一、什么是植物工廠？

植物工廠是通過(guò)設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)高效生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。它利用計(jì)算機(jī)、電子傳感系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)設(shè)施對(duì)環(huán)境條件(包括溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度及營(yíng)養(yǎng)液等)進(jìn)行自動(dòng)控制，使設(shè)施內(nèi)植物的生長(zhǎng)發(fā)育不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn)方式，讓未來(lái)告別“靠天吃飯”。

它是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，是一種高投入、高技術(shù)、精裝備的生產(chǎn)體系，集生物技術(shù)、工程技術(shù)和系統(tǒng)管理于一體，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從自然生態(tài)束縛中脫離出來(lái)。按計(jì)劃周年性進(jìn)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(jìn)程中吸收應(yīng)用高新技術(shù)成果最具活力和潛力的領(lǐng)域之一，代表著未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

二、植物工廠有哪些特征？

植物工廠具有高度集成、高效生產(chǎn)、高商品性和高投入的顯著特征，可以實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)，不受時(shí)間、季節(jié)、氣候的限制，完全按計(jì)劃生產(chǎn)。

智能化環(huán)境管理

植物工廠一般要求一個(gè)等級(jí)不同的潔凈栽培空間，室內(nèi)外空氣交換要通過(guò)帶有空氣過(guò)濾裝置的空調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)，溫度、濕度、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)都可通過(guò)內(nèi)外的監(jiān)視器獲得。植物工廠可以給植物提供合適生長(zhǎng)環(huán)境的系統(tǒng)設(shè)備，分為蔬菜育苗和栽培兩部分。植物工廠以節(jié)能LED植物生長(zhǎng)燈為光源，采用制冷—加熱雙向調(diào)溫控濕、光照—二氧化碳耦聯(lián)光合與氣肥調(diào)控、營(yíng)養(yǎng)液在線檢測(cè)與控制等相互關(guān)聯(lián)的控制子系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)對(duì)植物工廠的溫度、濕度、光照、氣流、二氧化碳濃度以及營(yíng)養(yǎng)液等環(huán)境要素進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)智能化管理。通常情況下，葉用萵苣類(lèi)植物工廠內(nèi)的晝夜溫度在18~23℃，濕度在65%~75%。二氧化碳濃度根據(jù)不同植物的不同需求，一般在400~1200ppm。

農(nóng)作物產(chǎn)量高

通過(guò)對(duì)植物生長(zhǎng)環(huán)境的高精度控制，植物的生長(zhǎng)幾乎不受自然條件的制約，生長(zhǎng)周期縮短。現(xiàn)在工廠內(nèi)種植的生菜、小白菜等，20天左右就能收獲，而在露地栽培中則需要一個(gè)月到40天。除了生長(zhǎng)周期短，空間利用率高和一年四季不間斷生產(chǎn)是植物工廠的重要特點(diǎn)，植物工廠具有立體栽培的優(yōu)勢(shì)，栽培模組的層數(shù)隨著廠房的高度增加而增加。在中科三安的全人工光型植物工廠內(nèi)，廠房?jī)?nèi)的栽培層數(shù)在10層內(nèi)可調(diào)，每年可進(jìn)行15~20次葉菜生產(chǎn)，單位面積產(chǎn)量相當(dāng)于露地栽培的70~100倍。

可廣泛種植

通過(guò)植物工廠種植的農(nóng)作物，一般都實(shí)行無(wú)土栽培，不存在土壤障礙的問(wèn)題;且采用密閉式生產(chǎn)系統(tǒng)，病蟲(chóng)害侵染機(jī)會(huì)少，不施藥、無(wú)污染、無(wú)公害;另外，植物工廠可以實(shí)現(xiàn)立體化栽培，設(shè)施利用率高，立地條件廣泛，理論上沙地、鹽堿地、廢棄地、城市、郊區(qū)及太空站等均可設(shè)立植物工廠，具有廣泛適用性。

植物工廠的三種形式

第一種是規(guī)模生產(chǎn)型植物工廠。工廠的大小一般為幾百平方米到幾萬(wàn)平方米不等，可以進(jìn)行規(guī)模化的蔬菜生產(chǎn)。

第二種是移動(dòng)型植物工廠。集裝箱大小，主要用在一些特殊的場(chǎng)所，比如島礁、高原哨所、船艦以及一些城市空間等。

第三種是家庭微型植物工廠。這些家庭微型植物裝置，小的像臺(tái)燈，大的像冰箱，適合在小空間里使用。家庭成員可以一起參與和體驗(yàn)種植，孩子可以每天觀察植物的生長(zhǎng)狀況，非常有趣。一般來(lái)說(shuō)，植物20天左右就可以收獲，能基本滿足居民對(duì)新鮮蔬菜的需求。

目前，我國(guó)的植物工廠總數(shù)已經(jīng)超過(guò)220座，成為數(shù)量?jī)H次于日本的植物工廠大國(guó)。植物工廠正在改變我們的生活，它可以保障國(guó)家的食物安全，讓城市居民的生活更加豐富多彩，同時(shí)還可以發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，未來(lái)大有可為。

來(lái)源：航天科技與農(nóng)業(yè)