北京植物工厂探访记

北京通州的宋庄因聚集了大批画家而声名鹊起，但此番吸引记者前往的是这里新落成的植物工厂——模拟大自然的气温，集成运用高科技，一年四季不受天气影响，可以周年进行果蔬、花卉的无土精准种植生产，不施农药，产品绿色安全。

“给我一个晴天，就可以自行发电”

在双埠头村口，国内首个智慧温室日前已经正式投入运营，“我们这里3000多平方米的温室，只要老天爷给我一个晴天，就可以自行发电，满足温室设备用电需求。”北京京鹏环球科技股份有限公司技术总工程师周增产自豪地告诉记者，这座植物工厂是国家863项目，是在北京市科委、农委的大力支持下，设计建成的国内首个拥有自主知识产权的智慧温室，应用最新的多学科技术，将再生能源、现代农业装备以及物联网技术有机融合，南北排跨，单跨间距8米，东西距76米，实现从育苗、移栽、生产、收获、采摘、包装、储藏全程自动化，是目前我国配套生产设备最为齐全的低耗高效、生态环保的智慧植物工厂。主要的能源供给手段是浅层地源热泵技术和光伏发电技术，循环供热，真正实现作物生产的清洁、节能。“你看见顶棚下端的橙色板了吗？那是太阳能非晶硅薄膜电池组件，利用非晶硅薄膜太阳能电池发电，可以满足温室生产的灌溉、施肥、补光、补温等不同用电的需求，同时还具有融雪功能，提高温室透光率和抗风雪性能，这对于我国北方地区的设施农业意义重大。”

只要轻点鼠标，随时可以遥控温室精准管理

控制室是整座智能温室的中枢，周增产介绍，应用物联网技术通过在温室里布置的各类传感器，采集温室内温度、湿度等多类信息，来对温室植物生长发育的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境条件进行自动精准高效的管理控制，以改善产品品质、调节生长周期、提高经济效益。在准备投入生产阶段，可以实时分析温室内部环境信息，从而更好地选择适宜种植的品种；在生产阶段，可以根据温室内温度、光照等信息传感控制遮阳网开闭时间、加温系统启动时间；在产品收获后，还可以利用物联网采集的信息，把不同阶段植物的表现和环境因子进行分析，反馈到下一轮生产中，从而实现更精准的管理，获得更优质的产品。尤其是对于规模化的设施而言，如果借助人工来调控温室内的环境条件，需要大量人手和时间，且存在难以避免的人工误差。现在只需轻点鼠标，就可在最短的时间里完成人工操作，而且非常精准。管理者可以通过计算机或手机随时接收各种实时采集的精确传感数据，遥控温室内的视频传感器，观察温室的全面情况。

集成应用新技术，缩短生产周期，提高15%产量

“这里的番茄植株最高可达10米，比通常的温室高一倍，因此产量最少能提高15%。”在番茄车间，只见高高低低的藤蔓上挂满累累硕果，周增产说，这是定值2个月的番茄，但半个月前开始采收了，由于采用的是定时定量供热，可以缩短一个月的生长期，这归功于使用了无影玻璃，虽然造价1平方米多了40元，但它好处多多，在同等可见光透射比情况下，无影玻璃可以让温室内气候更温和，减少植物光抑制，还可以让植物底部吸收更多阳光，增加植物底部光合作用，另外温室内部无阴影，可以减少植物底部灰霉病的发生，对于不同植物可提高产量10%以上。这项技术国外目前已经开始推广，在我国是首次应用到大棚，目前处于试验阶段。为让设施农业投入产出最大化，这个示范基地的工程师们可谓不遗余力，在黄瓜车间，只见植架上方有两根长长的LED灯管，“这是从荷兰引进的，一组灯管3000元，可以立体补光，提高光合作用，提高产量，一年可以种4茬。”

盆花能自动按开花数排列，管理更加轻松

在花卉车间，只见所有的“红掌”盆花整齐划一有序排放，仔细一看，每一行的盆花所开的花朵都是一样的，有3朵、4朵、5朵，“我们采用的是分级管理，奥妙就在于盆花的底部装有芯片。”原来花卉车间的每个花盆内都嵌入了RFID芯片，通过图像识别的自动分级装备，提取芯片内盆花的株高、花冠面积、花色、花朵面积占比等指标进行分级，并通过四周的传送带，把不同花朵的盆花传送到各自的槽内，管理更加轻松。除了盆花自动分级设备，这个花卉车间还采用了盆花移动式潮汐灌溉床、盆花全自动包装机，这在国内都是首次研发亮相，这些新鲜设备的推出，大大提升了我国盆花工厂化生产的装备水平。

见识了机器人自动完成入穴、抓取、套袋等盆花包装的自动化，走进育苗车间，只见喷灌主机不仅在温室开间方向可实现程控运行，还可以按照预定程序在跨间实现自动转移，改变了以往温室喷灌机越跨使用需人工推移的尴尬，其单台喷灌机适宜的控制面积也由原来的1000平方米增至5000~6000平方米，目前在国内尚无同类机型。

高投入还得有高产出，设施农业才能真正大发展

“作为中关村园区的高新技术企业，我们的研究一定要与园艺结合，不但要给客户一个优异的系统，还得配套一个完善可用的栽培模式，高投入还得有高产出，如此才能真正推动设施农业的发展。”京鹏科技公司总经理吕科说，正是基于智能化未来农业发展，近年来京鹏科技把一项又一项的高科技集成运用到设施农业中，并配套实验完成了相对应的栽培模式，变成实实在在的人人可操作的农业生产装备，形成较完善的设施农业装备技术体系，大大提升了我国设施农业产业核心竞争力。目前该智慧温室已获得10项国家专利，获得多个科技创新奖项。

据悉，京鹏科技公司设计承建的高科技温室装备目前已出口40个国家，创造产值2亿元。其自主研发的植物工厂技术、蔬菜工厂化生产智能温室技术等30余项现代农业装备技术均处于国内领先、世界先进水平。