植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年高效连续生产的农业方式,被认为是植物栽培的最高级发展阶段,代表未来农业的发展方向。

在日本、荷兰等发达国家植物工厂已广泛应用于农业领域,在我国近年来也逐渐兴起以示范及科研为主的植物工厂。然而,植物工厂的诞生能否给花卉产业带来变革?它在花卉上的应用前景如何?为此,记者采访了中国植物工厂研究的倡导者、中国农业科学院设施农业研究中心主任杨其长研究员。
据杨其长介绍,现在植物工厂可以用来种植蔬菜、花卉、菌类、育苗等,按照是否利用人工光,通常划分为太阳光利用型植物工厂、人工光利用型植物工厂、太阳光和人工光并用型植物工厂这三类。从总体上来看,人工光植物工厂要求植物尽可能低矮,因此它不适宜花卉的常规生产。而对于太阳光利用型植物工厂,则是温室与植物工厂化结合的一种模式,完全可以用于花卉生产。花卉种植者到底该选择何种类型,还应根据自己的实际情况而定。
育苗用人工光植物工厂
杨其长介绍,用人工光植物工厂育苗,具有环境精确可控,出苗快、幼苗长势均匀、生长周期短、品质好、空间利用率高等优势,生产出的花卉种苗根系发达、茎干健壮,具有较强的抗逆性,而且还可以实现多层立体式高密度育苗,对于土地紧缺的地区尤为适用。
此外,植物苗工厂还可以根据需要利用LED光源对种苗质量进行调控,如需要幼苗快速增高,就可增加红光成分来促进植物伸长;如需要幼苗矮壮,就可增加蓝光成分来抑制植株伸长;如有其他特殊需求,也可通过控制光谱来提高花卉幼苗的品质。
用人工光植物工厂育苗除可以控制种苗品质外,还可精确控制产品的数量。现在有不少草花生产者常常面临市场淡旺季的问题,有时到了草花的销售旺季却出不了花,而如果运用植物苗工厂,可大大缩短育苗时间,短期内培育出大量的种苗,将草花“断货”的问题很好地解决。
自然光花卉植物工厂
“现在国内人力管理达不到工厂化,温室空间利用率非常低,而且劳动效率也不高,如果采用植物工厂生产模式,包括苗床移动、灌溉、施肥等可实现智能化管理,大大提高空间利用率和劳动效率。”杨其长介绍说,现在植物工厂的一个重要表现类型———花卉工厂,已经在欧洲发达国家花卉栽培领域广泛应用,工厂化栽培技术非常成熟,像荷兰瑞恩、安祖公司等都是盆花工厂的典范代表企业。他认为,一方面花卉产业的生产成本日益增高,另一方面消费者对花卉品质的要求也越来越高,而花卉工厂不但能显著提高土地利用率、节约劳动力,还能保证花卉的品质,这为花卉工厂的推广应用提供了广阔前景。目前,对于一些高档盆花,对生长环境有特殊要求的花卉,或者要求在株形、花形上有特色的花卉都可采用花卉工厂栽培。
植物工厂应用前景
据了解,现在人工光植物工厂每平方米的价格是8000至12000元,而且能耗费用高达总体运营成本的40%至55%,能源与材料是植物工厂普及推广的限制因素,如何降低植物工厂的成本以及运营费用已经成为普及植物工厂的一个制约瓶颈。为此杨其长表示,节能已经成为植物工厂的重点研究方向。“目前已形成了从浅层地能、太阳能、风能到生物能的多种新能源开发趋势,并且都在生产上得以运用,如利用太阳能供电的自发电型植物工厂已经得到示范应用。此外,利用反光原理,使植物工厂光源的光能得到最大化利用的技术已经普及,利用光-温耦合的节能控制技术已经取得积极进展。有了这些先进的技术作为支撑,使植物工厂的普及渐趋可能。”他认为,虽然工厂化生产模式在单位面积固定设施的投入上要大于传统栽培模式,但它获取单位产量的投入成本与管理成本却大大低于常规栽培模式,这就给植物工厂的应用提供了很好的前提。对于在国内如何推广植物工厂,他建议利用“阶梯发展思路”,即优先发展一些附加值高的花卉植物,然后再逐渐普及。