颠覆“土地利用和农作方式”的全新技术,LED植物工厂智能化!
广东LED
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2016-08-31
GDLED说
植物工厂是目前全球农业高技术研究的热点,
因其融合了现代生物技术、
智能装备与信息技术等新科技,
也是彰显一个国家农业高技术水平的重要标志。
这不,连《人民日报》都抢先报道了……
广东LED综合报道(ID:GDLED2013)
编辑:洞悉业态 主编:一篇就够
颠覆“土地利用和农作方式”的全新技术
2016年,大多数中小企业在收缩战线,大企业们则依靠资本市场“呼风唤雨”。从2015年开始,一些具备一定规模的植物工厂正在各个省份兴建并投入使用,其中LED植物照明占据主导份额。近日,硅谷知名投资人 Chris Dixon指出了未来科技行业最具潜力的 11 个领域,其中就包括自动化的室内种植。
一般认为,农业生产离不开土壤。然而,这一状况未来或许会改变。在前不久举办的国家“十二五”科技创新成就展上,一项名为“智能LED植物工厂”的成果受到广泛关注。这项被业界誉为颠覆“土地利用和农作方式”的技术,到底新在哪里?这种培植技术在我国进展又如何?
由于太阳能、传感器、LED照明、机器人和人工智能等技术的进步,室内农场已成为传统的户外农场的可行的替代。相比于传统农场,自动化室内农场所用的土地和水要少 10 倍。且不依赖于天气,农作物每年可收获多次,也无需使用农药。
借助植物工厂,人类甚至可以在太空、荒漠、戈壁等地域进行作物生产
所谓植物工厂,就是通过设施内的高精度控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是由计算机对植物生育过程的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境要素进行全天候控制,不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。
农业生产就是植物通过光合作用生产碳水化合物的过程。遵循该科学原理,智能LED植物工厂根据不同作物对营养和阳光的需求,对“工厂”内环境要素和营养要素进行实时自动调配,精准供给植物,以确保植物健康生长,这样就实现了不用土、不用阳光,可实现全天候的植物智能化生产,人类甚至可以在太空、荒漠、戈壁等非可耕地里进行作物生产。
植物工厂是目前全球农业高技术研究的热点,因其融合了现代生物技术、智能装备与信息技术等新科技,也是彰显一个国家农业高技术水平的重要标志。
我国从上世纪90年代开始植物工厂研发,目前拥有约100座人工光植物工厂
近年来,植物工厂在东亚、欧美,尤其在日本、韩国、美国、新加坡等国家和地区发展迅速,飞利浦、松下、通用等国际知名企业也纷纷介入植物工厂的技术研发与产业推广,全球植物工厂发展极为活跃。
首次提出“光—温耦合节能环境调控”方法,创制出植物工厂节能环境调控技术装备;率先提出“光—营养调控蔬菜品质”方法,创制出采前短期连续光照提升品质工艺及技术装备;率先提出植物工厂光效、能效以及营养品质提升的智能管控方法,创制出基于物联网的智能化管控系统。
我国的植物工厂逐渐走向国际舞台。2012年至2015年我国连续举办4期植物工厂技术国际培训班,20多个国家的学员接受了系统的植物工厂训练。基于光配方的植物LED光源产品推广到美国、日本、欧洲等,植物工厂成套产品已推广到新加坡等。
从经济效益上来看,与露地、大棚相比,植物工厂由于初期建设成本较高、耗能较大等原因,总体上来看单位生产成本还是相对偏高,未来仍需要进一步降低成本。
从研发力量上来看,
目前参与研究的主要是科研单位、高校和中小企业。
希望未来有中国的大企业能积极参与其中,
只有实现植物工厂标准化、规模化生产,
才能在国际竞争中有地位。
来源:人民日报
举 个 栗 子
1
飞利浦:垂直农场
近日,飞利浦照明宣布公司和两间日本垂直农场的测试活动。这两间位于日本的垂直农场使用飞利浦的植物LED照明。东京的消费者对于生长于垂直农场Innovatus
Inc.、使用LED植物照明、无农药且不需冲洗的生菜接受度一直很高。
“日本有越来越多消费者倾向购入各种具有优质风味、安全且营养价值高的食物,当然要兼顾到合理的价格。垂直农场是达成这些需求的理想管道,因为垂直农场能够直接在高度都市化的区域开发成功,即使空间有限也不成问题。
“飞利浦的第一个商用垂直照明项目就是2014年时在大阪大学展开。现在,日本是全球植物LED照明系统发展最快的市场之一。与日本农夫合作也帮助飞利浦照明改善LED照明的安装和光配置,让飞利浦的产品能够更加符合日本市场的需求。”飞利浦植物照明总监Udo van Slooten表示。
2
欧司朗:植物灯应用
欧司朗作为持续关注LED技术的发展的跨国公司,目前已经形成了外延芯片、LED器件、荧光材料、应用等全产业链的布局。近年来,欧司朗逐渐将旗下LED聚焦在植物灯的应用层面,全力抢攻农业市场。
欧司朗根据植物照明所需要的波长,推出了深蓝色450nm、红光660nm、远红光730nm的LED产品,其中730nm远红光LED是欧司朗专为植物照明而开发的新品,可控制植物从发芽到营养生长再到开花的整个过程。曾荣获2015北美照明展技术创新奖。
3
晶电:温室补光+全人工光源
晶电早已率先在植物照明上布局,2008年就已经与国际大厂合作,为符合客户与市场的需求,晶电的植物照明相关产品性能每年稳定提升,且营收成长稳定。
晶电供应的植物照明产品,可以分为「温室补光」和「全人工光源」两个主要的产品线。过去的植物照明产品都是传统照明光源为主,已经逐渐被LED光源所替代。植物照射用的高压钠灯可以被高功率LED替代,而荧光灯可以被中小功率LED取代。
依据不同的植物、相异之目的和需求,LED植物照明的趋势将采用多波长的组合,充分发挥LED的优点:光质光量调整容易。例如,红光LED加白光LED、红光LED加蓝光LED,甚至会导入UV LED在植物照明的应用。