陜西楊凌：一束光照亮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新路徑

光照，這本是作物生長(zhǎng)最尋常的能量源泉，如今正被科技賦予全新的使命。當(dāng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)將光照技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能深度融合，光已不再是被動(dòng)接受的自然饋贈(zèng)，而成為可編程的語言、能解譯的編碼、可度量的養(yǎng)分。

在陜西楊凌，這場(chǎng)關(guān)于“光”的農(nóng)業(yè)革命正在上演：番茄在LED燈光下精準(zhǔn)生長(zhǎng)，組培苗在定制光譜中舒展枝葉，玉米借助光控技術(shù)實(shí)現(xiàn)一年五熟……一束束科技之光，正照亮農(nóng)業(yè)從“看天吃飯”到“知光善用”的新路徑。

可度量的養(yǎng)分：蔬菜生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)加速度

沒有陽光，蔬菜會(huì)怎樣生長(zhǎng)？7月25日，室外烈日灼灼，楊凌智慧農(nóng)業(yè)示范園的集裝箱植物工廠內(nèi)卻一片恒溫恒濕的“清涼”。層層疊疊的種植架上，奶油生菜的葉片如翡翠般透亮，羽衣甘藍(lán)、迷迭香在LED光幕下舒展——這里的植物，正享用著專家團(tuán)隊(duì)量身定制的“光餐”。

與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)截然不同，這里不見土壤，也無自然光，取而代之的是人工補(bǔ)光系統(tǒng)和精準(zhǔn)調(diào)配的營(yíng)養(yǎng)液。“我們利用智慧光照，為植物打造出穩(wěn)定的室內(nèi)生長(zhǎng)環(huán)境，讓它們盡享專屬‘光餐’。”園區(qū)技術(shù)員洪朝陽介紹。

7月25日，楊凌智慧農(nóng)業(yè)示范園植物工廠里，蔬菜在LED燈下悄然生長(zhǎng)。

一粒種子從播種到收獲僅需42天，在1469平方米的立體多層式栽培區(qū)里，奶油生菜每日可收獲2500顆左右。

“就拿奶油生菜來說，傳統(tǒng)種植方式下，它從播種到被端上餐桌，至少需要55天。但在楊凌智慧農(nóng)業(yè)示范園的‘魔法’空間里，僅需42天，鮮嫩的奶油生菜就能新鮮上桌。”洪朝陽說，“這可不是普通的光，是給植物開的‘營(yíng)養(yǎng)處方’。”

在LED光幕的籠罩下，青菜葉片舒展；羽衣甘藍(lán)、迷迭香、金線蓮等經(jīng)濟(jì)價(jià)值頗高的作物，也在這里安心扎根、茁壯成長(zhǎng)。

“藍(lán)光為主的光譜配方，能讓生菜維生素C含量提升20%，葉片更厚實(shí)；紅光加速生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量；綠光穿透性強(qiáng)，能緩解下層葉片因光照不足導(dǎo)致的早衰。”洪朝陽告訴記者，就像廚師根據(jù)食客需求調(diào)配菜單，這里的每一種作物都有專屬光譜：青菜要“脆嫩配方”，金線蓮需“滋補(bǔ)光方”，通過精準(zhǔn)調(diào)控光的波長(zhǎng)、強(qiáng)度和時(shí)長(zhǎng)，植物生長(zhǎng)的每一步都被納入“精準(zhǔn)軌道”。

在植物工廠，全年365天不間斷生產(chǎn)打破季節(jié)壁壘。植物生長(zhǎng)不再受季節(jié)的束縛，不受環(huán)境和氣候影響，無論外界是寒風(fēng)凜冽還是烈日炎炎，溫室里始終是植物生長(zhǎng)的“溫柔鄉(xiāng)”。

“植物工廠能立體種植節(jié)約土地、產(chǎn)出高；能大量節(jié)約用水，比漫灌節(jié)水92%；能節(jié)省人力、機(jī)械。最關(guān)鍵的一點(diǎn)是植物工廠生產(chǎn)的果蔬安全、有營(yíng)養(yǎng)，很受消費(fèi)者的青睞。”洪朝陽說。

來自西安的客戶宋可義，現(xiàn)場(chǎng)隨手摘下一片生菜放進(jìn)口中：“無農(nóng)藥、少蟲害，口感和品質(zhì)都經(jīng)過‘光’的精細(xì)打磨，我們以5元左右的價(jià)格，每月在這里采購(gòu)奶油生菜6000余顆。”

可編程的“語言”：玉米一年五熟的密碼

7月28日，在楊凌的智能溫室里流淌著特殊的“陽光”：柔和的LED光譜傾瀉而下，紫色葉片層層疊疊，各階段玉米植株生機(jī)勃勃。傳統(tǒng)育種一年最多兩代，在這里，中國(guó)中化先正達(dá)集團(tuán)楊凌技術(shù)中心（以下簡(jiǎn)稱“楊凌中心”）卻實(shí)現(xiàn)了一年五代的“育種加速度”。

“光環(huán)境的可編程性，是這套系統(tǒng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。這里模擬了玉米生長(zhǎng)的最佳條件，溫室內(nèi)的溫控與光控系統(tǒng)智能且精準(zhǔn)，與實(shí)驗(yàn)室相互配合，能實(shí)現(xiàn)快速、高效、精確育種目的。”楊凌中心楊炳鵬介紹，光控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從出苗到成熟的全鏈條精準(zhǔn)把控：幼苗期缺光如饑餓孩童，莖稈細(xì)弱；拔節(jié)期光照不足則光合作用乏力，植株矮小；開花結(jié)實(shí)期光照更是關(guān)鍵，雄穗花粉活力與雌穗授粉能力全賴于此——“后期光弱，千粒重差幾克，一畝地就少收幾十斤。”

7月28日，楊炳鵬（左）正在智能溫室查看玉米育種的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

與傳統(tǒng)田間育種相比，溫室內(nèi)智能光控與溫控系統(tǒng)協(xié)同，打破四季壁壘效率提升2.5倍。LED光源的核心優(yōu)勢(shì)在于低能耗，并精準(zhǔn)調(diào)控光譜、光照強(qiáng)度與光照時(shí)長(zhǎng)：熱帶玉米在北方種植受自然光長(zhǎng)周期影響，開花延遲或失敗，育種周期拉長(zhǎng)，在智能溫室精準(zhǔn)縮短光照時(shí)長(zhǎng)即可破解；紅光促生長(zhǎng)、藍(lán)光強(qiáng)抗性——實(shí)驗(yàn)室通過光譜配比定向篩選培育耐逆品種，提升作物的耐旱、抗病等特性，從而降低產(chǎn)量損失；特定光譜還能調(diào)控籽粒成分，如同開啟“營(yíng)養(yǎng)小灶”，優(yōu)化淀粉，蛋白含量及其他營(yíng)養(yǎng)元素合成和積累，實(shí)現(xiàn)品質(zhì)精準(zhǔn)育種。

技術(shù)落地并非坦途。“初期最大難題是成本和精準(zhǔn)度（光譜配比適合研究目標(biāo)）。”楊炳鵬坦言，團(tuán)隊(duì)最終選擇LED方案：壽命達(dá)傳統(tǒng)燈具5倍，能耗降低40%，長(zhǎng)期效益顯著。搭配物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更實(shí)現(xiàn)光、溫、水、肥的聯(lián)動(dòng)智能調(diào)控，傳感器每30秒采集數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化參數(shù)，精度遠(yuǎn)超人工。

眼下，楊凌中心正運(yùn)用高光譜技術(shù)及葉綠素成像系統(tǒng)快速掃描評(píng)估種質(zhì)資源潛力。楊炳鵬告訴記者，下一步要破解光合作用的基因密碼，讓玉米更高效“駕馭”光能。

觸手可及的增收：一盞燈照來“錢景”

7月30日，在位于楊凌示范區(qū)揉谷鎮(zhèn)的楊凌雨露種植基地，一座座大棚錯(cuò)落有致。智能大棚里藏著新鮮事——番茄棵子懸在半空，不沾半點(diǎn)泥土，紅艷艷的果子一串串垂著，像掛滿架的小燈籠。工人們手持剪刀，“咔嚓咔嚓”，一會(huì)兒就是一筐果實(shí)。

“嘗嘗。”基地技術(shù)負(fù)責(zé)人王彩虹遞過一顆櫻桃番茄。咬下去，甜里裹著一點(diǎn)酸，很是可口。“這不是普通番茄，”她眼中笑意盈盈，“金貴著呢！”

金貴的秘訣，藏在溫室頂棚的高壓鈉燈陣列里。“寒冬日短，太陽‘下班’了，這些燈就成了番茄的‘夜餐’。”王彩虹點(diǎn)開棚內(nèi)的智能控制系統(tǒng)，光照曲線、溫濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)跳動(dòng)，“光照不夠，果子就青黃不接；有了‘定制光餐’，淡季每公斤能賣20元，冬天反季時(shí)賣30元都搶手。”

“一分光照，一分產(chǎn)量。”王彩虹指著屏幕上的光照曲線，“冬天連陰雪，燈不歇著，番茄依然是口感好，風(fēng)味足。”

雨露現(xiàn)代化智能溫室里，“補(bǔ)光燈”正在工作。

西北農(nóng)林科技大學(xué)李建明教授常來基地指導(dǎo)，他把植物對(duì)光的需求比作人的飲食：“幼苗期要‘柔光餐’強(qiáng)筋健骨，坐果期得‘飽食光餐’積累糖分，就連植物‘生病’時(shí)，光照都得調(diào)‘淡’些，不然‘消化’不了。”

這種模式還透著“綠色”底色：椰糠基質(zhì)可循環(huán)利用，水肥通過管道精準(zhǔn)輸送，農(nóng)藥幾乎“下崗”。“葉片清爽，果實(shí)干凈，摘下來就能吃。”王彩虹笑著說，“一盞燈不僅照亮了棚子，更照亮了我們的‘錢袋子’。”

從給農(nóng)作物“定制光餐”，到給育種按下“加速鍵”，再到給農(nóng)戶點(diǎn)亮“致富路”，楊凌的“光革命”正勾勒出農(nóng)業(yè)的未來模樣：這里沒有“靠天吃飯”的無奈，只有科技調(diào)控下的高效與穩(wěn)定；沒有土地與氣候的束縛，只有精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)與高產(chǎn)出。當(dāng)光成為可編程的生產(chǎn)要素，農(nóng)業(yè)正從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加速邁向“知光善用”的新征程，讓每一寸土地都釋放出科技賦能的無限可能。

榆林網(wǎng)

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