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国家成都农业科技中心栽培架上的水稻挂满了稻穗,在LED灯的照射下金黄一片。“这批水稻马上就要成熟,从栽种到收割我们只用了60天。”中心植物工厂创新团队科研人员李宗耕介绍,“这么短的时间就实现了水稻收获,为植物工厂作物快速育种开辟了新的途径,为未来植物工厂大规模生产粮食提供了技术储备。”
↑ 植物工厂里的LED节能光源能以不同的光谱配方模拟出植物生长所需阳光
这座现代化的植物工厂不仅培育有水稻,还培育了小麦、大豆、玉米等粮食作物,以及常见的生菜、椿芽、小白菜等多种蔬菜。光环境是这座植物工厂内最核心的部分,也是中国农业科学院都市农业研究所党委书记、副所长杨其长及其团队攻克的难题。阳光中包含赤橙黄绿青蓝紫7种可见光和紫外线等光谱,其中的红、蓝光对植物光合作用促进最大,其他光谱对植物的开花、结实和色素形成也具有独特的功能。“我们的很多次试验都失败了,植物要么被‘晒’死,要么长势不行。”经过不断的摸索,杨其长团队首次在国际上提出了植物“光配方”的概念,并突破多项核心技术,终于让LED能以不同的光谱配方,针对不同作物进行精准供光,创造出光强、光质、光周期可调的人工光环境条件,提升了光能利用效率,降低了生产能耗。
↑ 科研人员在观察瓶中藻类的生长。在蓝红混合光照射下,藻类的生长速度提高了一倍。
LED灯加速植物种植让植物工厂有了更迅猛地发展。有了光,就有了更多的可能,随之也带来新的机遇。目前国内投入运营的植物工厂有200余座,规模大小各异,各家LED企业早已瞄准植物工厂的植物照明赛道,投资热情高涨,目前植物照明产业链各个环节都有已经形成规模的企业,芯片端有三安光电、华灿光电、乾照光电、兆驰半导体、晶元光电、澳洋顺昌等,封装端有同一方、佑明光电、鸿利智汇、晶科电子、瑞丰光电、国星光电、旭宇光电等,电源端有茂硕电源、崧盛股份、英飞特、朗科智能等,对于终端厂商,有中科三安、昕诺飞等,植物工厂的植物照明已经成为LED企业的兵家必争之地。
↑ 这批只种植了60天的水稻即将成熟。
现阶段由深圳市照明与显示工程行业协会与中国农业科学院都市农业研究所共同牵头编制的《作物育种加速器技术规范》团体标准旨在推动“作物育种+植物照明”全创新链整体跨越,优化行业产业结构,促进行业产品质量高水平发展,欢迎行业内相关企业、机构、院校等单位踊跃参与。