李國龍

　　太陽提供光和熱，土壤提供水和養(yǎng)分，空氣中有氧氣和二氧化碳，這就是植物生長所需要的全部自然環(huán)境條件。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人為也可以設(shè)計(jì)出這樣的環(huán)境條件。從而實(shí)現(xiàn)不靠太陽、不靠土，同樣可以種蔬菜。從溫室大棚實(shí)現(xiàn)控溫，到植物工廠可以實(shí)現(xiàn)控溫、光、水、養(yǎng)、氣需要過程。

　　大棚在我國也僅有幾十年的歷史。起初，冬天的蔬菜就是白菜、蘿卜，為了滿足人們冬日菜品的多樣性，農(nóng)民們開始建設(shè)大棚，一開始就是用塑料薄膜罩在土坑上，這樣就可以起到保溫的效果，實(shí)現(xiàn)冬天也能長蔬菜。

　　隨著人們對食物種類多樣性要求的增加，科學(xué)技術(shù)也在突飛猛進(jìn)地進(jìn)步，種植設(shè)施也在升級換代。從最簡易的薄膜覆蓋，發(fā)展到小拱棚和大拱棚，之后大棚也有了厚厚的墻，被稱為暖棚，再發(fā)展就出現(xiàn)了形形色色的玻璃溫室、球形溫室等等。這就像我們?nèi)祟惖木幼…h(huán)境，從洞穴居住、到土房、到磚瓦房再到樓房一直在進(jìn)步。

　　外部設(shè)備進(jìn)步的同時(shí)，內(nèi)部的環(huán)境控制條件也在不斷地發(fā)生變化。薄膜透光還保溫，用各式各樣的栽培基質(zhì)就可以實(shí)現(xiàn)不用土壤，可以通過特定的發(fā)生裝置增加二氧化碳濃度給植物補(bǔ)充碳營養(yǎng)，可以用智能化控制設(shè)備按植物所需提供營養(yǎng)，采用LED燈等補(bǔ)光設(shè)備應(yīng)對霧霾等低光照天氣，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)智能化的控制。

　　植物工廠就是把這些內(nèi)外部的先進(jìn)技術(shù)集合起來，為植物提供最適宜的生長環(huán)境。然而，現(xiàn)在還不能實(shí)現(xiàn)完全脫離自然環(huán)境，植物工廠與自然環(huán)境最大的不同是，需要通過把電能轉(zhuǎn)化為光能、熱能等，而電能是需要由燃煤、水流等提供的熱能或動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來的，這些都是大自然的能量。如何在實(shí)現(xiàn)人工智能控制環(huán)境的基礎(chǔ)上，降低能耗，真正實(shí)現(xiàn)植物工廠的綠色節(jié)能，仍是重要的研究方向。