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制定光谱促进蔬菜生长 改变模式解决吃菜问题

2017-07-28

【文汇网讯】 (香港文汇网记者 郭若溪)如何想像仅靠几条LED灯带就能令植物生长?在第19届国际植物学大会的中科三安集团展台上,记者看到了神奇的一幕---一排6层高的柜子里,每层都种茈芚獢A生菜上方则是红蓝相间的LED灯带……据介绍,这便是不受自然环境制约、不佔用农用耕地的植物工厂,通过定制光谱为蔬菜生长提速,改变传统种植模式,对于解决在都市农业、国防装备、远洋舰船、沙漠荒岛、航空航天等特殊环境领域里吃菜难的问题具有重要的战略意义和广阔的应用空间。

中科三安的植物工厂模块(记者郭若溪 摄)

中科三安的植物工厂模块(记者郭若溪 摄)

据中科院院士匡廷云介绍,植物工厂是生长环境(温度、湿度、光照、CO2和营养条件等)全智慧控制的植物高效生产系统。在智能化的可控条件下,可通过光波和营养液的调节来控制植物的产量和它的营养成分,可全天候高效生产,产品安全无污染,机械化程度高,单位面积产量可比传统方式高出500倍以上。「完全颠复了传统的农业。应该说植物工厂是21世纪检验人类粮食能源资源环境的一个重要途经之一。」

参展商谘询植物工厂信息(记者郭若溪 摄)

参展商谘询植物工厂信息(记者郭若溪 摄)


中科三安光生物产业研究院院长、中科院植物所研究员李绍华接受本报记者采访时表示,每一种植物生长周期不同,对光照的强度和光谱要求也不一样,通过植物工厂可为不同的植物「量身定制」属于它们自己的光谱。「通过增加一些穿透性较强的绿光,可以促进下层叶片的光合作用,避免叶片的过早衰老。在太阳光的照射下,有的植物主要吸收的是红蓝光,其他像黄橙光需要量不大,可以通过针对不同植物的定制灯带,给植物需要的光谱。」

「例如,小白菜一般生长周期是2至3个月,在定制光谱光照下35天就可成熟,周期缩短一半。」李绍华介绍,在自然环境下,由于季节的不同,自然环境下种植的小白菜大约一年「丰收」2次,可是在植物工厂,种植的小白菜大约一年「丰收」10次。「这并不是『拔苗助长』,而是给植物创造出更适合它的生长环境。」李绍华介绍,因为生长环境好了,所以生长速度更快了。

李绍华表示,光谱技术和植物的结合不但在农业领域上有所突破,在名贵药材的培育上,比如金线莲,霍山石斛等药材,通过光谱的调节两所需要的药用成分得到了倍率的增加。利用光谱的特殊的可调控技术,把植物中的形态建成,光合作用,次生代谢产物的合成把它结合在一起,把它应用在草本的药材跟濒危的一些药物材料方面。

集装箱植物工厂(记者郭若溪 摄)

集装箱植物工厂(记者郭若溪 摄)

跨界合作 共推新兴光生物学产业创新

据悉,植物工厂目前仅有美、日、欧等少数发达国家掌握这项技术并形成成熟产业。根据相关产业预测,到2020年全球用于植物生长的LED光源产值将达到数十亿美元,植物育成产值可达到数百亿美元。

由中国科学院植物研究所和福建三安集团共同发起成立的福建省中科生物股份有限公司(简称「中科生物」),引进光生物学的技术和理念,进行植物工厂的技术研发和产业化应用。目前通过开发20英尺的小型集装箱型植物工厂,可满足十个人每天的蔬菜需求。这种集装箱式植物工厂适用地域广泛,不受环境温湿度、海拔、气候影响,可以用于一些环境恶劣的边防哨所,边防战士可以利用太阳能发电辅助植物工厂生产,吃到新鲜蔬菜。


责任编辑:范佩南

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