提到農(nóng)場(chǎng)，人們最先想到的是大片的土地，如今，借由最新的農(nóng)業(yè)科技，新型的農(nóng)場(chǎng)正在顛覆人們?cè)械挠∠?。越來越多的研究人員積極倡議在未來建立一種立體農(nóng)業(yè)模式，即在高大的建筑物中用營養(yǎng)液培植農(nóng)作物，無需一字排開地種植，而是種在多層架子上，這便是植物工廠。

　　帶著好奇心，近日，筆者來到位于東莞市一座辦公樓內(nèi)的中實(shí)創(chuàng)半導(dǎo)體照明有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中實(shí)創(chuàng)”)，在技術(shù)人員的帶領(lǐng)下，走進(jìn)了它們的植物工廠實(shí)驗(yàn)室。

　　從農(nóng)場(chǎng)到工廠 燈光和營養(yǎng)液是功勛

　　進(jìn)入植物工廠的生產(chǎn)車間之前，需要洗手消毒，穿上膝鞋套和防護(hù)服等防護(hù)裝備，經(jīng)過風(fēng)淋設(shè)施除塵、消毒，這樣做的目的是把病蟲害和病毒擋在門外。

　　進(jìn)入植物植物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，入眼便是如同超市貨架一樣的層層疊疊的栽培架。在這些架子上，各種生菜、番茄等蔬菜們“不見天日”，卻在LED植物燈光的照射下出落得水靈健康;未見一絲一毫土壤，只見作物的根須浸潤于營養(yǎng)液槽中，卻也兀自生長得生機(jī)勃勃。

　　技術(shù)人員告訴我們，整個(gè)植物工廠的蔬菜都采用無土栽培，通過控制植物從育苗到生產(chǎn)全過程的溫度、濕度、光照以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件，使設(shè)施內(nèi)的植物生長基本不受自然條件的制約。不僅有效的提高了種植效率，并且規(guī)避了各種自然災(zāi)害和各種污染，比如土壤污染、水污染等，這里的蔬菜喝的都是五層過濾水加上均衡的營養(yǎng)液。

　　在植物工廠，萬物生長可以不靠陽光，而靠燈光?！安煌闹参镞m合的紅藍(lán)光等比例有所不同，在不同生長階段所適宜的光照配方也不同。為了滿足相應(yīng)植物的生長需求，我們一直在研究LED植物光效照明技術(shù)對(duì)于不同蔬果品種和不同周期的節(jié)律關(guān)系?！奔夹g(shù)人員說。為此，他們根據(jù)植物生育的周期的需求，研發(fā)出了植物光照系列產(chǎn)品，并持續(xù)研究不同光譜光質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)成品水果、蔬菜的口感和營養(yǎng)成分的影響。

　　植物工廠內(nèi)蔬菜生長所需的養(yǎng)分則靠營養(yǎng)液來提供，而非傳統(tǒng)的土壤。因而，營養(yǎng)液調(diào)配技術(shù)甚至被很多企業(yè)視為商業(yè)機(jī)密。筆者在現(xiàn)場(chǎng)看到，每一層架子頂層都安裝了LED紅藍(lán)光植物燈，小苗則被安置在下方的一個(gè)個(gè)種植孔里，孔底下就是循環(huán)使用的營養(yǎng)液。據(jù)悉，該營養(yǎng)液由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)專家指導(dǎo)特別配制，“我們針對(duì)不同植物生長過程中對(duì)各類營養(yǎng)素需求專門配置，均衡地含有植物生長必需的離子螯合態(tài)營養(yǎng)元素?！币驳靡嬗诖?，蔬菜生長周期很短，3~4周就可以采摘。

　　技術(shù)人員還隨手摘下一片生菜讓筆者品嘗，植物工廠的內(nèi)部環(huán)境嚴(yán)格控制，新風(fēng)系統(tǒng)有效過濾空氣中的塵埃，營養(yǎng)液也在循環(huán)過濾，杜絕了病菌繁殖的源頭，也少了土壤污染、水源污染和空氣污染，所以這些蔬菜可以不用洗就能直接吃，且口感鮮甜、爽脆，高安全、高營養(yǎng)。

　　這家植物實(shí)驗(yàn)室是由中實(shí)創(chuàng)在北京大學(xué)東莞光電研究院、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、大連農(nóng)科院等高校的傾力支持下設(shè)立的可控式多光譜植物實(shí)驗(yàn)室，總面積500平方米，主要研究葉菜類、小玫瑰、以及番茄蔬果等。

　　自主研發(fā)大大降低成本，菜價(jià)有望下降

　　近年來，植物工廠在日本、中國、韓國、美國、新加坡等國家和地區(qū)發(fā)展迅速，一些國際知名企業(yè)(如飛利浦、GE、三菱等)也紛紛介入植物工廠的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)推廣，全球植物工廠呈現(xiàn)極為活躍的發(fā)展勢(shì)頭。

　　但就目前進(jìn)展來看，即使在自動(dòng)化種植技術(shù)領(lǐng)先的日本，植物工廠也有大約70%是不盈利的。如果不是靠政府補(bǔ)貼，很多植物工廠的經(jīng)營者恐怕早已被淘汰出局。據(jù)《福布斯》雜志報(bào)道，松下公司市場(chǎng)營銷和業(yè)務(wù)規(guī)劃部經(jīng)理松葉正樹(音譯)甚至認(rèn)為，這一數(shù)字應(yīng)該接近90%。

　　建設(shè)和運(yùn)營成本高使得植物工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品價(jià)格居高不下。成本高成為植物工廠經(jīng)營者迫切需要擺脫的瓶頸。

　　“LED照明模組和營養(yǎng)液均是我們自主研發(fā)生產(chǎn)，用電采用波谷時(shí)段給電，隨著近幾年的各種相關(guān)價(jià)格的不斷下降，種植成本也大大降低。”技術(shù)人員稱。據(jù)了解，為了實(shí)現(xiàn)高科技植物工廠的本土化，研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合幾所國內(nèi)著名高校和相關(guān)科研院協(xié)同研發(fā)，目前，中實(shí)創(chuàng)植物工廠已擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)明專利技術(shù)，包括植物和閱讀共用LED照明模組、電機(jī)固定裝置、一種蔬菜栽培用高效富鈣營養(yǎng)液配方、一種植物種植設(shè)備……在光、溫、濕、肥、氣、苗、控等方面擁有核心自主創(chuàng)新技術(shù)。

　　據(jù)筆者了解，通常情況下，一個(gè)500平方米的人工光植物工廠，在日本造價(jià)為800萬元左右;在中國為500萬元左右。而在這些自主高科技和生產(chǎn)的支撐下，中實(shí)創(chuàng)的植物工廠實(shí)驗(yàn)室比國際產(chǎn)品成本低很多。

　　首先，在建設(shè)成本上，采用已有廠房進(jìn)行無塵車間的改造工程，節(jié)省巨額新建廠房的投入;其次，在設(shè)備成本方面，一個(gè)植物工廠所需的植物光源較多，而使用自主研發(fā)的LED模組以及給光獨(dú)特方法，無需引進(jìn)或購買，設(shè)備成本可降低百分之三十以上;另外，在運(yùn)營成本方面，利用多所高校的研發(fā)資源和檢測(cè)設(shè)備資源，和農(nóng)業(yè)專業(yè)院校建立實(shí)習(xí)基地，加之利用波谷錯(cuò)峰補(bǔ)光，用電量可削減60%以上;而特別配置的營養(yǎng)液不僅確保果蔬營養(yǎng)均衡，安全無公害，更加省去了相當(dāng)大部分成本。

　　迄今，植物工廠與其出產(chǎn)的蔬菜仍被認(rèn)為是“貴族蔬菜”，無法普及。除了缺乏銷售渠道外，主要的原因就在于相對(duì)高昂的售價(jià)?！耙虻刂埔?，設(shè)備成本和運(yùn)營成本大大減少后，我們的菜價(jià)就能降下來了”技術(shù)人員說。