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探索植物工厂技术应用与产业化

2018-11-8 来源: 作者:
记第二届智能植物工厂国际高峰论坛植物工厂作为技术高度密集、资源高效利用的现代农业生产方式,被国际上认为是突破资源环境约束、保障食物安全的重要途径。10月13日至14日,由国家智慧植物工厂创新联盟、中国..
全球花木pt娱乐平台11月8日消息:
记第二届智能植物工厂国际高峰论坛

  植物工厂作为技术高度密集、资源高效利用的现代农业生产方式,被国际上认为是突破资源环境约束、保障食物安全的重要途径。10月13日至14日,由国家智慧植物工厂创新联盟、中国农业科学院都市农业研究所等共同主办的第二届智能植物工厂国际高峰论坛在成都举办,来自世界各地的200多位植物工厂方面的技术专家、投资机构,以及企业和产业园区代表参加了本次论坛。
  本次论坛还邀请了来自日本、韩国、加拿大、德国的植物工厂专家及企业代表,为大家分享各国在植物工厂技术方面的最新发展和技术研究成果。
 
运用智能科技手段

  虽然植物工厂在产量和效率方面优点突出,但面临的挑战也同样明显,那就是高昂的成本。“目前在日本,只有30%的植物工厂盈利。整个植物工厂运营成本中,折旧率成本大约占26%,电能消耗大约占18%。”日本千叶大学名誉教授古在丰树带来了主题为“下一代人工光植物工厂面临的机遇和挑战”的演讲。他还表示,目前,日本也正在尝试通过智能化操作、大数据、人工智能管理、模块化集装箱等方法降低成本,监控和改善植物生长。
  随着人工智能科技的发展,越来越多的智能操作将应用到植物工厂的运营中,以降低运营成本。上海垂智农业科技有限公司董事长朱敏在报告中介绍了基于机器视觉的植物工厂AI控制系统开发,包括人工智能的关键技术、市场分析以及产业化应用。他说道:“在机器视觉方面,目前大家仍处于实验室初级阶段,离市场化成熟应用还非常远,垂智的目标是打造一款面向市场的AI控制系统。”
  在技术应用方面,韩国首尔大学教授JungEekSON介绍了智能科技在植物工厂的应用,例如采用机器人深度学习方式控制离子浓度方法,采用三维建模计算整个植株的光合作用结果等。华南农业大学教授刘厚诚同样对智能科技的应用表示赞同:“下一代植物工厂将融入IT技术、生物技术、环境控制技术、自动化技术,实现环境、作物生长,营养液在线监测与远程控制,提高空间利用效率、生产效率与生产效益。”
 
提高附加值

  高运营成本下,植物工厂如何盈利一直以来都是行业内最为关注的话题。比如,在美国、欧洲出现了采用植物工厂种植高附加值草药的模式。“尽管植物工厂本身的成本较高,但大麻本身具有高经济价值,很多植物照明会应用在大麻的室内种植中。”加拿大圭尔夫大学教授郑有斌介绍了加拿大植物工厂和医用大麻生产。他告诉大家,加拿大的大麻已经医用合法化(主要用于镇痛、晚期癌症病患者中),将来很快也会商用合法化。
  首都师范大学教授肖玉蓝则在“LED植物工厂高附加值植物生产案例”的报告中提出了适合植物工厂生产的植物要求。她说道:“所选植物株高最好在30厘米以下,要求生长快,在相对较低的光照强度和较高的种植密度下生长良好,高价值、新鲜,以及任何植物的种苗。”
  除了种植高附加值产品,植物工厂本身保障食品安全的优势也同样被应用起来。目前,国内外已出现了将小型特色植物工厂与商场、餐厅、写字楼相结合的模式,还有为特殊人群和高收入群体提供安全新鲜蔬菜的会员制模式等。英国诺丁汉特伦特大学教授陆春贵介绍了海运集装箱农场这一智能植物工厂模式:“在英国,集装箱农场的市场潜力非常大,宾馆、医院、养老院等场所都需要新鲜蔬菜供应。另外,英国有上万所私立学校,对集装箱植物工厂也有需求。”同时他还在报告中介绍了一些英国的植物工厂案例,如英国地下农场,人们将地下防空洞改造,利用LED等照明,进行植物生产。
 
细化光效

  光是植物工厂不可缺少的组成部分,随着学者对植物工厂光的不断深入研究,各波段的光效果被逐渐细化,将光效利用率发挥到了最大。
  红光可以促进长日照植物、抑制短日照植物的开花,那么,如何在红光照射情况下,阻止长日照植物开花?台湾大学生物产业机电系教授方炜详细介绍了远红光在植物工厂中的应用。他举例道,通过对菠菜的照射实验后发现,在12小时的光照情况下,菠菜会开花;加上远红光后,可以阻止菠菜开花。更为具体的方法是,在12小时的红光照射过程中,或光照结束后立刻添加2小时的远红光照射,可抑制菠菜开花。“紫外光补光对芥蓝硫苷组分及含量有显著作用。”刘厚诚教授在植物工厂功能性植物生产技术探索的报告中指出。
  除了参会专家学者,各植物工厂企业代表也进行了报告演讲,将企业现有成果、先进技术及发展方向进行展示。其中,在植物工厂的装备研发上,中科三安模块式整合栽培系统ZKM1(PCT专利),革新了传统跑道式植物工厂装备,已出口到美、日、新加坡等国家和我国台湾地区。中科生物三安股份有限公司博士李阳还在报告中介绍了中科三安的小功率、大功率植物专用灯具、不同植物的光配方解决方案、自动化智能生长系统等。
  最后,依据植物工厂技术的创新性、植物产量和质量、投资回报等方面综合考量,大会为5个智慧植物工厂创新项目颁发了“2018年度智慧植物工厂创新奖”奖牌,并为本次论坛的合作伙伴授牌。
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