新疆和田,瑜伽場地一座座溫室大棚矗立在九宮格漫漫黃沙中。走到跟前,里面一派生機盎然,各種植物吸收著光熱資源,萌芽、生長、開花、結果。
這里是萬畝沙漠設施農業產業園內的植物工廠。三層栽培架上,采用垂直立體多層空間無土栽培技術的水稻“住上了樓房”,單位面積產量大幅增加。不僅如此,這里的水稻從定植到收獲只需兩個月,遠遠小于共享空間120到150天的我國水稻生長平均周期。
“我們這次種的是當地的‘新稻1號’水稻品種,采用了快速繁育技術。”中國農業科學院都市農業研究所研究員王森介紹,其中育瑜伽教室秧時間15天,將水稻秧苗定植到立體栽培槽之后,整個生長周期只需要60天。
生長周期為何能大大縮短?中國農業科學院都市農業研究所首席科學家楊其長率領科研團隊,通過快速繁育技術手段,實現了水稻生育期減半,且全年不分季節連續繁育的技術突破。
在植物工廠內,記者發現有很多LED燈,這是水稻快速繁育的“法寶”。科研團隊成員史大煒介紹,根據水稻不同生育期的光合需求,不斷調控光配方,實現精準補光,大幅縮短了水稻本身的繁育周期。
楊其長告訴記者,植物工廠可以控制溫度、濕度、光照、二氧化碳和根際營養。今年4月,首次試種的快速繁育水稻收獲,畝產達1051.5公斤。5月份以來又收獲兩茬,畝產均超過1000公斤,目前第四茬正在培育。
“未來,我們在戈壁沙漠上也可以通過沙漠溫室以及新技術的應用,探索糧食作物的高效生產。如果一年收獲五茬的話,一畝地一年的產量就可以達到5000公斤左右,助力糧食安全。”楊其長說。
快速繁育水稻的秧苗從哪里來?科研團隊成員楊俊給記者展示了立體循環式育1對1教學秧機,“九宮格育秧機不停轉動,光充分照射到每個植株上,讓植株均勻地生長,15天就能完成育秧。一臺育秧機占地僅10平方米左右,可以供應50畝水稻需要的秧苗。”
據介紹,這項快速繁育技術已在四川成都植物工廠試驗成功,但成都自然光比較弱,基本全部依賴人工補光,能源成本、運行成本和建設成本相對較高。為此,科研團隊把目光瞄準了新疆和田。
在和田,不少溫室大棚建在沙漠上,建設用地成本低,日照時間長。“我們可以最大限度利用自然光,同時還能蓄積熱量,不需要燃煤保持溫度。”楊其長說,和田的沙漠是非常理想的試驗場地。經過兩年多的試驗,團隊終于攻克了在沙漠溫室條件下水稻快繁舞蹈場地生長的關鍵難題。
楊其長測算過成本:“這種高效節能的沙漠連棟溫室,1平方米建設成本只有350元左右。未來與新能源、機械化、智能化裝備技術結合后,它的建設成本和運行成本還會降低。”
萬畝沙漠設施農業產業園內,目前共有4座植物工廠,除水稻外,記者還見到了正在生長的玉米、西紅柿、人參果等不同作物。現在,楊其長和他的科研團隊又在沙漠溫室里繼續探索大豆、玉米、小麥等主糧作物,以及油菜、棉花和苜蓿等作物的快速繁育關鍵技術,為未來溫室作物快繁加代育種及高效生產提供科技支撐。