物由于产值低、周期长等原因,一般不会成为植物工厂的主要生产对象,但可以利用其生产周期短的优势,推动育种方面的研究。毕竟植物工厂内50天收一茬水稻的速度比大田的120天要快一倍还多。

  离开小屋,采访也接近尾声。当走到环发所的办公楼下时,程瑞锋指着楼顶的一栋板房说,看,那是我们刚刚新建的植物工厂。新建工厂的位置和他们的设想很一致:高楼大厦的顶端或地下室。随着城市的发展,土地紧张的问题已经开始显现,而植物工厂的做法,大大提高了土地和空间的利用效率。随着技术的发展普及,也许不远的将来,钢筋水泥的都市丛林就会成为各种植物生长的温床。(编辑:CBE)

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