立体栽培架、LED灯光环境调控、精准营养供给……大田中需要120天才能成熟的水稻，在位于成都的植物工厂中，只需要60天就可以收获这是中国农业科学院都市农业研究所植物工厂创新团队，与中国水稻研究所钱前团队合作研发的一项新成果，据介绍，这一突破，将传统大田环境下120天以上的水稻生长周期缩短了一半，为加速作物育种提供了新的技术途径。
植物工厂中种植的水稻受访者供图植物工厂里的水稻7月中旬，位于成都的中国农科院都市农业研究所所属的植物工厂中，四层的立体栽培架成排地竖立在厂房中，每一层架子上，都种满了成熟的水稻科研人员将栽培板去除，一块块收割不同品种的矮杆水稻，其中有两个品种表现出高产的特性，单层栽培架的综合产量达到每平方米0.98公斤，相当于亩产650多公斤。
这些水稻，从育苗到收割，仅仅用了63天同样品种的水稻，在室外大田中，则需要120天才能收获
植物工厂栽培的水稻，从育苗到收割仅用63天受访者供图只有原来一半的时间，这些水稻是怎样长成的？研究团队首席科学家、都市所研究员杨其长告诉新京报记者，实验中种植的水稻，是由中国农科院水稻研究所钱前院士团队提供的矮杆品种，这些品种适合在立体栽培架上栽培，但在大田中，它们的生长周期和其他水稻差不多，都需要120天左右。
“实现60天收获的核心，是改变原来靠天吃饭的模式，将水稻生育期中的各个环节加以精准控制，”杨其长说，“通过人工环境下的浸种、催芽及其快速发芽，苗期LED精准供光，定植后根据不同生育阶段的作物需求，进行环境与营养的优化调控，大幅提升光合速率，并通过诱导提早抽穗开花、促进水稻快速结实，大幅缩短生育周期，实现快速收获。
”植物工厂是什么样的？完成这些精准控制的，是一整套完整的水稻工厂化栽培技术及相应的设备杨其长介绍，“如立体栽培系统，这是一套包括四层立体栽培架、深液流栽培槽、营养液循环供给设备等多种设备的系统再如智能LED人工光源系统、温湿度二氧化碳控制系统以及环境与营养智能管控系统等，可以精准控制光线、温度、湿度、二氧化碳等，保证任何时候，都是最适宜水稻生长的。
还有深液流水培技术，精准供给作物营养、基于水稻光配方的LED光环境调控技术、环境与营养精准调控技术等，以保障水稻不同生育阶段的环境与营养需求”
水稻工厂化栽培采用LED人工光源系统受访者供图相比多变且不可测的自然环境，在植物工厂中，全程精准控制的栽培体系，使得水稻任何时候都处在最佳的生长环境中，这成为水稻快速收获的主要原因“传统稻田种植模式是在大田开放式条件下进行生产，受自然环境影响大，环境与营养均可不控，生育周期相对较长。
植物工厂环境下的种植方式，可完全摆脱外界自然环境的影响，环境与营养精准可控，大幅缩短生育周期、显著提升作物产量”杨其长说为何要工厂化种植工厂化种植在蔬菜中较为常见，杨其长告诉记者，在粮食作物中，多数工厂化栽培的研究，多集中在利用温室或人工气候室，进行粮食作物的加代育种试验，或进行作物某一个生育阶段的基础实验。
“至于进行粮食作物全生育期的栽培试验，所见还是比较少的”杨其长介绍，植物工厂环境下水稻全生育期的栽培试验，探索作物不同生育阶段的环境营养需求，研究水稻快速生长以及工厂化生产的技术途径，尤其是水稻的竖向多层立体栽培以及不同生育阶段机械化技术的探究，在国际上尚属首次。
为何要将水稻搬到工厂中？杨其长介绍了该研究的初衷，“一是想利用植物工厂环境与营养精准可控的技术优势，突破传统育种受地域、季节、气候等因素的制约，实现一年六代以上的迭代加速育种；二是想探索一下工厂化条件下进行粮食作物种植的新模式，通过竖向多层种植使食物产能呈几何级数增长，为未来保障粮食安全提供新的技术途径。
”未来能吃到工厂种植的大米吗？在蔬菜生产中，工厂化种植已有不少经验，各地都有不少实践者此次实验成功的工厂化水稻种植，是否可以推广？在未来，人们可以吃到工厂中种植的大米吗？杨其长告诉记者，植物工厂技术已经十分成熟，但植物工厂种植水稻这一模式才刚刚起步。
未来的推广可以有两个方向，一是可广泛用于加速育种采用植物工厂进行加速育种可不受土地、空间和气候条件的约束，甚至可以就近建在实验楼或育种单位附近，一年四季均可进行加代育种，大大节省育种工作者的时间成本和旅行成本。
“在加速育种方面，相当于为育种家提供了一个超级加速平台，使育种周期大幅缩短，完全可以快速推广”杨其长说在农业生产中，植物工厂相对更高的设施成本、能耗、技术要求，目前仍未完全解决，“加上水稻价值相对较低，大规模推广有一定的难度。
但这种模式为未来解决食物安全提供了一种新的方式与途径随着未来都市农业的快速发展以及低成本能源的广泛使用，采用工厂化方式生产粮食也是有可能的”杨其长说新京报记者周怀宗编辑张树婧校对陈荻雁
