植物工廠如何成就智慧農業的未來？
發布于：2023-12-25 11:11
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最早的農業文明出現在新石器時期，換句話說，一萬多年前的人類已經掌握如何通過觀察天氣指導種地了。從冰河融化到農耕誕生，人類文明的進步與農業發展息息相關。
進入現代農業時代，農業生產進入了高速、高效、高產的快車道，但仍然受到氣候、土地等因素的影響。農業科技在提高農業生產力方面發揮了重要作用，幫助農業生產者擺脫“靠天吃飯”的自然制約。
1、智慧農業的探索
在2000多年前的秦始皇時期，古人就已經利用溫泉種出甜瓜，這是歷史記載早期的設施農業應用實踐。到了現代，隨著科技的發展，人們逐步掌握如何利用科技手段控制溫度、濕度，為農作物的生長創造更加適宜的環境。
現代設施農業的典型形態包括溫室大棚、農業生態園、智能農田等，設施蔬菜、設施果樹、設施花卉、設施藥材、設施菌等。通過溫度、濕度傳感器，控制農作物的生長環境，提高作物的生產效率。
經過30多年的發展和探索，我國已成為設施農業第一大國。目前，我國設施農業總產值超4.47萬億元，2022年設施種植面積達4270萬畝，占世界設施農業總面積的80%以上。有效延長了不耐貯運的櫻桃、草莓、桃、李、杏、葡萄等瓜果的市場供應。
2、施農業的進階就是植物工廠，那么，植物工廠是什么？
植物工廠是一種先進的農業生產方式，通過對環境參數進行高精度控制，實現作物的全年生產。它的特點是智能化和立體化，能夠為作物提供恒定的溫度、濕度、光照和CO2氣體環境。
在植物工廠中，作物生長在密閉的環境中，不受季節和天氣的限制。通過智能化自動化控制系統，可以精確調控溫度、濕度、光照和CO2濃度等環境因子，以滿足作物不同生長階段的需求。例如，在蔬菜生產中，可以模擬春季的光照和溫度條件，促進生長和產量的提高。
植物工廠是一種智能化、立體化的農業系統，通過精確控制環境參數，打造出一套滿足植物生長所需全部營養要素的系統環境，實現作物的全年生產。它具有高效、環保和優質的特點，對于提高農產品產量和質量，解決糧食安全等問題具有重要意義。
3、植物工廠的優勢
與大田農業相比，植物工廠能夠突破氣候因素局限、空間要素局限以及病蟲害局限等，實現產量幾何倍增長，收成茬次大幅增長，與露地種植相比，植物工廠單位面積的產量可以達到露地種植的40倍以上，并且實現全過程零農藥零殘留的有機生產。
大田農業在種植過程中不可避免地使用化肥和農藥，對土壤環境造成一定的破壞，化肥農藥的生產往往也產生大量碳排放、有毒有害廢棄物等。
而植物工廠對環境幾乎是無污染的，植物工廠的結構件為鋁合金及不銹鋼，無塑料降解污染風險。其次，密閉環境照射不涉及光污染，而且基質或者海綿均可降解。最后，為植物供給營養的營養液循環利用，按需供給，很少涉及到排放問題。
不僅如此，植物工廠還可以突破傳統農業對水資源和耕地的高度依賴。以生菜為例：一顆生菜在一個生長期消耗的水量為2L，露地栽培是222L，植物工廠節水率可達90%。另外，植物工廠可以在灘涂、鹽堿地、荒漠、空間站等不適合大田作物生長的非耕地發展，一定程度上保障糧食安全與穩定供應。
4、植物工廠的未來趨勢
與歐美等國家相比，我國植物工廠相比起步較晚，但我國在關鍵技術研發與產業化推廣方面取得了快速發展，截至2021年底，我國各類規模的植物工廠達到約272座，是名副其實的植物工廠大國。
植物工廠在農業種植中仍有天然的局限，較高的成本是制約植物工廠的進一步發展與大規模推廣。
目前國際上的普遍水平是一公斤生菜消耗10度電以上，算上種子、營養液、人工成本，植物工廠的生菜價格是普通生菜價格的10倍。成本過高，難以與傳統農業競爭。
主要解決思路是通過技術攻關降低系統能耗。在技術水平和節能環保方面不斷提升，力爭更高的效益和競爭力，實現規?；?、商業化發展。結合可再生能源、應用新能源技術，提高能源利用效率。
種植經濟附加值更高的品種，也可以解決一部分企業的成本問題。選擇高附加值的水果、鮮花、藥材等，用精致的包裝、品牌溢價等方式為產品找到盈利模式。
植物工廠作為未來農業的一種重要形式，具有廣闊的發展前景。未來，植物工廠將與其他農業生產方式結合，構建多元化的農業生產方式，它將為解決全球糧食安全問題、提高農業生產效率、推動城市農業發展、實現資源節約和環境可持續發展等方面做出重要貢獻。
