打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
精耕细作的日式典范 | 世界设施农业大国巡礼


本,

 通过武士道精神、电子产品、汽车、以及机器人,在世界范围内塑造出一丝不苟的“匠人”形象。

但若论极致这个国家最精细的行业名单里,还要加上“农业”一项。


“活化地域的起爆剂”


生活着1.7亿人口的日本,国土面积不到38万平方公里,其中,农业用地480万公顷,人均耕地面积不足0.7亩。

除了需要面对耕地面积不足的窘境,日本还面临着地震、海啸、台风等灾害的频繁侵袭。

然而,这个耕地面积与我国湖北省接近的“弹丸小国”,却突破了耕地不足、人口老龄化、环境恶劣等因素的制约,成为技术水平领先全球的农业大国……

这一切,全得益于“人工光植物工厂”技术的飞速发展。


“灾害严重的岛国”


特殊的地理位置、海啸灾难、核辐射泄漏对土地使日本耕地面积不断减少。

据统计,2015年,日本全国耕地面积较上年同期减少0.5%,与此同时,短缺的劳动力更是让日本农业雪上加霜。

日本早期露地栽培农作物


在2009年发展植物工厂前,日本除稻米外,其他农产品全部依靠进口!因为传统农业劳动环境艰苦,让不少日本年轻人产生了抵触心理,日本农业人口的平均年龄高达67岁!

日本的老龄化农民,这个问题差不多全世界都一样


面对国内农作物不能自给的危机,2009年,日本政府提出大力发展植物工厂、振兴现代农业的计划,在政策的扶持下,日本国内涌现出第一批人工光植物工厂研发与生产企业。

日本东芝公司的LED植物工厂


人工光植物工厂既不受天气左右,也不会受海啸等灾害造成的土地盐碱化的影响,为地理环境复杂的日本农业提供了解决农业问题的现代化出路。

311海啸和福岛核灾后,为了向国民提供安全便宜的蔬菜,日本政府又投入了146亿日元开始扩建植物工厂,至2015年日本人工光植物工厂数量已达185座。

在植物工厂的帮助之下,农民的人均收入逐渐赶超城市居民,被誉为继陆地栽培、设施园艺、水耕栽培后的“第四农业”,是农业技术的全新改革。


植物工厂可以从新利用类似福岛核泄漏或者其他污染事件后无法露天种植的土地


植物工厂的核心——LED补光技术


光合作用指的是植物将太阳可见光部分辐射转换成有机物,为自身生长提供营养。因其对太阳光的不同波长吸收程度不同,所以可以根据植物需求配置光配方,进而提高光合效率。

光合作用中,植物主要依靠蓝光与红光这两部分,通过控制LED光源,可以实现发光波长在380NM到735NM之间的科学可控。


LED灯光的光谱表明了,红蓝光光源最适合植物的生长


LED灯的光效率高、能耗小,灯泡的温度处于较低的水平,灯光能透过叶片让整颗植物获得光照,蔬菜的成熟速度也被提升至室外种植的2.5倍。采用LED技术对植物光合作用的光质、光量、光周期的控制性能优于其他人造光源。

▲在红蓝光光源下,植物茁壮成长,产量高于露地栽培90倍

▲在植物工厂中,LED培养箱所栽培的生菜


找不到农民就发展机器人吧!


因为艰苦的劳作环境和无聊的工作内容,日本年轻人中愿意从事农业工作的比例越来越小,加上日本近年来老龄化严重,政府开始发展农业机器人产业,为人工光植物工厂提供完善的配套服务。

日本ShibuyaSeiki公司开发的草莓采摘机器人,利用图像识别技术判断草莓是否成熟

Pread是日本目前最大的垂直农场,位于龟冈市,是现代农业与工业结合的产物。工厂利用机器人来完成从播种到收割的全部流程,可节省约50%的人力成本。所使用的机器人还具备图像识别功能,能够通过图像来判断作物的成熟情况,极大地提高了生产效率。

在Pread占地3500平方公尺的全自动化垂直农场里,每天可生产莴苣3万颗左右

另外,Spread还开发出蔬菜工厂专用的低成本LED光照系统,利用水耕与气雾耕技术将水资源的损失减少到最小,并通过全新的回收、过滤、消毒系统,将98%的废水回收再利用。


和中国的技术交流


截至2014年8月,日本已建设植物工厂达304家,超越美国,成为世界植物工厂数量之最,相关技术雄冠全球。

作为国内设施农业领域的领军企业,中环易达(AgriGarden)早在2009年就研发出国内第一例智能型植物工厂,并将该技术成果推广到北京、上海、山东等20多个省区市,并通过与日本技术领先的科研机构和相关企业建立起长期战略伙伴关系,不断加强与日本方面的交流学习。

作为占全球人口18%的国家,中国在解决食品问题方面有着巨大的压力和不可推卸的责任。在位于山东东营的“黄三角农高区未来农业孵化展示区”内,中环易达(AgriGarden)通过引进日本先进技术与自主研发相结合,建造出多达13层的全自动人工光植物工厂。

日本千叶大学原校长、日本乃至世界植物工厂技术装备及产业发展的奠基人和倡导者古在丰树曾预言:“植物工厂的前景在中国,5年内,中国植物工厂的规模将是日本的10倍。”


古在丰树参观中环易达(AgriGarden)植物工厂,并与董事长魏灵玲合影


除了让人惊叹的层级高度,农高区人工光植物工厂还配备具有自我学习能力的物联网系统。通过对环境与产量数据的收集对比,系统将自动改进算法、改善环境控制,实现最少的资源投入和最大的产出及品质,为中国乃至世界农业的发展提供更新的解决方案与技术支持。






本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
现代农业植物工厂——太阳能光伏植物工厂
日本4大植物工厂创造了多少个世界之最
“植物工厂”人工补光技术有多神奇?
《环球灯饰报》农业照明影响大 将逐步进入成长期
视野 | 农业智能化新进展:机器人种生菜!让种地也变得这么任性!
不靠天不靠地,蔬菜种植进城市
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服