發(fā)展植物工廠 實現(xiàn)植物工廠的智能化管控 需要進一步構建“低碳、智能、高效”的生產(chǎn)技術體系

• 黃婷 2024年1月16日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 931 58
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植物工廠是通過設施內(nèi)高精度環(huán)境控制實現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是利用智能計算機和電子傳感系統(tǒng)對植物生長的溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進行自動控制，使設施內(nèi)植物的生長發(fā)育不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn)方式。

植物工廠是通過設施內(nèi)高精度環(huán)境控制實現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是利用智能計算機和電子傳感系統(tǒng)對植物生長的溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進行自動控制，使設施內(nèi)植物的生長發(fā)育不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn)方式。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年中國植物工廠行業(yè)市場深度調(diào)研及投資策略預測報告》分析：

植物工廠是現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段，是一種高投入、高技術、精裝備的生產(chǎn)體系，集生物技術、工程技術和軟硬件系統(tǒng)技術于一體，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從自然生態(tài)束縛中脫離出來，按計劃周年不間斷進行植物產(chǎn)品生產(chǎn)的工廠化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程中吸收應用高新技術成果最具活力和潛力的領域之一，代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。2009年9月7日，國內(nèi)第一例以智能控制為核心的植物工廠研發(fā)成功，并在長春農(nóng)博園投入運行，該植物工廠是國內(nèi)首個科學研究型的植物工廠。2016年6月，中國科學院植物研究所和福建三安集團合資成立的福建省中科生物股份有限公司(中科三安)在福建泉州建成了世界上單體面積最大(10000平方米)的全人工光型植物工廠，這也是我國第一個可以商業(yè)化運營的大型植物工廠，開創(chuàng)了我國“光生物產(chǎn)業(yè)”的先河。2017年8月，中科三安又成功實現(xiàn)了我國首棟5000平米大型中藥材全人工光植物工廠的產(chǎn)業(yè)化運營，其金線蓮的年產(chǎn)量與福建省金線蓮年產(chǎn)最高的南靖縣產(chǎn)量相當。

植物工廠技術的突破將會解決人類發(fā)展面臨的諸多瓶頸，甚至可以實現(xiàn)在荒漠、戈壁、海島、水面等非可耕地，以及在城市的摩天大樓里進行正常生產(chǎn)。利用取之不盡的太陽能和其它各種清潔能源，加上一定的種子、水源和礦質(zhì)營養(yǎng)，就可源源不斷地為人類生產(chǎn)所需要的農(nóng)產(chǎn)品。因此被認為是21世紀解決糧食安全、人口、資源、環(huán)境問題的重要途徑，也是未來航天工程、月球和其他星球探索過程中實現(xiàn)食物自給的重要手段。

植物工廠種植環(huán)境相對封閉，病蟲害防治壓力較低，無土栽培生產(chǎn)的食物，高度潔凈、安全無污染，因此“植物工廠”中出產(chǎn)的農(nóng)作物在品質(zhì)、口感和安全性上也更有優(yōu)勢。植物工廠既能拓展城市農(nóng)業(yè)功能，又可在戈壁、沙漠、鹽堿地等非耕地上建設，有助于緩解我國農(nóng)業(yè)資源的瓶頸約束，可為保障居民“菜籃子”提供重要助力，在促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收方面發(fā)揮更大作用。

植物工廠并非全新概念，過去主要用于解決極端環(huán)境下的種菜難題，隨著技術的發(fā)展，這種技術逐漸走進大眾視野，在很多地方得以應用。例如，長三角地區(qū)重要的蔬菜產(chǎn)地江蘇南京浦口區(qū)橋林街道雙廟村里高約8米，占地4488平方米的“植物工廠”，采用水培和密集種植，蔬菜在大田種植2個月的生長周期在這里僅需20多天，同等面積的產(chǎn)量比大田種植提高了50多倍。近年來，河北省承德縣石灰窯鎮(zhèn)引進“蔬菜工廠”項目，應用無土栽培、節(jié)水澆灌等技術，打造現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，實現(xiàn)各類蔬菜全年無間斷生產(chǎn)，助力鄉(xiāng)村振興。

發(fā)展植物工廠，需要科研人員不斷創(chuàng)新攻關，降低人工光源與空調(diào)系統(tǒng)能耗，實現(xiàn)植物工廠的智能化管控，進一步構建“低碳、智能、高效”的生產(chǎn)技術體系，才能在高質(zhì)量發(fā)展的路上茁壯成長。

植物工廠行業(yè)

隨著更多城市農(nóng)業(yè)發(fā)展成果落地生根，世界上最高的無人化垂直植物工廠在中國投入使用 為響應通過技術創(chuàng)新來加強國家糧食安全的號召，中國科學家建造的世界上最高的無人化垂直植物工廠在西南省份四川投入運營。據(jù)報道，這座位于成都的20層城市垂直植物工廠由中國農(nóng)業(yè)科學院自主研發(fā)，代表全世界領先的農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)體系水平。

在當前可能影響進口和供應鏈的地緣政治緊張背景下，隨著中國的糧食自給自足越來越受重視，這也標志著中國正在開展最新活動，以利用技術創(chuàng)新確保生產(chǎn)出足以養(yǎng)活14 億人口的糧食。

在日本、新加坡和美國等地已出現(xiàn)垂直農(nóng)場，這是一種在多層建筑內(nèi)進行食物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。它們可在從城市環(huán)境到戈壁沙漠的任何地方生產(chǎn)食物，在為無法開展傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的地區(qū)提供穩(wěn)定食物供應方面具有顯著優(yōu)勢。據(jù)報道，成都的垂直植物工廠利用一系列先進技術，包括采用自主培育的作物新品種、垂直立體栽培系統(tǒng)、營養(yǎng)液自動供給系統(tǒng)、基于人工智能的管控系統(tǒng)，實現(xiàn)了在垂直空間內(nèi)的食物周年穩(wěn)定生產(chǎn)。由于不受氣候和地域影響，成都的設施在環(huán)境可控條件下能實現(xiàn)35天就收獲一茬生菜(如圖)。除了生菜以外，其他葉類菜、果菜、食用菌都可在此規(guī)?；a(chǎn)。

鑒于農(nóng)作物育種周期較長，中國的研究人員經(jīng)常需要在冬季前往熱帶地區(qū)，以加快育種進度。但在成都這家植物工廠內(nèi)，育種加速器促進作物快速生長，大大縮短了生長周期。科學家們表示，在垂直植物工廠里生產(chǎn)的作物，營養(yǎng)成分與大田作物基本沒有差別。

隨著在技術領域不斷取得進步，中國正越來越多地利用非傳統(tǒng)耕地資源開展農(nóng)業(yè)活動。有企業(yè)還在湖北省等地建造高層養(yǎng)豬場，并采用先進技術在新疆地區(qū)的鹽堿地種植水稻。今年8月，新疆報道了在“海水”養(yǎng)殖方面取得技術突破，在位于沙漠邊緣的漁場養(yǎng)殖三文魚、南美白對蝦、鮑魚和龍蝦等水產(chǎn)品。

植物工廠行業(yè)研究報告旨在從國家經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析植物工廠未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢，挖掘植物工廠行業(yè)的市場潛力，基于重點細分市場領域的深度研究，提供對產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結構、區(qū)域結構、市場競爭、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪，清晰發(fā)展方向。預測未來植物工廠業(yè)務的市場前景，以幫助客戶撥開政策迷霧，尋找植物工廠行業(yè)的投資商機。報告在大量的分析、預測的基礎上，研究了植物工廠行業(yè)今后的發(fā)展與投資策略，為植物工廠企業(yè)在激烈的市場競爭中洞察先機，根據(jù)市場需求及時調(diào)整經(jīng)營策略，為戰(zhàn)略投資者選擇恰當?shù)耐顿Y時機和公司領導層做戰(zhàn)略規(guī)劃提供了準確的市場情報信息及科學的決策依據(jù)。

中國植物工廠行業(yè)發(fā)展前景如何?如果想要了解更多中國植物工廠行業(yè)詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2024-2029年中國植物工廠行業(yè)市場深度調(diào)研及投資策略預測報告》。

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