作者:甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2015-2-2
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当“开心农场”成为现实

 

■本报记者 甘晓

近日,《中国科学报》记者在北京农众物联植物工厂的3层大楼里看到,尽管正处寒冬,各种绿叶、茄果类蔬菜整齐地布置在一层层铁架上,在LED光源照射下茁壮成长。这些植物生长所需的二氧化碳则来自于食用菌生长。

在这里,曾经风靡一时的游戏“开心农场”也变成了现实:种植者不仅可以使用手机软件远程操控浇水、施肥、光照等农务,还可以设置智能“托管”。

专家指出,“植物工厂”能高效利用资源,与物联网技术结合,有望逐步推动我国农业产业化、工业化、现代化的发展。

设施农业迎春天

据统计,过去10年,我国粮食消费增加了1000多亿斤,蛋类增加了四成,肉类增加了五成。同时,我国人多地少的矛盾正在进一步加剧,农产品生产正受到资源环境的限制。

在国家发展改革委农经司巡视员胡恒阳看来,利用人工建造设施开展农业生产的设施农业,有望破除农产品消费与生产的矛盾。“设施农业利用人工建造的设施,在同样的土地上产出数倍农业产品,将是我国农业的重要发展方向。”

植物工厂便是设施农业中的典型代表。根据日本植物工厂学会的解释,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系统,是一种科技高度密集、不受或者很少受外界自然条件制约的全新作物栽培模式,是资源集约型农业生产模式。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员贺超兴表示:“植物工厂的优点在于,它可以大幅提高单位土地利用率、产出率和经济效益,自动化程度高,具有生产计划性,使农产品安全无污染,生产操作省力。同时,可以在极端恶劣的环境条件下进行生产,有利于农业摆脱资源与环境的限制,实现农业的可持续发展。”

1月17日,位于北京市平谷区的北京农众物联植物工厂正式建成并投产运营,目前已建成部分单体总面积为2.6万平方米,成为世界上最大的植物工厂。

业内人士认为,随着植物工厂概念和技术的不断发展,我国将迎来设施农业的春天。

加快物联网布局

在植物工厂里,“开心农场”游戏随着物联网的应用而变成现实。

中国农科院农业环境与可持续发展研究所研究员孙忠富指出,农业物联网的应用是植物工厂实现创新的重要技术支撑。

农业物联网在应用中,技术人员将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,帮助农民操控农务、及时发现问题。

党的十八大报告提出,坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化“四化同步”的道路,而农业物联网则被认为是农业信息化建设的核心支撑,是农业现代化发展的突破口。

由于具有高度自动化和全天候生产的功能,植物工厂已成为农业物联网示范的有利场所。农众物联科技公司负责人姚旭介绍,农众物联植物工厂采用电脑自动化控制、云端辅助视频储存等技术,实现了智能滴灌系统、肥水一体化补给系统、智能光源补光系统、云端可视溯源系统、App全视窗操作系统等。

专家认为,未来,植物工厂应进一步加快农业物联网的布局。“一方面要加快各类传感器的应用,准确收集温湿度、pH值、二氧化碳、太阳辐射等数据。”孙忠富认为,“另一方面也要加强远程控制设备的使用,实现远程温控、通风、灌溉水肥一体化,甚至自动采摘。”

本土化技术成瓶颈

在姚旭筹建植物工厂的过程中,他都感到,制约我国植物工厂快速发展的瓶颈正在本土化技术上。

姚旭发现,由于国内植物工厂标准化体系的不健全,使很多配套技术和机械设备生产不规范、不匹配,通常导致“大马拉小车”现象。

“过多地使用价格昂贵的进口设备,生产成本增大了几十甚至数百倍。”他说。例如,一套进口温控制导系统虽然能调节温度变量在0.01摄氏度,但对产量的贡献却微乎其微。

在此基础上,该公司通过积极开展自主技术研发,大幅降低了植物工厂的建设成本和运营成本,将植物工厂每平方米造价降低至国外同等水平的1/10。例如,国外进口的LED植物生长补光灯每根价格近3000元,而他们自主研发的双灯带变频式红蓝光植物专用补光灯,在保证质量的前提下价格降低了九成多。

对此,农业部办公厅副巡视员江文胜也指出,植物工厂想要从实验室和示范基地向广大农村全面推广,必须要把先进技术和我国的农情有机结合起来,“和农民建立一种利益连接的机制,真正让农民得到实惠”。

《中国科学报》 (2015-02-02 第4版 综合)
 
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