科幻電影中,長途太空旅行的人們會食用植物工廠里培養出的蔬菜,這些蔬菜無需陽光和土壤,靠燈光和營養液生長。現在,這種科幻電影里的太空蔬菜已經實現量產,進入超市,擺上了普通人家的餐桌。想知道太空蔬菜與普通蔬菜有何不同嗎?請隨經濟日報·中國經濟網記者一起,到全球最大的植物工廠里眼見為實吧!

種菜界的高科技

在福建省泉州市安溪縣湖頭光電產業園內,有座1萬平方米的植物工廠,隸屬中國科學院植物研究所和福建三安集團聯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,經過多重消毒程序。

“這是為了防止將導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,全處在無菌無塵環境中,作物的全生長周期內不需要噴灑任何農藥,生產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。”中國科學院植物研究所植物工廠研發中心主任、中科生物研究院研發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,這個標準與高標準的制藥企業一致。

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液里。

“燈光和營養液配比都是科學家們經過長期研究,根據不同植物的需要特別定制的?！敝锌圃褐参锼芯繂T、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,科學家用定制光源取代了植物光合作用中的關鍵因素太陽光——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境,大大提升了它們的生長效率?！爸参锕S內種植的生菜,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?！?/p>

植物工廠的生產效率百倍于傳統農業。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、不受季節影響等特點,其產量更是可以達到常規栽培的百倍。

高科技的植物工廠,不僅可以節省寶貴的耕地,還可以節省水資源,減少肥料施用量?！爸参锕S里,90%至95%的水被植物吸收,基本沒有浪費;肥料用量是現在中國蔬菜平均用量的二十五分之一,農藥一點都不用。”李紹華說,環保高效的植物工廠代表了蔬菜產業未來的發展方向。

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。

中科生物總經理占卓介紹,經過第三方機構檢測發現,植物工廠種植的蔬菜產品檢測不到農藥、重金屬等有害物質,且維生素、膳食纖維、礦物質等營養成分比傳統種植的蔬菜高出幾倍。

超市里的太空菜

植物工廠量產出來的蔬菜,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、一盒盒產自植物工廠的蔬菜,有一列專門的貨架擺放,根據品種和重量的不同,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。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,現在日產蔬菜1.5噸,都是當天賣出,沒有庫存。產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給員工。

“植物工廠規模越大,蔬菜生產成本越低?！闭甲空f,“首個萬平方米植物工廠的設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。我們有低成本優勢,可以完成商業化運行”。他透露,這種高端蔬菜在歐美等發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,9月份將投產。

不僅如此,隨著LED芯片發光效率等相關技術的進步,生產成本還在不斷下降。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,源自中科院和福建三安集團的強強聯手。三安集團是中國LED芯片龍頭企業,中科院植物所則是科研機構中的老牌勁旅。由這兩家單位共同發起成立的福建省中科生物股份有限公司,目前擁有全球領先的栽培系統及技術,已在國際范圍獲得認可。自2016年至今,其自主研發的植物工廠裝備已向海外市場售出1000多套,創匯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?！闭甲勘硎?植物工廠所有營養液、生產設備、生產體系及所有光源方面的技術,都具有自主知識產權。

新產業的大版圖

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,顯然與他造福家鄉的意愿相關,但其意義遠不止如此?！拔覀儾皇且M一家企業,而是引進光生物這個有前景的戰略性新興產業,這個產業的前景非常好?！卑蚕h人大常委會副主任林志煌說。

“相信隨著我們光生物技術的進步,未來一兩年,植物工廠的市場會實現爆發式增長?！绷中愠稍诮邮苡浾卟稍L時表示,目前三安集團已在植物工廠研發方面投入了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成本,它更適合地產地銷。專家們認為,植物工廠的合理配送半徑在250公里內,因此目前安溪植物工廠的產品只供應廈門、泉州等福建省內城市。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,其他地區采取技術服務買賣模式推廣。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。

更深遠的則是產業上的開拓。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網產業。”林秀成充滿期待地說,“未來一個植物可能就是一個產業,甚至十幾個產業,比如中藥產品的深度開發利用”。

植物工廠的標準化生產有助于攻克中藥材標準化的難題。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已經成功,即將進入植物工廠實現量產?！斑@種方式種植的中藥材質量可控,可以解決藥材質量的均一化問題。此外,經過我們后期處理調節,它的藥效成分比傳統種植的或野生的藥材都高很多?！?/p>

科學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境惡劣的邊防哨所,邊防戰士可以利用太陽能發電輔助植物工廠生產,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箱可能走進千家萬戶,讓老百姓吃到最新鮮的“太空蔬菜”。(經濟日報·中國經濟網記者 佘惠敏)