没有土壤和阳光也能,没有土壤阳光也能

作者: 科学科技  发布:2019-07-31

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未来没有土壤和阳光也能“种”菜?是的,听说在完全密闭的空间里,在没有阳光、雨露和土壤的植物工厂里,蔬菜也能健康成长哦,那么,植物工厂是什么样的呢?蔬菜在这里怎么生长?它们和传统种植的蔬菜有啥不一样?带着这些疑问,记者日前走进全球面积最大的全人工光型植物工厂,一探究竟。

植物工厂的工作人员在生产车间内调试温度。 张素摄

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植物工厂建筑物外观

在完全密闭的空间里,没有阳光、雨露和土壤,蔬菜能否健康成长?

进入植物工厂,要穿好两层防护服,戴上口罩和消毒手套,然后经过多重消毒程序

来自植物工厂的答案,是肯定的。

这座植物工厂坐落于福建省泉州市安溪县湖头光电产业园内,是中国科学院植物研究所与福建三安集团联手打造的,于2016年6月建成。该项目占地面积300亩,总建筑面积达到70万平方米。

那么,植物工厂是什么?它长啥模样?蔬菜在这里怎么生长?它们和传统种植的蔬菜有啥不一样?带着这些疑问,记者日前走进全球面积最大的全人工光型植物工厂,一探究竟。

想要进入植物工厂的生产车间可并不容易。因为这里的蔬菜全程生长在无菌、无尘环境中,人们要想接近它们,必须先要经过严格消毒与隔离。

进入植物工厂,要穿好两层防护服,戴上口罩和消毒手套,然后经过多重消毒程序

记者被要求穿戴好两层防护服,接着又佩戴上口罩和消毒手套,几乎全身上下都被罩了起来,然后还要再经过风淋、酒精消毒等多重消毒程序后才能进入。

这座植物工厂坐落于福建省泉州市安溪县湖头光电产业园内,是中国科学院植物研究所与福建三安集团联手打造的,于2016年6月建成。该项目占地面积300亩,总建筑面积达到70万平方米。

“这也是这里的工作人员每天必经的程序,主要是为了防止将导致蔬菜病虫害的病原带入。在这样密闭无菌的环境里,在作物的全生长周期内完全不需要喷洒任何农药。”中科院植物所研究员、中科生物研究院院长李绍华说。

想要进入植物工厂的生产车间可并不容易。因为这里的蔬菜全程生长在无菌、无尘环境中,人们要想接近它们,必须先要经过严格消毒与隔离。

走进植物工厂的生产车间,一排排高高立起的6层植物栽培架跃然眼前,仿佛超市货架一般。每一层架子上都“种”满了生菜、小白菜、冰菜等十余种水培叶菜,同时还有金线莲、石斛等多种中草药材。蔬菜的根部,浸在研究人员专门配比的营养液里。

记者被要求穿戴好两层防护服,接着又佩戴上口罩和消毒手套,几乎全身上下都被罩了起来,然后还要再经过风淋、酒精消毒等多重消毒程序后才能进入。

中国科学院植物研究所植物工厂研发中心主任、中科生物研究院研发主任裴克全告诉记者:“植物工厂是通过设施内高精度环境控制,实现农作物周年连续生产的高效农业系统。它的生产车间是十万级无尘无菌净化空间,在这里科学家们利用LED光谱技术及自动化设备,通过计算机对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度及营养液等因素进行智能控制,从而克服作物对生产季节、气候等自然条件依赖,实现正常生长。”

“这也是这里的工作人员每天必经的程序,主要是为了防止将导致蔬菜病虫害的病原带入。在这样密闭无菌的环境里,在作物的全生长周期内完全不需要喷洒任何农药。”中科院植物所研究员、中科生物研究院院长李绍华说。

裴克全介绍说,车间里的温度、湿度都根据蔬菜最适宜的条件来调节,并通入更多的二氧化碳,促进光合作用。

走进植物工厂的生产车间,一排排高高立起的6层植物栽培架跃然眼前,仿佛超市货架一般。每一层架子上都“种”满了生菜、小白菜、冰菜等十余种水培叶菜,同时还有金线莲、石斛等多种中草药材。蔬菜的根部,浸在研究人员专门配比的营养液里。

通常,大气中的二氧化碳浓度不会超过400ppm,但车间里则高达1000ppm,所以,必须有风扇不停吹着,保持空气流通。高浓度的二氧化碳,可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,都是常规栽培的数倍。

中国科学院植物研究所植物工厂研发中心主任、中科生物研究院研发主任裴克全告诉记者:“植物工厂是通过设施内高精度环境控制,实现农作物周年连续生产的高效农业系统。它的生产车间是十万级无尘无菌净化空间,在这里科学家们利用LED光谱技术及自动化设备,通过计算机对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度及营养液等因素进行智能控制,从而克服作物对生产季节、气候等自然条件依赖,实现正常生长。”

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裴克全介绍说,车间里的温度、湿度都根据蔬菜最适宜的条件来调节,并通入更多的二氧化碳,促进光合作用。

图:植物工厂的工作人员在生产车间内调试温度

通常,大气中的二氧化碳浓度不会超过400ppm,但车间里则高达1000ppm,所以,必须有风扇不停吹着,保持空气流通。高浓度的二氧化碳,可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,都是常规栽培的数倍。

植物工厂种植的蔬菜检测不到农药、重金属等有害物质,而营养成分却比传统种植蔬菜高出几倍

植物工厂种植的蔬菜检测不到农药、重金属等有害物质,而营养成分却比传统种植蔬菜高出几倍

植物的生物量90%源于光合作用的产物,因此光合作用也被视为影响植物生长和产量的最基础要素。植物工厂是一个密闭空间,完全没有阳光,那植物们生长依靠的光源从哪里获得呢?

植物的生物量90%源于光合作用的产物,因此光合作用也被视为影响植物生长和产量的最基础要素。植物工厂是一个密闭空间,完全没有阳光,那植物们生长依靠的光源从哪里获得呢?

李绍华说:“我们植物所的科研人员通过科技手段,用定制人工光源取代了太阳光。”

李绍华说:“我们植物所的科研人员通过科技手段,用定制人工光源取代了太阳光。”

科研人员们对植物光合作用的原理进行了长期细致的研究,发现植物更青睐可见光的蓝色和红色部分,比例超过60%。因此,将红光和蓝光按照一定比例配比制成光源,就能满足植物生长的需要。

科研人员们对植物光合作用的原理进行了长期细致的研究,发现植物更青睐可见光的蓝色和红色部分,比例超过60%。因此,将红光和蓝光按照一定比例配比制成光源,就能满足植物生长的需要。

“植物几乎不吸收绿光,也不需要红外、远红外等部分,把它们去除掉,根本不影响植物生长,还可以避免大量能耗。”李绍华说。

“植物几乎不吸收绿光,也不需要红外、远红外等部分,把它们去除掉,根本不影响植物生长,还可以避免大量能耗。”李绍华说。

LED红蓝光谱的波长调节范围很大,且可人工控制,可以针对不同种类植物调节成合适的光谱波长,这样,植物就能根据LED设定的光源进行生长。

LED红蓝光谱的波长调节范围很大,且可人工控制,可以针对不同种类植物调节成合适的光谱波长,这样,植物就能根据LED设定的光源进行生长。

裴克全说:“定制的‘光配方’,意味着植物的生长速度可以更快,并可获得更高的产量和更优秀的品质。”

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