原標(biāo)題：大國(guó)工匠丨“土”博士主導(dǎo)創(chuàng)建垂直植物工廠(chǎng) 讓蔬菜年產(chǎn)量翻百倍
垂直農(nóng)業(yè)和植物工廠(chǎng)技術(shù)是世界農(nóng)業(yè)前沿科技一直探索的關(guān)鍵領(lǐng)域。隨著農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展，我國(guó)在光源控制、智能化管控、立體栽培等技術(shù)環(huán)節(jié)不斷突破，已經(jīng)成為全球植物工廠(chǎng)發(fā)展的中心之一。今天我們要認(rèn)識(shí)的大國(guó)工匠，就是我國(guó)垂直無(wú)人植物工廠(chǎng)奠基人楊其長(zhǎng)。
這幾天，在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所的垂直植物工廠(chǎng)內(nèi)，自動(dòng)化系統(tǒng)在種植新一茬生菜幼苗。高達(dá)10米的鋼架結(jié)構(gòu)，20層的栽培層，機(jī)器人馱著移栽盤(pán)在其中來(lái)回穿行。上一茬栽種的生菜沐浴在粉紅色的燈光下，楊其長(zhǎng)仔細(xì)查看著生菜的形態(tài)、葉片的色澤、根系的延展態(tài)勢(shì)，研究光照、溫度等要素對(duì)它們的影響。
正是在楊其長(zhǎng)主導(dǎo)下，我國(guó)建起了這座世界上最高的垂直植物工廠(chǎng)，僅僅3分地大小，年產(chǎn)蔬菜卻能達(dá)到30畝大田的產(chǎn)量，相當(dāng)于翻了100倍。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學(xué)家 楊其長(zhǎng)：有了這套系統(tǒng)，我們?cè)僖膊皇荜?yáng)光、土壤和病蟲(chóng)害的影響，全年都可以生產(chǎn)。像大田環(huán)境下生產(chǎn)生菜，一年就兩到三茬，但是我們這套系統(tǒng)一年生產(chǎn)十茬以上。
楊其長(zhǎng)出生在安徽農(nóng)村，小時(shí)候干農(nóng)活的辛苦場(chǎng)景是他最深刻的記憶，也讓他堅(jiān)定地選擇了人生的方向。
楊其長(zhǎng)大學(xué)本科選擇了農(nóng)業(yè)機(jī)械化專(zhuān)業(yè)，博士讀的是生物環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，從設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化設(shè)備，到溫室大棚、水耕栽培，再到植物工廠(chǎng)，楊其長(zhǎng)走了三十多年。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學(xué)家 楊其長(zhǎng)：確實(shí)是一種情懷，我就是與農(nóng)業(yè)和農(nóng)民有著割舍不斷情感的一個(gè)“土”博士。就是想用現(xiàn)代科技的手段、現(xiàn)代裝備的技術(shù)來(lái)改變我們傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的一種狀態(tài)，讓農(nóng)業(yè)成為更有奔頭的產(chǎn)業(yè)，讓農(nóng)民成為有吸引力的職業(yè)。
曾經(jīng)，國(guó)際上的室內(nèi)種植采用的是高壓鈉燈、熒光燈，這些光源發(fā)熱量大，耗能高，而光譜中的有效成分低，不完全適合于作物生長(zhǎng)。楊其長(zhǎng)苦思冥想，一直在尋找那束理想的光。2005年，在荷蘭訪(fǎng)學(xué)期間，他偶然看到其他學(xué)者利用LED燈做光合試驗(yàn)研究，萌生了一個(gè)大膽的想法。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學(xué)家 楊其長(zhǎng)：因?yàn)長(zhǎng)ED是冷光源，發(fā)熱量很小，同時(shí)它又是單色光。這個(gè)單色光可以任意組合，比如說(shuō)紅光和藍(lán)光，我們植物最需要的一些光譜成分，組合以后非常適合于植物的光合作用。
當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有能發(fā)出植物所需的紅、藍(lán)光譜的LED燈。楊其長(zhǎng)找到院領(lǐng)導(dǎo)，爭(zhēng)取了10萬(wàn)元科研經(jīng)費(fèi)，自己造LED光源。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學(xué)家 楊其長(zhǎng)：拿到這筆經(jīng)費(fèi)還是很有壓力的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)在北京一套房子也就20多萬(wàn)，立下了軍令狀，沒(méi)有退路，就必須要保證研發(fā)成功。
楊其長(zhǎng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)四處查數(shù)據(jù)、找企業(yè)，最終組配出僅能供1平方米使用的LED光源板。正是這小小的1平方米，開(kāi)啟了我國(guó)植物工廠(chǎng)的創(chuàng)新之路。
楊其長(zhǎng)不僅要求作物在植物工廠(chǎng)內(nèi)長(zhǎng)得好，還要能耗低，經(jīng)濟(jì)效益高。他對(duì)上萬(wàn)顆生菜進(jìn)行觀測(cè)，一遍遍調(diào)配紅藍(lán)光比例，同時(shí)調(diào)整光照強(qiáng)度和照射時(shí)間，苦苦地尋找著三者結(jié)合的最優(yōu)解。
兩年多后，楊其長(zhǎng)終于找到了生菜的光比配方。紅藍(lán)光比例為7：3，光照強(qiáng)度從小苗到成熟期逐漸增大，光照時(shí)間12小時(shí)左右，這樣長(zhǎng)出的生菜品質(zhì)最好，能耗也最低。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學(xué)家 楊其長(zhǎng)：要找到這個(gè)作物的理想光譜組合，就像醫(yī)生開(kāi)藥一樣，也得要有個(gè)方子。像番茄這種果菜類(lèi)作物，多一點(diǎn)紅光，有利于它拔節(jié)和開(kāi)花；像水稻、小麥這種糧食作物，如果再增加一點(diǎn)遠(yuǎn)紅（光），有利于提早開(kāi)花和結(jié)實(shí)（籽）。
楊其長(zhǎng)在全球首個(gè)提出“植物光配方”理念。20年間，寒來(lái)暑往，一遍遍調(diào)試光源，數(shù)萬(wàn)次優(yōu)化數(shù)據(jù)，記錄了上百本筆記，五顏六色的光譜讓楊其長(zhǎng)單調(diào)枯燥的研究充滿(mǎn)了光彩。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學(xué)家 楊其長(zhǎng)：與老百姓的餐桌密切相關(guān)，關(guān)系到咱們每個(gè)人的生活。如果我們能有一點(diǎn)突破，讓食物供給更豐富，就覺(jué)得特別特別有意義。
目前，包含水稻、小麥、玉米、大豆以及各種蔬菜、瓜果等75種作物1280個(gè)組合的光配方數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)建立起來(lái)，不僅為建立植物工廠(chǎng)提供了基礎(chǔ)，也廣泛應(yīng)用于很多露天種植產(chǎn)業(yè)。在全國(guó)的各個(gè)火龍果產(chǎn)地，夜間補(bǔ)光已成為提質(zhì)增產(chǎn)的重要手段。光源密碼的破解，為我國(guó)植物工廠(chǎng)技術(shù)取得國(guó)際話(huà)語(yǔ)權(quán)提供了強(qiáng)有力支撐。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所研究員 王森：（技術(shù)）已經(jīng)出口到英國(guó)、日本、新加坡等十幾個(gè)國(guó)家了，打心里感到非常自豪，而且很有成就感。
如今，楊其長(zhǎng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)又加快了多層立體栽培、營(yíng)養(yǎng)與微環(huán)境調(diào)控、作物育種加速等技術(shù)研發(fā)的步伐。在新疆和田的萬(wàn)畝設(shè)施農(nóng)業(yè)示范基地，一項(xiàng)在沙漠中種植水稻、蔬菜等農(nóng)作物的全新探索正在進(jìn)行。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席科學(xué)家 楊其長(zhǎng)：我們就是想積累植物工廠(chǎng)的技術(shù)在戈壁沙漠地區(qū)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，未來(lái)讓更多的空間成為耕地、成為沃土，讓中國(guó)人的飯碗牢牢抓在我們自己的手中。
監(jiān)制｜王琰 岳群 制片人｜李欣 陳鈺潔 記者｜李紅剛 蔣林 攝像｜朱勁松 孫問(wèn) 楊晨 陳孟杰 孫蕭然 剪輯｜萇偉程 張昊
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