此次研討會大咖云集，內(nèi)容豐富，精彩紛呈，會議上，不同國家的專家就全球農(nóng)業(yè)創(chuàng)新主題發(fā)表了專題演講，會場反響熱烈。來自北京中農(nóng)富通園藝有限公司的任如冰在農(nóng)業(yè)智能科技研究與應(yīng)用專題研討會上就智慧化植物工廠的研究進行了觀點分享，發(fā)言內(nèi)容經(jīng)小編整理，分享給您，希望對您有所幫助。

1、植物工廠的定義

通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制，實現(xiàn)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是由計算機對作物生長過程中溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境要素進行自動控制，不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn)方式。

2、植物工廠的主要類型

植物工廠按照光能利用方式分為人工光型植物工廠、太陽光型植物工廠、太陽光與人工光并用型植物工廠。

 人工光型植物工廠

特點：①建筑結(jié)構(gòu)全封閉式；②人工光源；③無污染生產(chǎn)；④多采用營養(yǎng)液水耕栽培方式；⑤環(huán)境參數(shù)可進行精密控制，實現(xiàn)周年均衡生產(chǎn)；⑥技術(shù)裝備和設(shè)施建設(shè)費用高，能源消耗大，運行成本高。

太陽光型植物工廠

特點：①建筑結(jié)構(gòu)半封閉式；②自然光；③配備多種環(huán)境因子的監(jiān)測和調(diào)控設(shè)備；④營養(yǎng)液水耕栽培和基質(zhì)栽培為主；⑤生產(chǎn)環(huán)境易受季節(jié)和氣候變化的影響。

太陽光與人工光并用型植物工廠

特點：①溫室結(jié)構(gòu)、栽培方式與太陽光型植物工廠相似；②白天利用太陽光，夜晚或白天連續(xù)陰雨寡照時，采用人工光源補充；③用電較少，受氣候影響較小。

3、植物工廠發(fā)展歷史

試驗階段（20世紀(jì)40年代至60年代末）：規(guī)模小；主要局限在實驗室。

示范應(yīng)用階段（20世紀(jì)70年代至80年代中期）：應(yīng)用范圍廣；廣泛應(yīng)用營養(yǎng)液配方技術(shù)，自動化控制系統(tǒng)逐漸完善；技術(shù)開發(fā)力度大，示范效果明顯。

快速發(fā)展階段（20世紀(jì)80年代中期至今）：技術(shù)發(fā)展快；規(guī)模擴大，多行業(yè)融合；高科技成果得到充分應(yīng)用。

1、國家分布與發(fā)展模式

發(fā)展現(xiàn)狀

目前，植物工廠主要分布在東亞和歐美國家，以日本、荷蘭、中國最具代表性。

日本在人工光型植物工廠方面研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化較快，居領(lǐng)先水平。目前，日本大約有250余座人工光型植物工廠在運營。荷蘭在太陽光及其與人工光并用型植物工廠技術(shù)領(lǐng)域是真正的世界領(lǐng)先，最高產(chǎn)量高達(dá)90kg/m2。中國是植物工廠研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化最活躍的國家，通過引進消化、自主研發(fā)、應(yīng)用推廣三個階段，各類型植物工廠正在快速、均衡發(fā)展。

發(fā)展模式

世界各國植物工廠發(fā)展模式正由企業(yè)主導(dǎo)型、科研院所主導(dǎo)型、政府主導(dǎo)型逐漸向政府、企業(yè)、科研院所和用戶企業(yè)協(xié)同建立、運營植物工廠的多種創(chuàng)新模式轉(zhuǎn)變。

2、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

栽培形式與栽培技術(shù)

目前，平面多層立體栽培、多面體立體栽培、幕墻式立體栽培、圓柱形立體栽培等栽培形式與之配套的營養(yǎng)液水培、基質(zhì)培、潮溪培、霧培等栽培技術(shù)，因為其作物生產(chǎn)效率高、水肥，空間，土地等利用率高等優(yōu)勢在各國植物工廠被廣泛應(yīng)用。

人工光照明技術(shù)

LED光源因為其節(jié)能、環(huán)保、壽命長；光強、光質(zhì)和光周期可控性強；冷光源，可貼近植物照射，空間利用率高；可按植物生長發(fā)育需求調(diào)制光譜等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。

目前，已有面板燈、條燈、燈管、燈帶等植物工廠用燈被開發(fā)應(yīng)用。同時，太陽光型植物工廠多款LED補光燈也被開發(fā)出來，包括行間冠層補光燈、花期燈、條燈等。

智能環(huán)境控制技術(shù)

環(huán)境控制的目標(biāo)就是節(jié)能高效，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。控制因子包括溫度、濕度、光照、CO2濃度、氣流、營養(yǎng)液供給等多種生產(chǎn)要素。智能環(huán)境控制難度較大，其控制策略具有時間和空間要求，也需要和其他環(huán)境要素統(tǒng)籌控制，是今后研究開發(fā)的重點。

植物生產(chǎn)自動化管控技術(shù)

主要包括植物機械化自動化移栽、定植、收獲等生產(chǎn)管理技術(shù)。植物生產(chǎn)自動化管控技術(shù)裝備是植物工廠流水線作業(yè)的主體裝備，有利于提高生產(chǎn)效率和管控水平。

3、產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國植物工廠產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。但是，植物工廠規(guī)模偏?。簧a(chǎn)植物單一（葉菜為主）；環(huán)控技術(shù)裝備水平參差不齊；而且示范展示性和研究性植物工廠居多，商業(yè)化運行的植物工廠較少，亟待大力推進。

1、存在問題

投入成本高（人工光源；營養(yǎng)液設(shè)備；智能調(diào)控、監(jiān)控系統(tǒng)等投入）

運行成本較高，能耗較大（電能消耗巨大）

栽培作物種類較少（葉菜為主）

植物工廠智能化程度低（高成本、低產(chǎn)出）

自動化程度低，育苗、移栽定植、收獲等人工成本高

商業(yè)化模式日漸成熟，但盈利點需要探索

2、發(fā)展對策

研發(fā)節(jié)能高效植物工廠生產(chǎn)技術(shù)裝備，實現(xiàn)周年優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)

研發(fā)高附加值植物工廠化生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)，推高盈利起點（藥用植物、保健植物、珍稀特蔬菜等）

構(gòu)建多種植物工廠類型及產(chǎn)品，拓展盈利模式（家庭型、商用型、社區(qū)型等）

加強植物工廠自動化、智能化技術(shù)的研究，提升集約化、精細(xì)化的管理水平

1、國家和企業(yè)加大了植物工廠的研究與開發(fā)投入力度，業(yè)界信心倍增

①國家：植物工廠資源高效利用關(guān)鍵技術(shù)被列為農(nóng)業(yè)部“十三五”農(nóng)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃中；植物工廠項目被列入中科院“十三五”重點培育方向；植物工廠項目也列入了福建省重點支持項目。

②企業(yè)：不僅是科研界，電子、醫(yī)療、能源、材料、房地產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)界和企業(yè)也大量投資研究開發(fā)植物工廠技術(shù)。

2、植物工廠研發(fā)類型多樣，應(yīng)用范圍廣闊，符合多元的市場需求。

3、植物工廠能夠提供無污染、高品質(zhì)的植物產(chǎn)品，對保障城鄉(xiāng)居民飲食安全具有重大意義，深受消費者青睞。

4、植物工廠發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)儲備已經(jīng)成熟，產(chǎn)業(yè)雛形已經(jīng)形成，將很快進入商業(yè)化快速發(fā)展期。

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