LED植物工厂 走在科技前沿的高级农场

上世纪90年代，每每路过现今北京北三环路联想桥一带，人们总会奇怪：北京三环以内居然还有农田？后来才知道，那是中国农科院的试验田。不知从什么时候起，这片试验田上盖起了钢结构的大房子，既不像写字楼，更不像居民楼，它是比普通试验田级别高很多的LED植物工厂。

智能化管理实现与植物“对话”

在三百多平方米的大厅里，玻璃房内是由双列5层育苗架组成的植物育苗工厂，蓝色、紫色的人工光源下排列整齐的种苗正茁壮生长着。其单位面积育苗效率可达常规育苗的40倍以上，育苗周期则缩短40%。玻璃房外是采用5层栽培床立体种植的蔬菜工厂，细圆陶粒“土壤”上种着叶用莴苣。工厂选用深液流（DFT）水耕栽培模式，所栽培的叶用莴苣从定植到采收仅用20天左右，比常規大田栽培周期缩短40%，单位面积产量为露地栽培的25倍以上，而且还清洁无污染。

那么，该LED植物工厂是如何进行智能化管理的呢？工厂的环境控制系统由传感器、控制器和执行机构组成，几十个传感器覆盖温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、营养液酸碱度（PH值）、营养液浓度（EC值）、液温和溶氧（DO值）等作物根上部环境因子及其根际环境因子。通过传感器及人工智能摄像头的视觉分析系统，不断优化调节温、光、水、气、肥等参数，采集植物生长参数变化并进行计算，得出作物生长最优化的数据模型，实行“植物对话”，用最少的资源实现最大化的产量、最优化的质量。

植物工厂让农业摆脱天和地，自由可控

LED植物工厂是国际公认的设施农业发展的最高级阶段，说它最高级是因为其使千百年来靠天吃饭、依赖自然循环的农业既摆脱了天——太阳，由人工光源代替;也摆脱了地——土壤，由营养液代替，实现了可控环境下的高效生产，是一项真正的颠覆性技术。

高效生产有多高效？LED植物工厂的单位面积产量可达露地自然栽培的几十倍甚至上百倍，用水量却不到5%。由于植物工厂是一种通过设施内高精度的环境控制，实现农作物周年连续生产的高效农业系统，不受或很少受自然条件制约，可以实现在荒漠、戈壁、海岛、水面等非可耕地，以及城市摩天大楼或普通家居，乃至外太空环境下进行农作物生产，源源不断地为人类提供口腹之需。

数九寒天，如果嫌天气冷、菜价贵，或担心蔬菜安全和品质问题，不妨在家里备上一台冰箱大小的“家庭植物工厂”，喜欢什么菜就种什么菜，种得省心、吃得放心、玩得开心，这不是科学幻想，而是已经实现。

未来，植物工厂也能成为中国名片

我国有关植物工厂的系统研究始于15年前中国农科院环发所密闭式人工光植物生产系统，以及水耕栽培营养液在线检测和控制系统的研究。更早的源头可以追溯到上世纪50年代的设施“小气候”课题组，这是一项历经六十余年攻关、几代科学家传承接力的事业。

智能型LED植物工厂的闪亮登场标志着我国已经成为世界上少数系统掌握智能化植物工厂技术的国家。与此同时，我国的植物工厂技术已开始走向国际，基于光配方的植物LED光源产品现已推广到美国、日本、欧洲等，植物工厂成套产品已推广到新加坡等国。未来，植物工厂也能成为中国名片。