上海农科院：植物工厂里大有乾坤

初夏的上海崇明岛，阳光正穿透玻璃房，洒向由一排排“货架”组成的“植物工厂”。在这充满“赛博感”的空间里，没有土壤，黄瓜、番茄、生菜等蔬菜植物也能实现正常生长。来自上海市农业科学院（简称“上海农科院”）的何立中和同事正观测并记录植物生长情况，为接下来栽培技术研究工作做准备。
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这座植物工厂，坐落于上海农科院下属的国家设施农业工程技术研究中心，依托一套复杂的智能控制系统，高精度自主调控满足植物对光、温、水、肥、气等营养要素的需求，让植物处于最佳生长状态，从而种植出产量更高、品质更优的蔬菜产品，打破时间和空间限制,使农业种植不再依赖“靠天吃饭”。

植物工厂代表着未来农业的发展方向,是现代设施农业发展的高级阶段，也是农业高新技术成果落地应用最具活力和潜力的领域之一，吸引着无数科学家关注。如何实现植物工厂的高效生产，以及资源充分利用，一直是该领域研究热点。“我们希望通过研究植物工厂，能早日实现大规模商业化，更好满足大众对于安全、新鲜、品质蔬菜的消费需求，助力农业产业化迈向更高台阶。”何立中说。

为蔬菜农业生产提供全新模式

据何立中介绍，植物工厂是一种先进的蔬菜栽培模式，不受自然环境条件约束，让植物作物产速更快、产量更高、品质更好。首先，植物工厂的种植速度更快，比如从育苗到摘下新鲜生菜，一般只需要28天-35天，大大缩短了生长周期。其次，植物作物可以像商品一样在“货架”上堆叠，没有空间限制，作物产量比传统种植普遍提高了10-20倍。

除此之外，传统种植模式下，由于环境条件无法精准管控，植物病虫害等问题凸显，只能通过打农药解决，何立中说，“在这里，蔬菜都不需要打药，可以直接摘下来吃。”高品质意味着更高的安全性和营养价值，甚至还能实现蔬菜钾等微量元素定制。

据了解，何立中与上海市农业科学院园艺所及信息所的科技人员组成了小团队，长期从事植物工厂无土栽培、智慧农业等相关研究，具有深厚的农学背景。崔佳维是该团队的“主力队员”，负责环境控制管理等方面的工作。她表示，植物也是生命体，需要“好好吃饭”才能健康成长。植物工厂的关键技术之一，就是对各营养要素精准调控，耦合出最适合其生长的营养环境。

光源不仅有阳光，用LED灯也可进行人工补光；温度和湿度由空调和风扇控制；配置好的营养液经由营养液控制系统实现自动灌溉；二氧化碳浓度也由专业设备进行控制......借助大量传感器的支持，这些操作环节的背后，是植物即使在极端环境之下，也能健康成长。

上海农科院曾为我国南极科考队员提供极端环境的蔬菜种植培训。此前，由于极地气候恶劣，科考队员往往无法吃到新鲜蔬菜。2014年和2015年，南极长城站、中山站相继建成温室，但科考队员没有蔬菜种植经验。何立中和同事接到任务后，在崇明基地1∶1建造了模拟温室，为科考队员在仿真南极条件下提供培训，教科考队员“种蔬菜”。