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“植物工厂”种植技术正迈向航天领域

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2017年04月27日07:46  来源:中国青年报
 

在火星上种土豆,未来将不再只是科幻电影里的桥段。

一种不需要土壤,不需要阳光的蔬菜种植方式正在成为可能。来自中国科学院植物研究所的最新研究显示,这种看似遥远的种植方式已经“落地”并实现规模化生产,生产地被科学家称作“植物工厂”。

前不久,中科院植物所和福建三安集团合作成立的中科生物在福建安溪建成1万平方米的植物高效生产系统并正式投产——这是目前国际上单体面积最大、全人工光型、10万级洁净厂房的“植物工厂”。4月26日,中国青年报·中青在线记者来到这个全球最大的“植物工厂”一探究竟。

走进厂房,首先映入眼帘的是五颜六色的灯光以及6层整齐排列的营养液菜架——这是蔬菜生长所需的“阳光”和“土壤”,也是“植物工厂”最大的奥秘所在。

中科院植物所研究员、中科生物研究院院长李绍华说,在相对密闭的空间里,蔬菜之所以能长势旺盛,与适宜的光照条件有着密不可分的关系。不同的植物对光有不同的需求,为植物的生长发育过程提供的最适宜光照条件,被科学家称为“光配方”。

李绍华说,传统认为控制温度和二氧化碳供给可以影响植物的产量和品质,但最新的试验发现,调整“光配方”的效率更高。通过计算机对植物生育的温度、湿度、二氧化碳浓度等环境条件进行自动控制,是设施农业的“最高发展阶段”。

接下来是“土壤”。在“植物工厂”,蔬菜不是生长在土里,而是生长在营养液里。植物在“人造光”的照耀下,享受着营养液为它们准备的特别“饮食”,一天一天长大长高。

李绍华说,这些经过精心调制的营养液能及时有效地为植物提供各种养分,也能最大限度满足植物不同生长时期的营养要求,协调植物生长所需的水、肥、气、温等条件。

令人欣喜的是,在“植物工厂”,从催芽到栽培再到最后收割,整个蔬菜的种植周期只有35天,而且可以一年四季不分昼夜地循环生长。

这是对传统农业生产模式的一次颠覆——它不受自然环境制约,全天候生产。中科院植物研究所高级工程师、中科生物研发中心主任裴克全告诉记者,这不仅可以在一定程度上解决食品安全问题,还能大幅提高土地利用率。

走进这样的“植物工厂”并非易事。在“植物工厂”的生产车间内,工作人员必须戴好防护面罩、手套,穿上两层防护服,并经过多重消毒程序,才被允许“进去”。

裴克全告诉记者,此举是为了防止将导致蔬菜病虫害的因素带入。因此,在作物的全生长周期内不需要喷洒任何农药,因此在摆上餐桌前也不需要经过任何水洗。

值得一提的是,不只是都市农业,这种种植模式还可以应用到国防装备、远洋舰船、沙漠荒岛等领域,比如,在一些环境恶劣的边防哨所,边防战士就可以在太阳能发电辅助的“植物工厂”生产新鲜蔬菜。

简言之,“植物工厂”技术特别适合为那些在特殊环境下生活的人们,提供食物等生命保障系统。

对人们来说,最为特殊的环境不外乎遥远的太空了。看过电影《火星救援》的人们,对在火星上种土豆的场景应该不陌生。裴克全说,这些虽然是科幻情节,但也描绘了“植物工厂”技术在未来航空航天的广泛应用前景。

事实上,早在2014年,美国航天局就开始在国际空间站里种植生菜,宇航员在太空中也能品尝到自己种植的蔬菜。裴克全说,平时宇航员吃的都是压缩的包装食品,能吃到新鲜蔬菜,“是件相当享受的事”。

他了解到,国际空间站的第一批新鲜蔬菜种植在一个微波炉大小的盒子中,内置LED灯。宇航员斯科特·凯利和另外两个宇航员品尝太空生菜后,连称味道“好极了”。

去年10月17日,我国神舟十一号载人飞船发射成功。裴克全说,当他在电视上看到这一幕时激动不已。更让他振奋的是,他发现神舟十一号飞船里的宇航员已经开始了在太空中种植生菜的尝试。这意味着,距离我国“植物工厂”技术在航天领域的应用越来越近了。(邱晨辉)

(责编:孙竞、熊旭)

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