【新科技】农业需求大环境下的植物工厂
【中国农机网 科技创新】到21世纪末，*或者我国人口的增加对农产品及粮食的需求，不仅是数量，还有质量上面的安全需求急剧增加。在这种背景下，植物工厂应运而生，发展速度非常快。
位于广东佛山南海罗村的广东现代农业（植物工厂）应用示范基地内，一个150平方米的房间里，4层立体栽培架上一片绿油油的青菜苗正茁壮生长，每一层架子顶层都安装了一排红色的LED灯，下方则是无土栽培的营养液。
植物工厂为我国增添科技农业选择
电影《火星救援》中有这样一幕：孤身留在火星上的宇航员马克利用技术自造水肥，在荒漠的火星上种出了土豆。类似的情节在广东佛山成为现实。
【新科技】农业需求大环境下的植物工厂
位于广东佛山南海罗村的广东现代农业（植物工厂）应用示范基地内，一个150平方米的房间里，4层立体栽培架上一片绿油油的青菜苗正茁壮生长，每一层架子顶层都安装了一排红色的LED灯，下方则是无土栽培的营养液。
示范基地负责人眭世荣说，植物工厂的特点，是由半导体照明（LED）为植物生长提供光照，与无土栽培技术和水肥一体化的智能管控相结合，聚集了众多的技术因子。该基地目前一次多可培育叶菜2万棵。
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所主任杨其长介绍说，近年来LED照明技术的农业应用，尤其是植物工厂技术在国内外越来越热。我国目前的植物工厂有110多座。
杨其长说，植物工厂是农业科技发展的集中体现之一，相较于传统农业生产方式有很多优点，一是少受外界气候影响，生产能力比较稳定；二是土地和空间资源的利用效率较高；三是生产自动化程度高，产量也比较高；四是可以有效避免重金属等污染。
广东省农业厅科技教育处处长陈暹秋认为，植物工厂将LED产业与农业有机融合，利用工厂模式发展现代农业，大幅度降低土地资源依赖。在我国人多地少、旱涝、病虫灾害频发等背景下，将大有作为。
植物工厂采纳LED照明技术装备存难点
植物工厂采纳LED照明技术装备，这是它的优势，因为LED照明可以极大提升植物工厂的空间效率，提升生产效率。同时也有一部分的技术发展的难点，如节能降耗的问题，包括LED光源如何运行更加节能有效，环控执行机构等...
技术难点分两部分，一部分是植物工厂生产调控单向技术发展的难点。这其中主要有6个难点：一是节能降耗的问题，包括LED光源如何运行更加节能有效，环控执行机构等；二是智能环境控制问题，耦合控制、资源利用；三是农产品保健品质调控技术，功能营养物植物强化等；四是营养配方与光照配方问题，这一直是非常重要的问题；五是水肥一体技术装备，我们要构建更合理的栽培平台，研发更好的栽培装备；六是生产管理自动化技术装备，我们现在国内的植物工厂机器人、自动化装备应用还是比较欠缺的。
第二部分的难点是生产调控系统技术发展难点。这里面有四个难点，一是植物工厂生产植物产品类型与效益关系，生产不同的植物种类和你的效益息息相关，他们之间的定量关系到底怎样，需要我们做很多的研究工作；二是植物工厂建造规模与效益关系，建造的植物工厂规模不一样，投入不一样，产出也不一样，这是不是一个直线关系或其他关系，也需要进一步研究；三是植物工厂智能化水平与效益关系，我们的植物工厂到底自动化水平达到多高有利于盈利，有利于推广，这也需要研究；四是植物工厂建造区域与效益关系，例如建在城市周边，还是乡村，或者是华南华北，是不是都有不同的关系，我们需要更深入的研究。
植物工厂技术发展的对策
后简单介绍下植物工厂技术发展的对策，个人观点，仅供参考。首先是科技研发层面，一是针对性开展植物工厂植物生产要素需求规律研究，懂农业生物环境学、营养生理学、分子生物学，建立基于植物种类及品种的营养与环境配方大数据。
二是开展植物工厂工程装备研发工作，围护结构工程装备、栽培与水肥一体化工程装备、照明工程装备、环境要素智能控制工程装备等。
三是开展植物工厂高校调控的技术方法研发工作，以高产为目标，生产要素时空耦合调控技术方法研究，才能更有利于植物发展生育。
在成果转化与示范验证层面，一是建立典型气候区植物工厂示范工程；二是建立规模尺度差异性植物工厂示范工程；三是建立多种植物种类的植物工厂示范工程；四是建立智能化物联网植物工厂示范工程。通过示范工程的建立，通过一年或者是几年的运行，得到一些运行参数，为植物工厂的标准化、推广应用提供技术支撑。
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