種菜界的高科技
在福建省泉州市安溪縣湖頭光電產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，有座1萬平方米的植物工廠，隸屬中國科學(xué)院植物研究所和福建三安集團聯(lián)合組建的福建省中科生物股份有限公司(簡稱“中科生物”)，是全球栽培面積最大的全人工光型植物工廠。
走進植物工廠之前，記者必須像工作人員一樣全副武裝——帽子、口罩、膠鞋、手套一樣不少，還要穿上兩層防護服，經(jīng)過多重消毒程序。
“這是為了防止將導(dǎo)致蔬菜病蟲害的因素帶入。我們的蔬菜從種子栽培一直到收獲包裝，全處在無菌無塵環(huán)境中，作物的全生長周期內(nèi)不需要噴灑任何農(nóng)藥，生產(chǎn)出來的蔬菜比自來水還干凈，擺上餐桌時不需要任何水洗過程。”中國科學(xué)院植物研究所植物工廠研發(fā)中心主任、中科生物研究院研發(fā)主任裴克全向記者介紹，在該植物工廠車間里，每立方米空氣里大于5微米的顆粒不超過10萬個，這個標(biāo)準與高標(biāo)準的制藥企業(yè)一致。
這座植物工廠有3層廠房，每一層3米高的廠房里，都放有6層植物栽培架，生菜、小白菜、冰菜等蔬菜在栽培架上茁壯成長，頭上是包含藍光、紅光等不同光譜的LED光源，根系浸泡在清澈的營養(yǎng)液里。
“燈光和營養(yǎng)液配比都是科學(xué)家們經(jīng)過長期研究，根據(jù)不同植物的需要特別定制的。”中科院植物所研究員、中科生物研究院院長李紹華介紹，植物的生物量90%源于光合作用，科學(xué)家用定制光源取代了植物光合作用中的關(guān)鍵因素太陽光——植物并不吸收所有的光，它們更喜歡可見光的藍光和紅光，因此將紅光和藍光按照一定配比制成光源，就能滿足植物生長需求。除光照和營養(yǎng)液之外，植物工廠還通過對溫度、濕度、二氧化碳濃度等影響植物生長的各種因素高精度全智能控制，為植物生長提供了最適宜的環(huán)境，大大提升了它們的生長效率。“植物工廠內(nèi)種植的生菜，育苗移栽后20天即可收獲，這在普通大田里需要35天到40天。”
植物工廠的生產(chǎn)效率百倍于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。李紹華說，植物工廠多層栽培架立體栽培的模式，使其種植面積相當(dāng)于同樣大小耕地的幾倍到幾十倍，加上種植密度大、生長周期短、不受季節(jié)影響等特點，其產(chǎn)量更是可以達到常規(guī)栽培的百倍。
高科技的植物工廠，不僅可以節(jié)省寶貴的耕地，還可以節(jié)省水資源，減少肥料施用量。“植物工廠里，90%至95%的水被植物吸收，基本沒有浪費;肥料用量是現(xiàn)在中國蔬菜平均用量的二十五分之一，農(nóng)藥一點都不用。”李紹華說，環(huán)保高效的植物工廠代表了蔬菜產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。
這樣種出來的菜好吃嗎?記者品嘗了植物工廠里生產(chǎn)出來的可以直接生吃的生菜和冰菜，口感脆、水分足、微甜，確實比普通的蔬菜可口。
中科生物總經(jīng)理占卓介紹，經(jīng)過第三方機構(gòu)檢測發(fā)現(xiàn)，植物工廠種植的蔬菜產(chǎn)品檢測不到農(nóng)藥、重金屬等有害物質(zhì)，且維生素、膳食纖維、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分比傳統(tǒng)種植的蔬菜高出幾倍。
超市里的太空菜
植物工廠量產(chǎn)出來的蔬菜，被銷往廈門、泉州、福州等臨近城市的超市。記者在廈門的永輝超市里看到，一袋袋、一盒盒產(chǎn)自植物工廠的蔬菜，有一列專門的貨架擺放，根據(jù)品種和重量的不同，每份售價大致在10元至20元不等。如果按重量折算，大約每斤30元至40元。
這么貴的菜有人買嗎?在工作日的下午，記者在貨架前守候了10分鐘，有兩名顧客將挑中的蔬菜放進購物車帶走。一詢問，都是回頭客，因為植物工廠的菜口味好，家人愛吃。導(dǎo)購員告訴記者，周末買這種菜的人更多，消費主力是上班的年輕人。
“太空蔬菜”的昂貴，與植物工廠的成本高密切相關(guān)。植物工廠能掙錢嗎?
“能。”占卓表示，首座1萬平方米的植物工廠去年6月份正式投產(chǎn)，現(xiàn)在日產(chǎn)蔬菜1.5噸，都是當(dāng)天賣出，沒有庫存。產(chǎn)品銷往臨近城市的超市、高端飯店，也有單位團購作為福利發(fā)給員工。
“植物工廠規(guī)模越大，蔬菜生產(chǎn)成本越低。”占卓說，“首個萬平方米植物工廠的設(shè)備建造成本大約是每平方米5000元，日本的植物工廠建造成本是每平方米2萬元。我們有低成本優(yōu)勢，可以完成商業(yè)化運行”。他透露，這種高端蔬菜在歐美等發(fā)達國家更受消費者歡迎，市場更廣闊，公司已確定在美國阿拉斯加建一個5000平方米的蔬菜工廠，今年7月份開始建設(shè)，9月份將投產(chǎn)。
不僅如此，隨著LED芯片發(fā)光效率等相關(guān)技術(shù)的進步，生產(chǎn)成本還在不斷下降。占卓透露，今年3月份建造的第二代植物工廠比第一代植物工廠能耗下降了25%。
這種世界首屈一指的高性價比植物工廠技術(shù)，源自中科院和福建三安集團的強強聯(lián)手。三安集團是中國LED芯片龍頭企業(yè)，中科院植物所則是科研機構(gòu)中的老牌勁旅。由這兩家單位共同發(fā)起成立的福建省中科生物股份有限公司，目前擁有全球領(lǐng)先的栽培系統(tǒng)及技術(shù)，已在國際范圍獲得認可。自2016年至今，其自主研發(fā)的植物工廠裝備已向海外市場售出1000多套，創(chuàng)匯200多萬美元。
“1年多合作中，我們已基本完成植物工廠專利布局。截至今年4月份，已申報50多項專利。”占卓表示，植物工廠所有營養(yǎng)液、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)體系及所有光源方面的技術(shù)，都具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
新產(chǎn)業(yè)的大版圖
三安集團董事長林秀成是福建安溪人，首個萬平方米植物工廠落戶安溪，顯然與他造福家鄉(xiāng)的意愿相關(guān)，但其意義遠不止如此。“我們不是引進一家企業(yè)，而是引進光生物這個有前景的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，這個產(chǎn)業(yè)的前景非常好。”安溪縣人大常委會副主任林志煌說。
“相信隨著我們光生物技術(shù)的進步，未來一兩年，植物工廠的市場會實現(xiàn)爆發(fā)式增長。”林秀成在接受記者采訪時表示，目前三安集團已在植物工廠研發(fā)方面投入了2億元至3億元，未來5年會投資70億元，甚至可能更高。在林秀成的計劃中，未來植物工廠的版圖擴張將十分驚人。
近期會有地理上的擴張。蔬菜遠距離運輸消耗的成本遠大于生產(chǎn)成本，它更適合地產(chǎn)地銷。專家們認為，植物工廠的合理配送半徑在250公里內(nèi)，因此目前安溪植物工廠的產(chǎn)品只供應(yīng)廈門、泉州等福建省內(nèi)城市。林秀成透露，高端蔬菜的主要消費人群在一線大城市，北上廣深將會第一批建廠，其他地區(qū)采取技術(shù)服務(wù)買賣模式推廣。一線城市的市民在超市買到“太空蔬菜”的日子將為時不遠了。
更深遠的則是產(chǎn)業(yè)上的開拓。目前植物工廠只是種植高端蔬菜，將來還會種植藥材、水果，還可以做病人特供菜品，提供具有補鈣、降壓、降糖等不同功效的定制蔬菜。“植物工廠將來可能超過互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。”林秀成充滿期待地說，“未來一個植物可能就是一個產(chǎn)業(yè)，甚至十幾個產(chǎn)業(yè)，比如中藥產(chǎn)品的深度開發(fā)利用”。
植物工廠的標(biāo)準化生產(chǎn)有助于攻克中藥材標(biāo)準化的難題。在植物工廠實驗室，記者就看到尖葉金線蓮、霍山石斛等中藥材正在燈光下成長。實驗室研究員鄭延海告訴記者，目前尖葉金線蓮的實驗室研發(fā)已經(jīng)成功，即將進入植物工廠實現(xiàn)量產(chǎn)。“這種方式種植的中藥材質(zhì)量可控，可以解決藥材質(zhì)量的均一化問題。此外，經(jīng)過我們后期處理調(diào)節(jié)，它的藥效成分比傳統(tǒng)種植的或野生的藥材都高很多。”
科學(xué)家們還在研究植物工廠的“微縮版”。在安溪植物工廠外面就有集裝箱版植物工廠。裴克全介紹，這些集裝箱版植物工廠可以用于一些環(huán)境惡劣的邊防哨所，邊防戰(zhàn)士可以利用太陽能發(fā)電輔助植物工廠生產(chǎn)，吃到新鮮蔬菜。
占卓也表示，公司計劃用3年時間推進植物工廠家庭化，未來微縮版的植物工廠培養(yǎng)箱可能走進千家萬戶，讓老百姓吃到最新鮮的“太空蔬菜”。
