探秘中科三安第3代垂直植物工厂

今年5月,中科三安创制出第3代垂直植物工厂生产系统,建成全球唯一一座全生产流程的无人植物工厂。

隔着玻璃窗,可见占地400余平方米的空间里,分布着四排高达十层的植物工厂生产层架,自动机械臂定点定时进行操作……记者如同进入科幻世界一般,感觉这是一座立体又智能的蔬菜仓库。

“我们首次实现了从播种、育苗、分栽、采收到包装及栽培设备清洗等植物工厂生产全流程自动化、无人化,解决了已有的植物工厂劳动力成本高需求量大导致高成本难题。”拿着话筒,中科院植物所植物工厂研发中心主任、中科三安光生物产业研究院副院长李阳介绍,“你们看,在生产过程中,系统能根据植株大小进行自动分栽,从而实现光能的高效利用。”

植物的生物量90%源于光合作用。中科三安研究院的科研人员经过多年研究发现,植物更青睐可见光的蓝色和红色部分,比例超过90%,因此将以红光和蓝光为主的光按照一定比例配比制成光谱,通过定制人工光源取代太阳光。“特殊的‘光配方’不仅能够让植物的生长速度更快,也能提升它们的产量和品质。”李阳说。

无人植物工厂的蔬菜全程生长在无菌、无尘环境中,没有病虫害困扰,不用一点农药,如此“种”出的蔬菜口感好、味道鲜美且安全。经第三方机构检测发现,植物工厂种植的蔬菜产品检测不到农药、重金属等有害物质,而维生素、膳食纤维、矿物质等营养成分相较于传统种植的蔬菜却高出几倍。

从第1代到第3代,垂直植物工厂生产系统的建设历经近6年时间,背靠的是中科三安每年上千万元的科研投入。

中科三安由中国科学院植物研究所与福建三安集团于2015年合资成立,是三安集团继光电子、光通信之后在光生物产业的布局,已成为全球最大的LED植物工厂,开创了光生物产业先河。中科三安致力于植物工厂产业化的科技创新,提供植物工厂智能生物装备和技术系统解决方案及安全的蔬菜产品。除了福建泉州,中科三安还在安徽六安、美国拉斯维加斯等地建设基地,目前共建成占地300亩的植物工厂产业化基地。

早在2016年,中科三安泉州基地就建成当时单体面积最大的蔬菜植物工厂,每层3000多平方米,共三层。“在植物工厂,蔬菜育苗移栽后20天左右就可以收获,相比传统生产方式,生长周期能缩短一半以上。”李阳说。

根据生产植物的类别,中科三安还在基地设有叶菜植物工厂、药用植物工厂、茄果类蔬菜植物工厂等,也种植了金线莲、石斛等经济价值更高的药材,定制“光配方”等技术让种植时间更短、药效更佳。

由于植物工厂不受自然环境影响,全年可连续生产,自动化程度高,单位面积产量比传统大田农业生产多几十倍甚至上百倍,是实现农业工业化和现代化的重要途径。记者了解到,这座1万平方米的植物工厂每天可产出1.8吨~2.2吨蔬菜,第3代垂直植物工厂每天也能产出约200公斤的蔬菜。“植物工厂对夏冬型作物均能缩短育种周期,实现一年连续4~6代的加速育种。”李阳介绍,目前,中科三安植物工厂的蔬菜在厦门、泉州、深圳等地均已上市销售,包括小白菜、冰菜、三色堇等近20种蔬菜,一般一包150克,售价在10元左右。

实现了真正意义的植物工厂无人化生产,只是中科三安打造“智能植物王国”的第一步。接下来,科研团队将进一步重点关注装备智能化和高效生产技术研发,以提升生产效率、降低劳动成本和运行成本,面向国内大城市以及美国、日本、欧洲等发达国家和地区的市场推广无人植物工厂。

来源:福建日报


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