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數字湖南丨白菜長在空氣中“數字土壤”正在孕育出“未來農業”

作者:日常惡魔
數字湖南丨白菜長在空氣中“數字土壤”正在孕育出“未來農業”

從業人員正在設定”智慧植物工廠“的相關環境參數。

編者按:湖南省第十二次黨代會報告提出,大力發展“大智移雲”等新一代資訊技術,加快推進數字産業化和産業數字化,打造數字經濟新優勢,建設數字湖南、數字政府、數字社會,讓數字文明造福全省人民。紅網時刻推出《數字湖南》系列報道,以微紀錄片的方式沉入數字化生活現場,聚焦數字家庭、數字港口、數字街道、數字工廠中的房間、數字農場、數字工地等,感受最火熱的數字生活。

紅網時刻記者 王義正 張必聞 實習生 張馨心 長沙報道

沒有水、沒有土,農作物長在空氣中。

近日,紅網時刻記者走進了位于長沙縣春華鎮的國際稻都農業技術研究院,在那裡前瞻了正由“數字土壤”孕育出的“未來農業”。

數字湖南丨白菜長在空氣中“數字土壤”正在孕育出“未來農業”

“智慧(能)植物工廠”培育的白菜。

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從業人員介紹稱,這是兩天前剛收割過一次的韭菜,再過幾天就可以再次收割。

“我們叫它‘智慧(能)植物工廠’,最大的特點就是讓農業擺脫了對自然環境的依賴。”國際稻都農業技術研究院副總工程師衛星進一步解釋道,所謂自然環境主要是土壤、陽光、氣候,生态等;在“智慧(能)植物工廠”中,所有的農作物生長環境都是人工設計、精準控制調節的,“目前還有部分人工控制,技術更新後,這些工作全部都将由人工智能來完成。”

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植物的根部無土、無水,靠噴霧輸送養分。

“智慧(能)植物工廠”可以節約99%水和99%土地,但産出确是傳統農業的數倍乃至數十倍。

比如韭菜可以7天收割一次、生菜可以15天收獲一次、牧草可以20天收割一次。此外,由于“智慧(能)植物工廠”是立體農業,機關面積的土地上可以興建數層甚十數層種植單元,這也讓農作物的産量成幾何倍數增長。

光照強度、溫度、濕度、二氧化碳濃度、微生物菌群等得到精确控制後,“智慧(能)植物工廠”建構了一個全新的、獨立的植物最佳生長生态系統。

構成這個生态系統的核心基礎技術之一是“數字土壤”。

數字湖南丨白菜長在空氣中“數字土壤”正在孕育出“未來農業”

“智慧(能)植物工廠”大資料管理平台。

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對農作物的生長環境進行精确控制。

“簡單地說就是我們根據農作物的生長特性,将肥料元素化、礦物質納米化、形态氣霧化、系統生物化,通過調控霧滴的大小、噴霧的疏密,來調節植物生長所需的各種元素、營養、微生物、氧氣及根系的水含量和溫度等,比對植物生長最佳生态環境,挖掘植物最大生物産量。”國際稻都農業技術研究院院長黃崎博士介紹。

具體就是将植物種植在氣霧箱上、根系懸挂于空氣中,用噴霧的方法供給根系營養。它的靈感來自熱帶雨林,在熱帶雨林中植物都長得很高大、很茂密,細心觀察就會發現,很多植物的氣根系非常發達、是長在空氣中的。

“雖非國際稻都農業技術研究院首創,但我們是第一個實作場景落地的,目前正在往産業化方向發展。”在黃崎看來,這種農業生産方式一旦實作産業化,将會是颠覆性的。

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為新疆畜牧業培育的優質牧草。

黃崎介紹道,該生态系統以袁隆平院士的“優質高産理論”為科學基礎,以光生物學與植物生長環境模型為理論支撐,總結傳統農作物種植技術與經驗,在物聯網感覺及人工智能邏輯控制的基礎上,通過農業技術、資訊技術、生物技術和工程技術、人工智能等多學科的跨界深度融合,依據不同植物的基因特性,設計建立植物生長所需的最佳環境條件。

經過多年的科研攻關,國際稻都農業技術研究院研發了系列具有核心技術專利的全套智慧植物工廠系統,包括:高效植物生長燈、二氧化碳捕捉器、微生物營養液、大資料物聯網管理中心等。

以光為例,我們熟知的是植物需要光合作用。但光還有誘導作用,就是告訴植物什麼時候該發芽、什麼時候該開花挂果,某種意義上可以了解為賦予植物時間觀念。

而高效植物生長燈模拟了植物生長所需要的不同波長的光,而這種光可以進行精準控制,誘導植物進行最優化生長。

在“智慧(能)植物工廠”中,記者至少見到了生菜、韭菜、白菜、草莓、金莒草等多種農作物。

值得一提的是,記者還見到了湖南某知名品種辣椒,種下秧苗才短短兩個多禮拜就已經開花,再過一個禮拜就能挂果。

“但‘數字土壤’并非沒有暫時性缺陷,與傳統農業不同,我們是按照工業化思維進行農業生産,可以精确計算成本,目前在長沙生産農産品的成本仍略高與傳統農業。”黃崎博士解釋道,這是由于“智慧(能)植物工廠”的主要是以電為能源,而長沙的電價相對更高。

2021年,“智慧(能)植物工廠”在新疆找到了新的産業化場景。

“目前,‘國際稻都’與新疆多地達成建設協定。兩個占地面積一萬平方米的‘智慧牧草工廠’正在籌建中。”黃崎說。

産自湖南的“數字土壤”正在幾千公裡外的新疆,助力當地鄉村振興和畜牧業騰飛。

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