在北京城市副中心于家務國際種業園區，有一座神奇的植物工廠。這里的蔬菜種植有點不一樣。不靠一粒土，蔬菜生長在由計算機自動環境控制技術創造的舒適環境中，喝著如同嬰兒奶粉一樣的特配營養液，依靠人工LED光源、物聯網技術、水耕栽培等手段，實現全年無休式生長采摘。
作為全國唯一一家京東全資打造的植物工廠，以及通州區國際種業科技園推動現代設施農業創新發展的重點項目，京東植物工廠每年可以生產出300噸綠葉菜供應市場。
這種人工光控計算機種植集裝箱模式，也是人類不斷探索挑戰極端環境下蔬菜科學種植的新方式，比如在自然環境嚴苛的邊防地帶、南北極科考站、遠洋輪渡，甚至未來人類移居火星等場景都可以實現“種菜自由”。
亮點1
全自動控制生長環境
走進京東植物工廠，需要經過嚴格的風淋室消毒，工作人員更要身穿特制潔凈工作服等，這樣做是為了保證蔬菜免受病蟲等的侵擾，在潔凈的環境下生長。
一眼望去，整個“植物工廠”更像一個大型實驗室。地面不見一粒土，白色栽培床里，一顆顆綠色、紫色的蔬菜長勢正旺，陽光從棚頂穿射而下，均勻地灑在蔬菜上。京東植物工廠相關負責人武仲生撕下一片菜葉，放在嘴里當場吃了起來，“我們種植的蔬菜健康安全、無污染、無農藥、非轉基因、無激素使用，不用洗就能吃。”
“目前，傳統農業面臨產品標準化程度低等問題，京東植物工廠按照高于國際標準進行規范生產，實現農產品的高度標準化。”武仲生介紹，植物工廠在建設初期，經過了多方行業調研，并前往日本考察三菱植物工廠項目，雙方不謀而合。2018年，京東植物工廠正式建成，成為目前國內大太陽光和人工光結合型植物工廠。
武仲生指著棚頂說：“我們通過人工干預技術，大棚內的溫度、濕度、光照等可以常年保持在適宜蔬菜生長的狀態，完全不受室外季節、空氣的影響。”他大方地一一介紹起其中的奧秘。比如大棚頂部黑色幕布能夠遮陽降溫，光照和溫度傳感器能夠自動感應，當夏天光照特別強烈，溫度特別高時，幕布就會自動打開遮陽降溫。冬天，下面的兩層保溫膜還能展開起到雙重保暖的功效，就像天氣冷了人同時蓋兩床被子，保溫效果加倍。
亮點2
蔬菜全水培 專配營養液
在植物工廠里，一根根管道將一個個長方形的栽培床串聯起來，時不時能聽到潺潺的流水聲。
“這里面都是營養液，蔬菜寶寶躺在床上，就可以舒舒服服喝到可口的營養液。”武仲生一邊說，一邊掀開了一塊白色的培育板，板子下面，蔬菜根系已經十分發達，雖然每天泡在營養液中，但是根系卻十分干凈，也聞不到任何異味。“奧秘就在我們的營養液里。”武仲生笑著說。
與傳統的土耕方法不同，京東植物工廠采用的都是水耕栽培。水耕栽培又稱營養液栽培，為無土栽培的方式之一。其特點是不用土，全靠營養液在循環，營養液除了提供水分，也提供了植物生長所需的各種元素。
“土培葉菜倒茬作業繁瑣，需要整地作畦，定植施肥，澆水等作業，而無土栽培換茬很簡單，只需將幼苗植入定植孔中即可，可在同一場地進行周年栽培。”武仲生解釋道。
此外，植物工廠還從日本進口先進的智能設備、營養液檢測儀器(EC/PH值)以及凈水設備，結合人工干預技術、NFT、毛管混合型栽培技術加上營養液作用，使得蔬菜品質更加的安全放心。“我們還會根據不同的植物在水中添加各種營養成分，比如菠菜的鉀含量更多一些，營養液中就會多加一些鉀。”武仲生表示。
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用水量僅為3% 產量卻增數十倍
那么，這種生產方式是不是需要耗費巨大的水量呢？畢竟水貫穿了植物的整個生長周期。
“恰恰相反。這種栽培方式能使得營養液溫度可控、蔬菜根系能很好吸收氧氣，并且節約用水，比常規種植節水90%以上。經過測算，差不多一瓶礦泉水就能養活一棵菜，用水量是傳統土壤栽培的3%。”武仲生解釋道。
不僅如此，營養液還可以做到循環使用，整個植物工廠接近零排放。京東植物工廠大約只有1個足球場的種植面積，卻每年300噸，是傳統菜農產量的數十倍以上！
因采用植物工廠成套技術沒有淡旺季之分，受自然環境影響小：一年里每天都可以播種、定植、采收，不間斷地連續生產，充分滿足了市場需求。
以菠菜為例，植物工廠中培育的菠菜平均生產周期約為每年19茬，而普通田地種植的菠菜一年不會超過4茬，普通溫室一年也不超過6茬，效率高出三四倍。而且，其葉酸含量高出普通菠菜80%，維他命高出32%，鉀高出25%，磷高出37%。
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全環控無需噴灑農藥
植物工廠的諸多神奇之處，都離不開它獨特的自動管理系統，系統不僅能測量溫度、濕度和空氣流動情況，還可投放營養液栽培，并常年把環境保持在適宜蔬菜生長的狀態。
在這里，種子質量管控、智能化育苗、自動化及數據化用水施肥、陽光溫室生產、統一規格采收，均全程嚴格遵循標準化流程和國際權威機構檢測標準。
就是在這樣的全環控環境下生長，無論是病蟲害，還是病菌源，發生幾率也會相對降低，因此無需噴灑農藥。而且水耕蔬菜種在水里，不帶有泥土，干凈清爽，消費者購買后不用清洗就可食用。
由于是在干凈無塵的環境中生長，加上沒有使用殺蟲劑，植物工廠種植出來的蔬菜不僅營養豐富且更為安全，口感脆嫩香甜，優于露地栽培的蔬菜。
亮點5
適用于人類移居火星等極端環境
在大棚內還有一個神秘的房間，打開房門，高高的架子上整整齊齊羅列著一排排菜苗。這就是京東植物工廠的另一大亮點——育苗箱。
育苗箱的出現，改變了植物生長的方式。通過人工光，計算機控制箱內的溫度、光照、濕度、二氧化碳濃度等植物生長所需要的自然界條件，營造出適宜菜苗生長的環境。在這樣的環境下，菜苗15天左右就可以長成，從育苗室拿出定植在栽培床上，再生長25天便可采收，十分迅速。“以生菜為例，北京的氣候環境如果選擇陸地種植，一年只能長三茬，而在京東植物工廠，我們可以打破季節壁壘，做到全年無休產出。”武仲生表示。
就栽培技術而言，這種科技含量極高的種菜方式未來甚至可以應用在人類移居火星等場景。武仲生介紹，就眼下來說，這種方式已經有現實應用。“比如邊境哨所，因為環境條件不適合，但是我們可以投放通過人工光控制計算機的種植集裝箱，把這種種植方式照搬過去實現種菜自由，再比如南北極科考站、遠洋輪渡等，都可以實現種菜自由。”
亮點6
為科研機構試種新品種
擁有先進技術和管理能力，京東植物工廠還受到一些科研機構的青睞，幫助他們試種新品種。
“目前一些科研機構或育種單位研發出來后，會將種子拿到京東植物工廠，由我們幫他們進行種子篩選，以便這些新品種在種植期間能更好更快本地化。”武仲生表示，目前工廠試種的新品種已有30多個，其中還包括一些外國新品。
不過，雖然大家都青睞這里的環境和技術，但試種新品對“種菜專家”來說，也并不是件容易事。武仲生解釋，“從理論上講，每個蔬菜都需要單獨的配方，起初我們是用了一個通用的配方，效果都不錯，但遇到個別‘挑食’的蔬菜，效果就不太理想，需要我們反復調整營養液的配方。”他打了個比方，配方就像嬰兒喝的奶粉一樣，中國寶寶跟歐洲寶寶的配方肯定會有所差異，蔬菜品種也一樣，不同國家的種源也會出現差異化表現，需要不停測試，直到找到適合它的營養液配方為止。
【名詞解釋】
植物工廠
植物工廠的發展始于20世紀50年代歐美發達國家，概念早由丹麥科學家提出，美國、荷蘭以及奧地利等國迅速跟進。目前，植物工廠發達的國家是日本。公開資料顯示，截至2016年底，日本擁有254家植物工廠，從數量、面積、產量等維度來看，均為全球。
植物工廠，顧名思義，是通過設施內高精度環境控制實現農作物周年連續生產的高效工業化農業系統。其利用計算機、電子傳感系統、農業設施對植物生育的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養液等環境條件進行自動控制，使設施內植物生育不受或很少受自然條件制約的省力型生產。
植物工廠是現代設施農業發展的高級階段，是一種高投入、高技術、精裝備的生產體系，集生物技術、工程技術和系統管理于一體，使農業生產從自然生態束縛中脫離出來，按計劃周年性進行植物產品生產的工廠化農業系統。這也是農業產業化進程中吸收應用高新技術成果具活力和潛力的領域之一，代表著未來農業的發展方向。
【延伸】
新晉農業科普打卡地
“小朋友在家不愛吃蔬菜，但是在京東植物工廠吃沙拉就像只小兔子似的，別提吃的有多香了。”疫情前，一家幼兒園組織孩子們來參觀來京東植物工廠，通過現場農業知識科普、實操教學等寓教于樂的方式，呈現了一場生動的農業知識大課堂。
活動當天，工作人員從基本的作物生長知識講起，讓小朋友們了解植物生長發育過程，并模擬植物成長環境體驗，讓孩子們興趣大增。
現場還開展了實操教學，包括穴盤/基質裝填、壓孔/播種孔、播種、整理鋪設定植床、起苗、定植、采收等環節，讓孩子們動手學習蔬菜的生長全鏈路。見證了“一顆種子的一生”，吃到了好吃的蔬菜，后還能帶著水培種子回家，小朋友們興奮不已，體驗感滿分。
據悉，京東植物工廠已被授予《北京市中小學生社會大課堂資源單位》的稱號，成為眾多師生、家庭探索健康農業樂趣的新晉打卡地。疫情平穩后，這里將恢復面向團體的預約參觀。
作者：田兆玉 來源：北京城市副中心報
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