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仿真植物厂家-植物工厂：颠覆农业的技术
植物工厂的蔬菜（中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所供图）
近日，全国“十二五”“科技创新成果展”在北京展览馆举行。由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所“设施植物环境工程团队”自主研发的“智慧LED植物工厂”揭牌并受到党和国家领导人的接见。并受到社会各界的高度关注和广泛好评。
这种被称为“土地利用和耕作方式”的颠覆性技术只有少数几个国家掌握，我国就是其中之一。
“目前，我国已全面掌握LED植物工厂的关键技术，整体水平处于国际前列。”我国植物工厂研究创始人、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员杨其昌接受《中国科学报》记者采访时表示。
生产植物的“工厂”
植物工厂是一个高效的农业系统，通过设施内的高精度控制，实现农作物的全年连续生产。温度、湿度、光照、CO2浓度、营养液等环境因素全天候可控，省力的生产方式不受或很少受自然条件限制。
也就是说，智能LED植物工厂可以实时自动监测“工厂”内的环境元素和营养元素，无需土壤或阳光，随时随地实现植物的智能化生产，甚至可以在太空、沙漠、戈壁、岛屿、水面、摩天大楼等非耕地进行农作物生产。
杨启昌告诉记者，植物工厂作为一种全新的生产方式，其技术优势主要表现在：一是作物生产高度计划化，可以在不受外部环境影响的情况下实现年度平衡生产；二是单位面积产量高，可大大提高资源利用率；三是机械化、自动化程度高，劳动强度低，工作环境舒适；四、不使用农药，产品安全无污染；五、多层立体栽培，省地省力；第六，不受或很少受地理、气候等自然条件的影响；七是与现代生物技术紧密结合，生产稀有、高价、营养丰富的植物产品。
对于我国这样一个人口多、耕地少、人均资源相对不足的农业大国来说，植物工厂的发展意义重大。 “随着全球人口的快速增长和可耕地的不断减少，如何利用有限的耕地来满足人们日益增长的粮食需求已成为全球性难题；随着城市化的快速发展和人们生活水平的不断提高生活水平，人们对清洁安全农产品的需求越来越迫切；同时，农业劳动者人口老龄化，年轻人不愿务农的现象越来越多严重。吸引年轻人从事农业工作已成为世界面临的重大问题。杨其昌说，“植物工厂只是提供了解决上述问题的可能途径。”
同时，植物工厂作为技术密集型产业，体现了现代科技、现代装备工程和信息技术的最新科技成果，是目前众多发达国家中最发达的国家。农业高新技术研究的热点和重点也是一个国家农业高新技术水平的重要标志。在杨其昌看来，植物工厂颠覆了传统的耕作方式，代表了未来农业发展的方向。从这个角度看，掌握植物工厂的核心关键技术具有战略意义。 “在农业高新技术竞争中，我国应掌握关键技术，才能参与激烈的国际竞争。”
攻克难关，掌握关键技术
记者了解到，植物工厂的“智能化”主要体现在两个方面：一是实现植物环境元素和营养元素的智能检测；二、实现智能控制，即根据不同植物在不同生长阶段的具体环境和营养元素需求进行智能调控，通过物联网技术，可在任意位置对植物工厂系统进行管理和控制.
然而，植物工厂智能化的实现并不容易。
杨启昌告诉记者，植物工厂人工环境中植物生长的核心要素是光环境。首先要解决的难点是植物光配方的研究，这是植物LED光源创造的核心。同时，由于植物工厂的能耗比较大，节能环保控制技术可谓是植物工厂的“命脉”。如果能源消耗大，发展就会受到限制。此外，实现智能化管控也是难点之一。 “既然被称为‘工厂’，环境和营养元素的检测和控制就不同于传统农业。”杨其昌表示，“需要高科技手段仿真植物厂家-植物工厂：颠覆农业的技术，包括信息技术、智能装备技术、物联网技术等技术的融合与融合。应用。”
如何突破植物工厂高能耗、高运营成本的关键技术瓶颈，大幅降低人工光源和空调系统能耗，提升蔬菜品质，实现植物工厂智能化管控。 “低碳、智能、高效”的植物工厂生产技术体系是植物工厂快速普及和推广的关键。
“中国发展植物工厂高新技术产业，必须依靠自主研发，实现植物光配方及人工光源创制、节能环保控制、节能环保等核心关键技术的突破。智能管控，否则就会被别人控制。”杨启昌说。
十多年前，杨其昌将植物工厂作为重要的研究课题之一，开始了相关研究。经过长期的研究探索，杨启昌带领研究团队在植物工厂LED节能光环境控制技术、光-温耦合节能环境控制技术、UV-纳米TiO2营养液自毒物质协同消除和蔬菜基于物联网的质量改进技术。植物工厂智能管控技术等关键技术取得重大突破。
让植物工厂成为“中国符号”
课题组自2003年以来仿真植物厂家，经过十多年的创新研发，先后研发出大众植物工厂、楼宇式植物工厂、岛礁植物工厂、低碳智能家居植物工厂等系列产品。产品。
“目前，我国约有100家植物工厂，发展迅速。”杨其昌说，“未来，我国一定会成为植物工厂大国。”
植物工厂虽然具有诸多优势和广泛的社会需求，但在实际发展过程中也面临着一些“瓶颈”。
杨启昌告诉记者，植物工厂的普及推广，核心是产业化。从目前来看，植物工厂的标准化和模块化设备的研发仍有待提高。从研发实力来看，目前主要是科研院所、高校和中小企业参与其中。 “希望未来中国大企业积极参与，只有实现植物工厂的标准化、规模化生产，才能在国际竞争中占有一席之地。”杨其昌说。从经济效益上看仿真植物厂家，与露天大棚和温室大棚相比，植物工厂的单位生产成本由于初期建设成本较高，能耗较高，总体上仍较高，尚需进一步降低成本。
对此，他建议将植物工厂的发展提升为国家战略，出台相应的产业扶持政策，并给予资金支持；同时，植物工厂产品也需要食品等相关部门的认证。 、评估和测试，让更多的消费者了解和了解植物工厂生产的农产品的好处。
他还指出，随着“一带一路”战略的推进，未来植物工厂有望实现中国高铁等高新技术装备的出口。 “国家要及时出台政策，让植物工厂形成产业和产能。”杨其昌对植物工厂未来的应用前景充满信心，他说，“未来，植物工厂也可能成为代表中国的符号。”
（记者胡玄子）
