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从日本植物工厂看植物照明市场需求及技术发展方向

导读: 今年,全球植物工厂呈现出极为活跃的发展势头。而在我国,6月初,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平参观“智能LED植物工厂”的举动更是将植物工厂的热潮推向了一个新的高度。

  今年,全球植物工厂呈现出极为活跃的发展势头。而在我国,6月初,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平参观“智能LED植物工厂”的举动更是将植物工厂的热潮推向了一个新的高度。正值植物工厂发展开启之际,我们组织的新游学团一行人6月26日至7月2日奔赴日本这个走在世界各国植物工厂发展前列的国家,实地考察当地植物工厂的技术和发展状况,就LED植物照明及园艺产业进行广泛而深入地交流,希望能从日本植物工厂产业化发展之路来寻找市场需求与技术发展方向。

  一、植物工厂之深度探访

  大阪府立大学植物工厂

  游学的第一个行程便是参观大阪府立大学植物工厂,精彩的游学之旅就此拉开序幕。

从日本植物工厂看植物照明市场需求及技术发展方向

  大阪府立大学植物工厂大阪府立大学植物工厂中心是产学研官的创新结组合体。该植物工厂研究中心作为完全人工光线型植物工场研究据点,为大学内部新型植物的研发、书面理论的实证、试验品的展示和专业学生的研修等工作提供场所和材料。

从日本植物工厂看植物照明市场需求及技术发展方向

  大阪府立大学植物工厂中心分三个单元,分别为C20栋、C21栋和C22栋三座植物工厂。C20栋占1000平方米,主要用于要素技术的开发研究。C21栋也占1000平方米,钢筋水泥二层建筑,用于叶菜类的实际栽培研究。C22栋有1300平方米,展示的是最新技术。大楼内分布着功能性植物生产室、栽培环境模拟室、育苗室,光源、直流电源实验室、测量和控制实验室、无尘实验室、多层型植物生产室、多元化环境实验室等。

  其中,C22栋全人工光型植物工厂“GREENCLOCKS新世代(GCN)植物工厂”于2014年10月正式投入运营。总面积1300平方米,总费用7亿日元,日产生菜5000株。从播种、育苗到收成,由工厂控制营养、光照等条件的生菜只需20天左右就可以长大。据大阪府立大学高田老师介绍,其一大看点是使用机器人作业,实现自动化。该植物工厂主要技术包括,[1]采用机器人分拣幼苗;[2]搬运栽培床的自走式搬运机器人;[3]采用红白蓝以及远红光的植物培育用LED照明;[4]在生长中的植物旁设置出风口的直接送风系统;[5]太阳能电池与蓄电池一体化的直流供电系统。通过这些技术,达到减少人工作业的时间和耗电量、提高成品率等目的。

从日本植物工厂看植物照明市场需求及技术发展方向

  此外,由于与外界隔离,可避免水旱灾害和病虫害的发生。高田老师告诉学员,蔬菜有虫菌危害主要与人、种子和水有关。而植物工厂种子是清洗好的,水耕方式脱离了传统土壤栽培,无农药及重金属污染问题,更无需使用杀虫剂,机器人作业也避免了将细菌带进工厂内。

  日本千叶大学柏之叶校区植物工厂

  游学团一行人此次参观的第二座植物工厂位于位于日本千叶大学柏之叶校区。在这里,蔬菜像普通商品一样被批量生产,让人不禁惊叹现代高科技农业的力量。

从日本植物工厂看植物照明市场需求及技术发展方向

  日本千叶大学在“植物工厂”的技术研究开发中走在前列,其在无土栽培方面具有30多年的经验。柏之叶地区自从2003年千叶大学设立“环境健康都市园艺领域科学教育研究中心”开始,一直在推进植物工厂的研究和实证实验。“植物工厂”目前可分为“完全控制型”、“太阳光、人工光并用型”和“太阳光利用型”三种类型。千叶大学目前共运营有用于番茄栽培的太阳光型温室有5栋,用于草莓栽培的太阳光型温室1栋,用于生菜(莴苣)栽培的人工光型植物工厂有3栋。

从日本植物工厂看植物照明市场需求及技术发展方向

  其中,千叶大学的人工光型植物工厂主要栽培结球生菜、花叶生菜、直立生菜及苦苣等15种以上的蔬菜,每天可生产并供货约1万棵,号称是日本最大的植物工厂。通过系统控制光照,温度,以及灌溉来立体式栽培蔬菜,不需任何农药,安全性得到保障,采用立体农园形式,产量及附加价值都非常高。且人工光型植物工厂对荧光灯和LED对蔬菜生长的影响实践经验丰富,特别值得学习。

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