成功模拟太阳光 “照”出天府粮仓新未来

日期: 2022-07-27 浏览量:1503 来源: 省农业农村厅网站 分享:
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植物工厂里的LED节能光源能以不同的光谱配方模拟出植物生长所需阳光。


科研人员在植物工厂内设计植物的摆放。年底,20层全自动无人植物工厂将会在国家成都农业科技中心建成。


科研人员在观察瓶中藻类的生长。在蓝红混合光照射下,藻类的生长速度提高了一倍。


植物工厂里的蔬菜在全环控环境下生长,病虫害发生几率相对较低,因此无需喷洒农药。


这批只种植了60天的水稻即将成熟。


科研人员观察生菜的根须,它们在合适的光照和水培环境下生长速度提高不少。


国家成都农业科技中心落户在成都科学城鹿溪智谷核心区,植物工厂就在大楼内。

国家成都农业科技中心落户在成都科学城鹿溪智谷核心区,一座现代化的植物工厂就藏身于林立高楼间。工厂里的植物采用营养液立体栽培,LED节能光源提供光照,空气中的温度、湿度、二氧化碳以及营养液成分全部实现了智能调节……

7月12日,国家成都农业科技中心栽培架上的水稻已经挂满了稻穗,在LED灯的照射下金黄一片。“这批水稻马上就要成熟,从栽种到收割我们只用了60天。”中心植物工厂创新团队科研人员李宗耕介绍,“这么短的时间就实现了水稻收获,为植物工厂作物快速育种开辟了新的途径,为未来植物工厂大规模生产粮食提供了技术储备。”

这座现代化的植物工厂不仅培育有水稻,还培育了小麦、大豆、玉米等粮食作物,以及常见的生菜、椿芽、小白菜等多种蔬菜。光环境是这座植物工厂内最核心的部分,也是中国农业科学院都市农业研究所党委书记、副所长杨其长及其团队攻克的难题。阳光中包含赤橙黄绿青蓝紫7种可见光和紫外线等光谱,其中的红、蓝光对植物光合作用促进最大,其他光谱对植物的开花、结实和色素形成也具有独特的功能。“我们的很多次试验都失败了,植物要么被‘晒’死,要么长势不行。”经过不断的摸索,杨其长团队首次在国际上提出了植物“光配方”的概念,并突破多项核心技术,终于让LED能以不同的光谱配方,针对不同作物进行精准供光,创造出光强、光质、光周期可调的人工光环境条件,提升了光能利用效率,降低了生产能耗。

有了光,就有了更多的可能。紫花苜蓿是草原牧区主力饲草,多光谱光源培育的紫花苜蓿已在新疆、内蒙古等地进行了推广。目前,科研团队正在研究适合黄河上游四川牧区的饲草,来更好地保护黄河流域的生态。

国家成都农业科技中心正在建设的20层全自动无人植物工厂是杨其长团队独立自主研发的超级食物生产系统,配备有全套自动化作业机器人、智能化移送系统及智慧管理决策系统,可实现从播种、间苗、采收、清洗、包装等全栽培过程的自动化操作及高效智慧管控,可以实现真正意义上的无人化。

“我们用一种大幅提升土地利用率和食物产能倍增的生产方式,通过垂直空间利用及其周年连续生产,单位面积产能可达大田生产的数十倍甚至上千倍。”杨其长信心满满地告诉记者,他相信会有更多的年轻人加入到智慧农业这个行列,一起来建设新时代高水平的天府粮仓。(记者 何海洋 摄影报道)

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植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,是一种使农业生产从自然生态束缚中脱离出来,按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统,代表着未来农业的发展方向。始于20世纪50年代欧美发达国家,概念最早由丹麦科学家提出,美国、荷兰以及奥地利等国迅速跟进。

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