在这个工厂里,植物生长所需要的阳光、湿度、温度等自然条件,都被人工控制在最有利于植物生长的状态。数十个品种的生菜正在“开足马力”生长,它们是这个工厂的最新产品。在浙江省(萧山)现代农业创新园里1500平方米的植物工厂里,安静得只能听到喷雾器喷送营养液的声音
《小灵通漫游未来》里提到“一个月可以收一次苹果,半个月可以收一次甘蔗”,真实的“植物工厂”的确可以缩短植物生长的时间:工厂里的LED灯带闪烁着红蓝灯光,像是来到了晚会舞台。不过这些绚丽灯光的作用是提供光能,让生菜进行光合作用。自然环境中的太阳光照时间有限,LED光照系统则可以控制光照时间,加快植物的生长速度
解决纽约人吃菜问题
《环球科学》(《科学美国人》的中文版)曾经在2009年登载过美国哥伦比亚大学公共卫生和微生物学教授迪克森德斯坡米尔(DicksonDespommier)“在摩天大楼里种粮食”的观点
美国亚利桑那州沙漠中1.3平方公里的Eurofresh农场是一个很有代表性的实例,那里一年12个月都种植着大量高品质的番茄、黄瓜和胡椒。英国、荷兰、丹麦、德国、新西兰及其他国家都有大型水培种植设备
解决农民老龄化问题
工厂蔬菜价格还有点贵
只要严格控制,在大都市许多空置的高楼或多层楼房天台上的温室里种植农作物,可以全年进行食品生产,减少数量可观的淡水使用和垃圾,作物感染疾病的风险也更小,而且不需要用化石燃料驱动的机械把农产品从遥远的农场运送过来。迪克森德斯坡米尔认为,在城市里用封闭的摩天大楼种菜是解决城市蔬菜供应问题的办法。三种主要技术滴灌、气培(aeroponics)和水培(hydroponics),已经在世界范围内得到了成功应用,这使室内种植作物司空见惯
现在科幻变成了现实,浙江的“植物工厂”已经开始批量生产蔬菜。可能不久你就能吃上由这样的“植物工厂”生产出来的蔬菜了
杭州麟海蔬果合作社则介绍,目前普通蔬菜基地的生菜种植成本在0.7-1.1元/斤之间。电费是“植物工厂”生产的主要成本,戈加欣说,目前“植物工厂”生产生菜的电费成本是4-5元/斤。现在,浙江的植物工厂尚处于研发阶段,产品还没有面向市场
工厂可以用机械化生产代替人工劳动。千叶大学的丸尾达副教授认为,“植物工厂”长期来说能够解决日本农业人口老龄化和蔬菜供应不稳定等问题。日本较早提出植物工厂概念
有人试验过,让灯光照射植物六七个小时,然后关灯一两个小时,以“欺骗”植物一天过去了,植物就会加速生长。普通生菜的生长周期需要60天左右,而由工厂控制营养、光照等条件的生菜只需20-23天就可以长大
利用现有的技术,就可以在室内种植大量的可食用植物,邻近的水产中心还可以饲养鱼、虾和一些软体动物。迪克森德斯坡米尔设想可以建一系列覆盖整个城市的30层大楼,这样就可以用垂直农场实现真正的城市可持续生活:城市废水可以作为灌溉用水重新回收利用,残存的固体废弃物以及不可食用的植物都可以通过焚烧来制造驱动涡轮的蒸汽,为农场供电
根据2004年的统计数字,日本男性农民的平均年龄约63岁,当中超过70%的农民在60岁以上,只有5%不超过40岁。由于预见到农民老龄化的形势严峻,日本政府大力推广“植物工厂”,目标是在3年内,使“植物工厂”数量从大约50家增加到150家
用150座摩天大楼
不仅可以加快生长时间,还可以加大种植面积:生菜被放在一层层的栽培床上,每一层都有光带照射,节省了很多空间。通过节省时间和空间,“植物工厂”可以将土地利用率提高8倍以上,全年可以生产10茬蔬菜
与普通种植不同,“植物工厂”的生菜的根部都浸泡在营养液里,系统定时定量自动供给营养液,为其补充养分。负责“植物工厂”项目的勿忘农集团有限公司总裁助理、高级农艺师戈加欣说,由于不用接触土壤、肥料,空气也被过滤,这里的生菜不会产生虫害,也不会接触到化学粉尘和杀虫剂,干净到可以直接生吃
到上世纪80年代,很多地方的农业生产已经超出土地能够承受的生产能力。可持续环境学家、2004年诺贝尔和平奖得主旺加里马塔伊(WangariMaathai)和许多气候专家一致同意:使农田自动恢复为多草或多林的状态,是减缓气候变化最简单、最直接的方法
植物在工厂里全年无休生产出来
“植物工厂”的批量生产已经不成问题,不过要上市,价格还得能够让消费者接受,这是各国科学家们都面临的问题
按照美国科学家们的设想,运用数字植物工厂技术,满足整个纽约市1800万人口的食品供给,只需要建造150幢农业摩天大楼就可以了
工厂里有一个控制室:电脑系统已经设定好数据,自动调节植物生长需要的温度、湿度、光照、二氧化碳和营养液等环境条件,让植物不受自然条件制约,全年无休地生长。一般温度控制在20℃到25℃之间,湿度在70%-80%之间,这些控制只需要一个专职人员就可以完成
80后可能还记得《小灵通漫游未来》这本科幻小说。书中写到的“未来市”有这样的“农厂”:在巨大的玻璃温室里,农场成了“农厂”,像工厂一样生产农产品:“一个月可以收一次苹果,半个月可以收一次甘蔗,10天可以收一次白菜、菠菜,而韭菜在一个星期内就可以割一次”,还有那“红红的苹果,比脸盆还大,黄澄澄的橘子像一只只南瓜”,“切面圆圆的像张圆桌面”的西瓜,曾经开启几代人对未来科技生活的向往
目前,在我国的北京、江苏、福建等地,以及浙江长兴的浙江大学农业科技园、萧山的现代农业创新园都有“植物工厂”在生产研发,种植生菜、西红柿、油菜、葡萄、黄秋葵、辣椒等品种,以及一些高档花卉种苗
千叶大学的丸尾达副教授说,他们的目标是在三年内,把生产成本削减至每100克60日元。在日本,“植物工厂”种植出来的生菜,其生产成本是每100克约100日元,零售价则是每100克180-200日元,比传统方式种植出来的生菜售价贵了一倍
用植物工厂
与手工劳动相比,工厂意味着用机械化劳动节省各种资源,产生更高的效率。在研发植物工厂的时候,各国的科学家也都在朝这个方向努力