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制定光譜促進蔬菜生長 改變模式解決吃菜問題

2017-07-28

【文匯網訊】 (香港文匯網記者 郭若溪)如何想像僅靠幾條LED燈帶就能令植物生長?在第19屆國際植物學大會的中科三安集團展台上,記者看到了神奇的一幕---一排6層高的櫃子里,每層都種茈芚獢A生菜上方則是紅藍相間的LED燈帶……據介紹,這便是不受自然環境制約、不佔用農用耕地的植物工廠,通過定製光譜為蔬菜生長提速,改變傳統種植模式,對於解決在都市農業、國防裝備、遠洋艦船、沙漠荒島、航空航天等特殊環境領域埵Y菜難的問題具有重要的戰略意義和廣闊的應用空間。

中科三安的植物工廠模塊(記者郭若溪 攝)

中科三安的植物工廠模塊(記者郭若溪 攝)

據中科院院士匡廷雲介紹,植物工廠是生長環境(溫度、濕度、光照、CO2和營養條件等)全智慧控制的植物高效生產系統。在智能化的可控條件下,可通過光波和營養液的調節來控制植物的產量和它的營養成分,可全天候高效生產,產品安全無污染,機械化程度高,單位面積產量可比傳統方式高出500倍以上。「完全顛覆了傳統的農業。應該說植物工廠是21世紀檢驗人類糧食能源資源環境的一個重要途經之一。」

參展商諮詢植物工廠信息(記者郭若溪 攝)

參展商諮詢植物工廠信息(記者郭若溪 攝)


中科三安光生物產業研究院院長、中科院植物所研究員李紹華接受本報記者採訪時表示,每一種植物生長周期不同,對光照的強度和光譜要求也不一樣,通過植物工廠可為不同的植物「量身定製」屬於它們自己的光譜。「通過增加一些穿透性較強的綠光,可以促進下層葉片的光合作用,避免葉片的過早衰老。在太陽光的照射下,有的植物主要吸收的是紅藍光,其他像黃橙光需要量不大,可以通過針對不同植物的定製燈帶,給植物需要的光譜。」

「例如,小白菜一般生長周期是2至3個月,在定製光譜光照下35天就可成熟,周期縮短一半。」李紹華介紹,在自然環境下,由於季節的不同,自然環境下種植的小白菜大約一年「豐收」2次,可是在植物工廠,種植的小白菜大約一年「豐收」10次。「這並不是『拔苗助長』,而是給植物創造出更適合它的生長環境。」李紹華介紹,因為生長環境好了,所以生長速度更快了。

李紹華表示,光譜技術和植物的結合不但在農業領域上有所突破,在名貴藥材的培育上,比如金線蓮,霍山石斛等藥材,通過光譜的調節兩所需要的藥用成分得到了倍率的增加。利用光譜的特殊的可調控技術,把植物中的形態建成,光合作用,次生代謝產物的合成把它結合在一起,把它應用在草本的藥材跟瀕危的一些藥物材料方面。

集裝箱植物工廠(記者郭若溪 攝)

集裝箱植物工廠(記者郭若溪 攝)

跨界合作 共推新興光生物學產業創新

據悉,植物工廠目前僅有美、日、歐等少數發達國家掌握這項技術並形成成熟產業。根據相關產業預測,到2020年全球用於植物生長的LED光源產值將達到數十億美元,植物育成產值可達到數百億美元。

由中國科學院植物研究所和福建三安集團共同發起成立的福建省中科生物股份有限公司(簡稱「中科生物」),引進光生物學的技術和理念,進行植物工廠的技術研發和產業化應用。目前通過開發20英尺的小型集裝箱型植物工廠,可滿足十個人每天的蔬菜需求。這種集裝箱式植物工廠適用地域廣泛,不受環境溫濕度、海拔、氣候影響,可以用於一些環境惡劣的邊防哨所,邊防戰士可以利用太陽能發電輔助植物工廠生產,吃到新鮮蔬菜。


責任編輯:范佩南

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