提到农场，人们最先想到的是大片的土地，如今，借由最新的农业科技，新型的农场正在颠覆人们原有的印象。越来越多的研究人员积极倡议在未来建立一种立体农业模式，即在高大的建筑物中用营养液培植农作物，无需一字排开地种植，而是种在多层架子上，这便是植物工厂。
带着好奇心，近日，笔者来到位于东莞市一座办公楼内的中实创半导体照明有限公司(以下简称“中实创”)，在技术人员的带领下，走进了它们的植物工厂实验室。
从农场到工厂 灯光和营养液是功勋
进入植物工厂的生产车间之前，需要洗手消毒，穿上膝鞋套和防护服等防护装备，经过风淋设施除尘、消毒，这样做的目的是把病虫害和病毒挡在门外。
进入植物植物实验室内，入眼便是如同超市货架一样的层层叠叠的栽培架。在这些架子上，各种生菜、番茄等蔬菜们“不见天日”，却在LED植物灯光的照射下出落得水灵健康;未见一丝一毫土壤，只见作物的根须浸润于营养液槽中，却也兀自生长得生机勃勃。
技术人员告诉我们，整个植物工厂的蔬菜都采用无土栽培，通过控制植物从育苗到生产全过程的温度、湿度、光照以及营养液等环境条件，使设施内的植物生长基本不受自然条件的制约。不仅有效的提高了种植效率，并且规避了各种自然灾害和各种污染，比如土壤污染、水污染等，这里的蔬菜喝的都是五层过滤水加上均衡的营养液。
在植物工厂，万物生长可以不靠阳光，而靠灯光。“不同的植物适合的红蓝光等比例有所不同，在不同生长阶段所适宜的光照配方也不同。为了满足相应植物的生长需求，我们一直在研究LED植物光效照明技术对于不同蔬果品种和不同周期的节律关系。”技术人员说。为此，他们根据植物生育的周期的需求，研发出了植物光照系列产品，并持续研究不同光谱光质结构对成品水果、蔬菜的口感和营养成分的影响。
植物工厂内蔬菜生长所需的养分则靠营养液来提供，而非传统的土壤。因而，营养液调配技术甚至被很多企业视为商业机密。笔者在现场看到，每一层架子顶层都安装了LED红蓝光植物灯，小苗则被安置在下方的一个个种植孔里，孔底下就是循环使用的营养液。据悉，该营养液由华南农业大学专家指导特别配制，“我们针对不同植物生长过程中对各类营养素需求专门配置，均衡地含有植物生长必需的离子螯合态营养元素。”也得益于此，蔬菜生长周期很短，3~4周就可以采摘。
技术人员还随手摘下一片生菜让笔者品尝，植物工厂的内部环境严格控制，新风系统有效过滤空气中的尘埃，营养液也在循环过滤，杜绝了病菌繁殖的源头，也少了土壤污染、水源污染和空气污染，所以这些蔬菜可以不用洗就能直接吃，且口感鲜甜、爽脆，高安全、高营养。
这家植物实验室是由中实创在北京大学东莞光电研究院、华南农业大学、大连农科院等高校的倾力支持下设立的可控式多光谱植物实验室，总面积500平方米，主要研究叶菜类、小玫瑰、以及番茄蔬果等。
自主研发大大降低成本，菜价有望下降
近年来，植物工厂在日本、中国、韩国、美国、新加坡等国家和地区发展迅速，一些国际知名企业(如飞利浦、GE、三菱等)也纷纷介入植物工厂的技术研发与产业推广，全球植物工厂呈现极为活跃的发展势头。
但就目前进展来看，即使在自动化种植技术领先的日本，植物工厂也有大约70%是不盈利的。如果不是靠政府补贴，很多植物工厂的经营者恐怕早已被淘汰出局。据《福布斯》杂志报道，松下公司市场营销和业务规划部经理松叶正树(音译)甚至认为，这一数字应该接近90%。
建设和运营成本高使得植物工厂生产出来的产品价格居高不下。成本高成为植物工厂经营者迫切需要摆脱的瓶颈。
“LED照明模组和营养液均是我们自主研发生产，用电采用波谷时段给电，随着近几年的各种相关价格的不断下降，种植成本也大大降低。”技术人员称。据了解，为了实现高科技植物工厂的本土化，研发团队联合几所国内著名高校和相关科研院协同研发，目前，中实创植物工厂已拥有多项自主知识产权发明专利技术，包括植物和阅读共用LED照明模组、电机固定装置、一种蔬菜栽培用高效富钙营养液配方、一种植物种植设备……在光、温、湿、肥、气、苗、控等方面拥有核心自主创新技术。
据笔者了解，通常情况下，一个500平方米的人工光植物工厂，在日本造价为800万元左右;在中国为500万元左右。而在这些自主高科技和生产的支撑下，中实创的植物工厂实验室比国际产品成本低很多。
首先，在建设成本上，采用已有厂房进行无尘车间的改造工程，节省巨额新建厂房的投入;其次，在设备成本方面，一个植物工厂所需的植物光源较多，而使用自主研发的LED模组以及给光独特方法，无需引进或购买，设备成本可降低百分之三十以上;另外，在运营成本方面，利用多所高校的研发资源和检测设备资源，和农业专业院校建立实习基地，加之利用波谷错峰补光，用电量可削减60%以上;而特别配置的营养液不仅确保果蔬营养均衡，安全无公害，更加省去了相当大部分成本。
迄今，植物工厂与其出产的蔬菜仍被认为是“贵族蔬菜”，无法普及。除了缺乏销售渠道外，主要的原因就在于相对高昂的售价。“因地制宜，设备成本和运营成本大大减少后，我们的菜价就能降下来了”技术人员说。
