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    链博会侧记: 科技赋能农业新生态,植物工厂定义新时代绿色生活

    作者:中国标准化
    发布时间:2025-08-27
    来源:中国标准化

    7月的北京,热浪裹挟着科技风暴席卷中国国际展览中心,第三届中国国际供应链促进博览会(以下简称链博会)在这里盛大开幕。在先进制造链展区,兰剑智能展位前人头攒动。名为“蜘蛛侠料箱机器人”的设备在庞大的立体垂直金属架上轻盈穿梭,运输着鲜嫩的生菜;一旁的水培蔬菜智能种植柜里,绿意盎然,生机勃发……这套融合了仓储物流工业自动化技术优势与智慧农业的技术成果,让“新时代绿色健康生活”在此刻被具象定义。

    “锄禾日当午,汗滴禾下土”曾是深植于国人记忆里的传统农耕画面,而今,农业正在随科技进步而被重塑。链博会上,无需土壤、依靠人工光源在稳定环境中实现周年生产的“植物工厂”,将曾经的未来理想变为现实。

    “植物工厂是集光生物学技术、人工智能、设施园艺、环境控制、机械控制、材料科学及计算机科学等多学科于一体、实现作物在立体空间内周年连续计划性生产的高效智慧农业系统。”展台人员介绍道。植物工厂的核心创新在于“三个替代与一个环境”:以人工光源替代阳光,以营养液替代土壤,以智能装备替代繁重劳力,并构建起精准可控的作物生长微环境,使农业生产彻底摆脱自然生态束缚。这代表了现代设施农业发展的高级形态。植物工厂的概念始于上世纪60年代的欧美发达国家。我国的首座植物工厂诞生于2004年,标志着中国智能农业正式起步。《2025中国植物工厂:从实验到产业化的未来发展趋势》显示,植物工厂历经数十年的发展,大致经历了试验探索、示范应用和快速发展三个阶段,核心光照技术也从高能耗钠灯迭代为低能耗、单色光LED光源。我国虽起步较晚,但近年发展尤为迅猛,已成为全球植物工厂发展最快的国家之一。

    目前国内的植物工厂主要有三种类型:规模生产型、移动型及家庭微型。其中规模生产型面积从数百平方米至数万平方米不等,用于规模化蔬菜生产,如保障航天员日常伙食的酒泉植物工厂;移动型大小如集装箱,主要用于诸如岛礁、高原哨所、船舰以及一些城市空间等特殊场所;家庭微型版冰箱大小,便于家庭培育种植。此次链博会上展示的智能蔬菜种植柜兼具实用与美观,即插即用,一键启动,种植成熟后即可“随吃随薅”,着实是再没有比这更新鲜的吃法了。

    记者了解到,植物工厂产业链涵盖上、中、下游。上游供应商提供种子种苗、设备以及原材料,为植物工厂提供必要的生产要素,其中种子种苗质量直接影响产品产量与品质,供应商的选择尤为重要。中游是行业核心,涉及工厂的建设、运营和管理,需要企业投入大量资金与技术以保障植物工厂的高效运行,并依据市场需求优化生产方案。下游销售市场是实现产品价值的关键环节,主要通过线上电商平台、自建官网及线下超市、专卖店等渠道送达消费者。面对21世纪人口持续增长、耕地减少、农业劳动力老龄化及极端气候频发,或单一或综合性地导致粮食蔬菜生产稳定性受到威胁等多重挑战。植物工厂的优势在此背景下显得尤为凸显:作物生长周期短,实现周年连续生产;不施农药,作物安全无污染;多层立体栽培、单位面积产量高,提高空间等资源利用率;机械化、自动化程度高,劳动强度低,单人产出率高;几乎不受地理和自然环境限制,可在极端气候区乃至外层空间进行生产。以兰剑智能植物工厂为例,目前已突破20层立体种植,单位面积产量是传统种植几十倍,大大提高了土地的利用率;基于自主研发的数字生产系统,实现了播种、分栽、转运、清洗与包装等工序的自动化:高效堆垛机能实现每小时120板栽培板的快速取放;AGV(自动导引车)、拆叠板机能实现每小时400板栽培板的自动化运输及拆叠;输送线每小时可搭载800板多种功能的单元模块;高精度自动播种机播种精确率达到98%;自动包装系统每小时可完成1200袋蔬菜快递包装。

    作为设施农业的高级形态,植物工厂不仅是保障“菜篮子”的有效补充,更是农业振兴的重要途径,为解决未来人口、资源、劳动力短缺及特殊环境下的食物供给开辟了新路径。食品安全自然是现场最关心的问题。据了解,植物工厂其生产过程与传统种植并无本质区别,均需经历播种、萌芽、育苗、生长阶段。但二者作物生长环境的“洁净度”则相差甚远,植物工厂全程空气、营养液等生长要素严格消毒处理,完全在无菌条件下生长,比如兰剑智能植物工厂以4层过滤直饮水结合优选营养液配方,提升无菌空间环境质量。“0农残0添加”其安全程度远高于传统种植标准、有机种植标准,可免洗直接食用。当然,植物工厂作为新兴产业,当前仍面临消费者认知不足、建设和运行成本较高等挑战,高昂的建设与运行成本也推高了产品的终端售价。当前,植物工厂的应用场景已从健康蔬菜生产,拓展至优质牧草培育、昆虫养殖、种苗繁育、花卉种植等多元领域。科技含量越高,“含绿量”越大的产业和产品,越是需要标准体系的引领与规范。

    记者网络调研发现,我国植物工厂国家标准建设仍显薄弱,目前仅有GB/T 45177-2024《人工光型植物工厂光环境技术规范》一项相关标准,适用于生产型人工光型植物工厂中植物栽培区的光环境设计及设置,教学展示类场景参考执行。相比之下,团体标准建设成效良好,如T/CALI 1201-2022《人工光型植物工厂光环境 技术规范》聚焦光环境参数及测试方法;T/CALI 1202-2022《人工光型植物工厂用LED光辐射产品 性能规范》规范LED光辐射产品的性能指标;T/CSTE 0451-2023《绿色智能植物工厂建设规范》则针对于温室绿色智能植物工厂的系统建设规范技术要求。这些标准虽已覆盖工厂建设、光环境、设备性能等核心环节,但相较产业快速发展需求,标准体系的广度与深度仍有不足。

    为进一步推动植物工厂产业健康、高质量发展,建议行业在未来持续完善全产业链的标准图谱,如填补作物栽培技艺、营养液精准调控、智能化装备接口、产品质量安全分级等细分领域空白;加强绿色导向标准体系建设,如制定能耗评价规范、引导低碳技术研发与应用;提升国际标准参与度,增强我国在该领域的话语权;并同时强化标准实效评估,真正铺就高“含绿量”发展之路。植物工厂,这项融合了尖端自动化与生物技术的创新成果,以其强大的生命力和环境适应性,向参展者、向时代描绘了一幅保障未来食物供给、重塑农业生产方式的创新图景。记者离开展台时,兰剑智能展位前依然熙熙攘攘,参展者们纷纷用镜头记录着预示未来农业新可能的生动场景。

    编辑:李斌  审核:张海明

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