土地像書本一樣層層疊放，植物全程智能化高標(biāo)準(zhǔn)流水線種植……成都興隆湖畔，中國首座垂直農(nóng)業(yè)大樓將高樓里的“田園牧歌”清晰呈現(xiàn)。近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所（以下簡稱“研究所”）創(chuàng)制的全球首座超高層無人化植物工廠正式對外展示。

全程自動化

產(chǎn)量比傳統(tǒng)大田翻120番

垂直農(nóng)業(yè)大樓由研究所打造，共7層、高44米，主要包括全流程自動化植物工廠、智能水產(chǎn)養(yǎng)殖工廠、藥用菌工廠、高附加值園藝作物生產(chǎn)工廠、園藝種植展區(qū)、垂直農(nóng)業(yè)技術(shù)交流中心六大功能區(qū)。

在全流程自動化植物工廠內(nèi)，由巨型長方體鋼架精確地劃分成20層、層高約40厘米的空間內(nèi)，種植著162株生菜。在紫紅色LDG燈光照射下，處于生長中期的生菜正拔節(jié)生長。機(jī)械手不時(shí)上下游走，靈活地將成熟度較好的生菜轉(zhuǎn)移到指定區(qū)間。智能系統(tǒng)上，光、溫、水、肥、氣等指標(biāo)數(shù)據(jù)清晰顯示。

“這是全球首個(gè)超高層（20層）垂直智慧植物工廠生產(chǎn)系統(tǒng)，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所自主研發(fā)設(shè)計(jì)。”研究所執(zhí)行所長楊其長介紹，生產(chǎn)系統(tǒng)占地100平方米，葉菜年均產(chǎn)量可達(dá)50噸。以生菜為例，同等種植面積下，這座全流程自動化植物工廠可實(shí)現(xiàn)一年收15季，產(chǎn)量比傳統(tǒng)大田翻120番。

全程智慧化

運(yùn)用在線監(jiān)測調(diào)控等技術(shù)

全程智慧化是生產(chǎn)系統(tǒng)一大亮點(diǎn)。該系統(tǒng)率先突破植物工廠自動播種、育苗、移栽、上下架傳送、收獲、包裝等智能裝備與輔助機(jī)器人（14.260,-0.01,-0.07%）核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)葉菜從播種到收獲再到包裝整個(gè)過程的自動化操作。“生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)合超高栽培環(huán)境統(tǒng)一調(diào)控、智能LED精確控光、營養(yǎng)液在線監(jiān)測調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)，能顯著提高資源利用效率和生產(chǎn)效率。”研究所科研骨干專家許亞良博士介紹說。

系統(tǒng)在解決植物工廠產(chǎn)品成本高的方面也有新突破。創(chuàng)新提出植物最優(yōu)光效光質(zhì)配比的光配方構(gòu)建方法，通過采用稀土發(fā)光材料、創(chuàng)新封裝技術(shù)、創(chuàng)制LED節(jié)能光源等方式，實(shí)現(xiàn)葉菜綜合能耗8.25Kwh/kg的國際最高水平。

“依托該系統(tǒng)，可以打破傳統(tǒng)大田種植‘靠天吃飯’的束縛，最大限度減少環(huán)境對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植工廠化流水線生產(chǎn)。系統(tǒng)可根據(jù)不同作物調(diào)整參數(shù)模式，目前主要在對環(huán)境產(chǎn)量穩(wěn)定性要求較高的高附加值作物上試點(diǎn)推廣。”研究所成果轉(zhuǎn)化骨干專家彭潔表示。

垂直農(nóng)業(yè)大樓還有哪些看點(diǎn)？

1.小麥水稻生育期可縮短50%

在育種加速器內(nèi)，多個(gè)品種水稻整齊地種植在實(shí)驗(yàn)架上。在模擬自然光照下，水稻生機(jī)勃勃。隔壁，金燦燦的小麥已進(jìn)入籽粒灌漿充實(shí)的第一階段乳熟期。“要把飯碗牢牢端在自己手中，農(nóng)業(yè)‘芯片’種業(yè)的發(fā)展尤為重要。”楊其長介紹，“在這個(gè)加速器內(nèi)，優(yōu)質(zhì)小麥、水稻生育期可縮短50%左右，一年可擴(kuò)繁5代以上，可加快優(yōu)質(zhì)品種的選育，助力‘川種振興’。”

2.番茄產(chǎn)量比傳統(tǒng)種植多5倍

園藝種植展區(qū)內(nèi)，滿溢的綠意映入眼簾。在200平方米的空間內(nèi)，共種植了10個(gè)種類的蔬菜水果。五層雙排管道上，奶油生菜、小白菜等蔬菜長勢良好。另一邊，番茄藤蔓爬滿支架，恣意生長。“使用智能水肥控制系統(tǒng)，在節(jié)水節(jié)肥情況下，可在2個(gè)月的高產(chǎn)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)種植方式多5倍的產(chǎn)量，適合戈壁、沙漠等水資源匱乏的地區(qū)。”展區(qū)工作人員介紹說。