提到農(nóng)場，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)場正在顛覆人們原有的印象。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，“我們針對不同植物生長過程中對各類營養(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?！币驳靡嬗诖耍卟松L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?！奔夹g(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。
[NT:PAGE] 線上線下結(jié)合，走進(jìn)千家萬戶
目前包括日本、美國以及歐洲在內(nèi)的全球植物工廠企業(yè)在商業(yè)模式上進(jìn)行了大量的探索。植物工廠與城市家庭、社區(qū)、學(xué)?？破铡⑨t(yī)院、賓館、餐廳、購物廣場和超市等相結(jié)合被認(rèn)為是顯著提升植物工廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的一大方式。但目前面向這些場所和群體的微型植物工廠柜價(jià)格普遍不便宜，且市場上提供此類設(shè)備的廠商也極少，另外不少人對植物工廠生產(chǎn)的普通蔬菜還持懷疑態(tài)度，市場培育還需循序漸進(jìn)。
“我們一直在考慮如何將植物工廠栽培出的蔬菜原汁原味地送到消費(fèi)者手中?！倍ㄎ挥诟邫n社區(qū)、餐廳等消費(fèi)群體，經(jīng)過多方探索，中實(shí)創(chuàng)未來將建立自己的銷售網(wǎng)絡(luò)并且與生鮮電商達(dá)成合作——即消費(fèi)者在網(wǎng)上選購中實(shí)創(chuàng)植物工廠生產(chǎn)出的蔬菜，并下單，進(jìn)而通過其物流系統(tǒng)將訂購的每一份新鮮蔬菜送到消費(fèi)者手中。
為了確保蔬菜的新鮮度和避免二次污染，在包裝分揀的環(huán)節(jié)，植物工廠控制也非常嚴(yán)格，從采收到進(jìn)到冷庫，不超過30分鐘，最大程度保證蔬菜的新鮮?！斑\(yùn)輸過程中，蔬菜都是獨(dú)立包裝，還會(huì)放置干冰和冰盒，最大程度地減少了營養(yǎng)和水分的流失。”技術(shù)人員介紹到，未來的蔬菜供應(yīng)體系通常客戶上午下單，晚上就可以配送，下班回家即可品嘗到高品質(zhì)蔬菜。
“這種運(yùn)營模式還在體驗(yàn)階段，不斷升級成功之后未來我們將復(fù)制植物工廠模式，推廣至北上廣深等直轄市、省會(huì)及一線城市，讓更多的人吃到安全、營養(yǎng)的綠色蔬菜，做好植物工廠的宣傳工作?！彪S著植物工廠市場的不斷成熟，中實(shí)創(chuàng)將會(huì)逐漸通過提供種植設(shè)備、優(yōu)質(zhì)種苗、營業(yè)液技術(shù)、種植咨詢服務(wù)等多種運(yùn)營方式，滿足越來越多人對潔凈安全蔬菜的物質(zhì)需求和對構(gòu)建“綠色空間”的精神需求。
小孩子青睞的智能臺(tái)燈 護(hù)眼、植物生長兩不誤
在另一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，筆者還看到了一款外形非常亮眼的“植物臺(tái)燈”?！懊總€(gè)孩子都渴望在宇宙翱翔”，因此，中實(shí)創(chuàng)團(tuán)隊(duì)在外形上仿造太空飛船模樣，設(shè)計(jì)了這款名為果果飛船的飛船種植燈，童趣十足。
據(jù)工作人員介紹，不僅外形對小朋友極具吸引力，它還是一款智能屬性的桌面種植、安全光源燈二合一的智能臺(tái)燈。正常情況下，燈頭在植物上方，觸摸下方的按鈕即可控制植物燈開關(guān);當(dāng)你在閱讀時(shí)，將燈頭旋轉(zhuǎn)到你需要閱讀的地方即可。值得一提的是，它竟然可以270度旋轉(zhuǎn)和3級調(diào)光，且難以想象顯指居然可以做到95以上，此外還具有4000k中性舒適色溫，均衡地光線有效地保護(hù)了孩子眼睛。
在植物生長方面，果果飛船采用的是水培方式種植，支撐其生命力的是水培系統(tǒng)和低能耗的LED植物光源。水培以水作為介質(zhì)，所用的肥料是由多種礦質(zhì)營養(yǎng)元素(大量元素和微量元素)配制而成，目前，主要種植生菜、小番茄和小玫瑰等。
“一直生活在城市中的小孩，沒有機(jī)會(huì)親近自然，享受童年的樂趣，所以才會(huì)迷戀網(wǎng)絡(luò)。”借助這款種植設(shè)備，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)希望從種子到果實(shí)，給孩子全方位的植物種植知識(shí)，讓孩子體會(huì)播種、采摘的樂趣。在家里享受大自然的同時(shí)還可以鍛煉他們的想象力、動(dòng)手能力、思考能力、觀察能力。
筆者注意到，與市面上的其他種植設(shè)備不同，果果飛船不需要再在手機(jī)上安裝專用的APP，依靠設(shè)備本身也可實(shí)現(xiàn)智能交互。比如，植物燈每隔12小時(shí)智能切換開/光的工作狀態(tài)，水箱中的水泵每隔半個(gè)小時(shí)智能開啟5分鐘等。
“看到小朋友們很喜歡果果飛船，我們也很高興?！惫ぷ魅藛T微笑著說，迄今，中實(shí)創(chuàng)已經(jīng)開展了幾場面向小朋友們的推廣活動(dòng)，反響大大超過預(yù)期。據(jù)筆者了解，這款產(chǎn)品已經(jīng)上市，價(jià)格還是比較親民的，原價(jià)399元。
目前各種家庭植物工廠模式發(fā)展非?？?，未來的家庭勢必將走進(jìn)綠色時(shí)代，中實(shí)創(chuàng)也非?？春眠@塊市場。據(jù)了解，中實(shí)創(chuàng)研發(fā)包括果果飛船在內(nèi)的適應(yīng)不同功能需求和擺放場景的植物盒子系列室內(nèi)水培種植設(shè)備，以及建立植物工廠，均是其家庭微農(nóng)業(yè)生態(tài)體系戰(zhàn)略的一部分。
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