無論室外天寒地凍還是酷暑難當，這里的植物都如沐春風：營養液循環系統、環境控制系統、立體水耕栽培系統、人工光源系統、計算機智能控制系統、自動作業裝備物流系統、圍護結構潔凈系統……

讓置身這1289平方米空間內的各色蔬菜每時每刻都舒展著腰身，茁壯地生長、成熟，走進家家戶戶的菜籃子，給人們提供充足的食物。

科技為土 培育高品果蔬

這里就是北京市植物工廠工程技術研究中心（以下簡稱研究中心）。

在這里不用土壤和田地，無需雨水、陽光、農藥，也沒有辛苦勞碌著的工人和農民，各種蔬菜被多層立體地栽培在營養液中，計算機監測并控制著蔬菜生長所需的光照、溫度、營養等一切要素。由于受自然條件影響小，作物生產計劃性強，周期短，自動化程度高，無污染，多層立體栽培可以節省5-20倍的土地。

這座大型植物工廠由北京市農業機械研究所有限公司（以下簡稱北京農機所）和北京京鵬環球科技股份有限公司(以下簡稱京鵬科技），共同設計承建。

提起植物工廠的發展，北京市植物工廠工程技術研究中心主任，北京農機所、京鵬科技總工程師周增產表示：“中國植物工廠技術發展分三個階段：起步階段，快速發展階段，產業化階段，北京農機所和京鵬科技是每個階段的參與者。”

中國植物工廠研發起步于2000年，在北京市科委重大課題和科技部“863”計劃支持下，北京農機所和京鵬科技在植物工廠關鍵技術研發方面取得了突破。

2010年，在通州完成了國內首座大型植物工廠研發設計和建造，形狀像一艘航空母艦，代表著我國農業向現代農業最先進技術的揚帆起航。

“這座植物工廠總建筑面積為1289平方米，是國內首座集科研、試驗、示范、孵化、生產、科普等多功能于一體的大型孵化平臺，充分體現植物工廠高端、高效、高輻射的特點，是首都高端農業設施的窗口。”周增產說。

北京農機所通州植物工廠內外景

 2011年到2020年，我國植物工廠進入快速發展階段，北京農機所的研發團隊大膽創新，刻苦攻關，持續發力，在植物工廠領域創新出一系列新技術、新材料和新裝備，創建了具有中國特色的植物工廠技術體系，陸續開發了植物工廠系列產品。

“從規模上來看有：量產型植物工廠、移動型植物工廠，從功能看有：種苗型植物工廠、葉菜植物工廠、草莓植物工廠、食用菌植物工廠和牧草植物工廠，應用場所從生產、試驗應用拓展到超市、餐廳、辦公樓、太空，直至家庭。”周增產說。

植物工廠系列產品

近年來，北京農機所研發團隊持續深耕植物工廠，在高密度立體種植系統、自動化裝備、智慧管控等植物工廠關鍵技術領域取得了突破性成果，獲得了國家科技進步二等獎、農業部一等獎等系列榮譽，植物工廠產品推廣應用到北京、江蘇、云南、西藏等10多個省市自治區，并出口到羅馬尼亞、新加坡和加拿大等國家。

  植物工廠推廣應用場景

2020年以來，中國植物工廠進入產業化發展階段，在技術層面進入無人化植物工廠關鍵技術研發突破時期，北京農機所研發團隊在已有植物工廠技術基礎上，重點聚焦牧草無人化植物工廠關鍵技術裝備研發，在牧草生產全程無人化、數字化管控技術和牧草栽培工藝標準方面進行研發，取得了新突破，無人化牧草植物工廠實現了高效綠色新鮮牧草的周年供應。

智慧化雨 灌溉綠色果蔬

水肥一體化技術是將灌溉與施肥融合為一體的農業新技術。

研發團隊開發了系列水肥一體機：在線式、旁路式、經濟型，適用植物工廠和溫室不同場景，基于作物生長需要，自動配肥和供給作物適量的營養液，實現水肥一體化精確智能化管控。

“水肥一體機將可溶性固體或液體肥料，按作物種類的需肥規律和特點，配兌成的肥液與灌溉水相融后，通過管道、噴槍或噴頭實現水肥均勻、定時、定量地噴灑在作物發育生長區域，使主要發育生長區域土壤始終保持疏松和適宜的含水量，同時根據不同的作物的需肥特點，土壤環境和養分含量狀況，需肥規律情況進行不同生育期的需求設計，把水分、養分定時定量，按比例直接提供給作物。”周增產說。

北京農機所的研發團隊還開發了噴灌機系列產品，給種苗和盆栽植物提供高效精準水肥供給，實現節水、節肥和省時省工，促進植物高效生長。

施肥機

噴灌機

那么，水肥一體化技術有哪些優勢？

“水肥一體化技術具有節水省肥、省時省工、水肥均衡的優勢。水肥一體化系統把液體肥與水融合好后，通過滴箭均勻地輸送到植株根部，大幅減少肥料和灌溉水使用量；同時，水肥一體化系統取代了傳統人工勞動，降低人力和時間成本；此外，根據作物生長規律，系統可以讓作物‘細酌慢飲’。”周增產說，水肥一體化控制系統能夠充分發揮現有的節水設備作用，優化調度，提高效益，通過自動控制技術的應用，更加節水節能，降低灌溉成本，提高灌溉質量，使灌溉更加科學、方便，提高管理水平。

智造春天 共享優質果蔬

講到溫室環控，尤其是智能化連棟溫室，周增產表示，北京農機所這些年來一直重視技術的創新和升級，不斷吸收引進溫室相關技術，創建了基于物聯網技術的溫室環境控制系統，實現溫室內部光環境、溫度、濕度、CO2濃度的智慧化管控，給植物提供適宜生長環境，促進植物茁壯生長。

北京農機所、京鵬科技20年來以創新為主體，通過產學研聯合，集成多學科優勢，進行設施農業關鍵技術與裝備的研究與開發，持續跟蹤現代設施農業工程先進技術，不斷進行前沿技術的研究與應用，同時根據市場需求,開發出了高端、高效、高輻射的設施農業系列產品。

目前，研究中心在高科技特色溫室、常規溫室、智能裝備、設施農業裝備與園藝有效結合等方面都形成了自己的特色，在技術與市場方面占有很大優勢。

“其中，高科技特色溫室主要有大型生產溫室、植物檢疫隔離溫室、平拉膜溫室、雙層玻璃溫室、屋頂全開啟系列溫室、植物工廠等；溫室智能裝備有移動噴灌機、全自動苗床、施肥機、穴盤苗自動移栽機、智能運輸車等。”周增產說。

溫室環控系統

全自動苗床

“隨著北京市植物工廠工程技術研究中心技術不斷發展，在不久的某一天，我們就可以在家里用極小的空間種出足夠一家人食用的青菜，在辦公室里栽種足夠數十人采摘的草莓……這樣美好的未來，就在不遠！”周增產展望。

（來源：科技日報）