石垣島位于日本西南部,以其令人驚嘆的碧海藍(lán)天自然美景而聞名。在這里,盡管季風(fēng)對(duì)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)嚴(yán)峻考驗(yàn),但現(xiàn)在島上的涼爽溫室里可以出產(chǎn)美味新鮮的蔬菜和水果。溫室配備了實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、二氧化碳、濕度和光傳感器,以及電腦全自動(dòng)控制下的高壓水霧冷卻系統(tǒng)。
在亞洲季風(fēng)植物工廠項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告會(huì)上,松下公司介紹了利用云端綜合環(huán)境控制系統(tǒng),在濕熱地區(qū)實(shí)現(xiàn)全年種植新鮮果蔬的日本技術(shù)。東南亞各國(guó)代表出席了報(bào)告會(huì),并進(jìn)行了實(shí)地考察。植物工廠式智能溫室可以解決許多農(nóng)業(yè)難題,并提供美食。
位于沖繩主島西南面的亞熱帶島嶼石垣島是一個(gè)國(guó)際旅游勝地,也是一個(gè)炎熱潮濕、容易遭 受季風(fēng)影響 的島嶼,所有這些氣候條件都不利于蔬菜種植,因此妨礙了本地基本食物的穩(wěn)定供應(yīng)。 亞洲季風(fēng)植物工廠系統(tǒng)(The Asian Monsoon Plant Factory System,PFS)聯(lián)合會(huì) 于2016年由日本政府、學(xué)術(shù)界和私營(yíng)企業(yè)組成,以解決熱帶地區(qū)的可持續(xù)農(nóng)業(yè)問(wèn)題。 其目標(biāo)是為包括易受極端天氣影響地區(qū)在內(nèi)的廣泛區(qū)域開(kāi)發(fā)一種用戶負(fù)擔(dān)得起價(jià)格、生產(chǎn)穩(wěn)定、符合日本蔬菜安全的PFS。 石垣島被選為實(shí)驗(yàn)實(shí)施地,因?yàn)槟抢锏淖魑锓N植經(jīng)常受到強(qiáng)季風(fēng)和破壞性臺(tái)風(fēng)的影響。松下公司參與了這個(gè)項(xiàng)目。
為番茄工廠化種植提供首項(xiàng)技術(shù)
為將亞洲季風(fēng)PFS模型的概念落實(shí), 松下公司選擇了番茄作為實(shí)驗(yàn)作物, 對(duì)研究小組來(lái)說(shuō)這個(gè)選擇是一項(xiàng)挑戰(zhàn),因?yàn)樵谑母邼癍h(huán)境中,番茄容易患病。松下與其他財(cái)團(tuán)合作,提供日本最新的農(nóng)業(yè)和工業(yè)技術(shù),建造了工業(yè)化智能溫室,使溫濕度可以控制在最佳水平 。為了保護(hù)植物免受臺(tái)風(fēng)的侵襲,溫室采用被動(dòng)式建筑結(jié)構(gòu),可以抵御每秒50m(14級(jí)強(qiáng)風(fēng))的陣風(fēng),因?yàn)榈湫偷呐_(tái)風(fēng)陣風(fēng)風(fēng)速可高達(dá)每秒32m。
松下開(kāi)發(fā)了云管理系統(tǒng)兩大模塊。 第一個(gè)是Smart Saien云: 一個(gè)環(huán)境控制集成系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)中,控制程序經(jīng)過(guò)了優(yōu)化和可用性審核,能夠在亞熱帶氣候中正常使用;該系統(tǒng)采用信息及通信技術(shù)(ICT)對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,管理PFS的運(yùn)行,包括溫濕度。 第二個(gè)模塊是松下的耕作Navi系統(tǒng), 種植人員使用該系統(tǒng)通過(guò)智能手機(jī)app記錄和獲取種植/運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。
許多國(guó)家/地區(qū)有嚴(yán)格的檢疫條例,不能向海島供應(yīng)外來(lái)蔬菜,這就意味著PFS模式不僅可以促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展,而且有助于減少與進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)的碳足跡。松下創(chuàng)新戰(zhàn)略辦公室的工程師松本幸典(Yukinori Matsumoto)博士說(shuō),能夠同時(shí)遠(yuǎn)程控制多個(gè)地點(diǎn),使該系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性。松下創(chuàng)新戰(zhàn)略辦公室是該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。
克服成本障礙
這個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是以低成本生產(chǎn)蔬菜,主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)上??紤]到石垣島易受臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的影響,PSF項(xiàng)目采用了較短小型溫室,番茄種植高度2米左右,每3個(gè)月采收一次。據(jù)悉,它不同于標(biāo)準(zhǔn)的荷蘭式植物溫室,后者是一個(gè)高大的結(jié)構(gòu),相反,IT溫室沒(méi)有那么高,成本比荷蘭式的低。這種結(jié)構(gòu)既不需要混凝土來(lái)穩(wěn)定地基,也不需要鋼架支撐結(jié)構(gòu);再加上專有技術(shù),其果大大地降低了生產(chǎn)成本。
溫室配備了吸收紅外光的窗簾等裝置來(lái)調(diào)節(jié)熱量,并配備了傳感器來(lái)控制水分含量。其他傳感器以非接觸式的方式測(cè)量光合作用。此外,還有冷卻系統(tǒng)、噴霧器和風(fēng)傳感器。結(jié)果是,西紅柿只需三個(gè)月就能長(zhǎng)成,成本與在日本本土種植相當(dāng)。
Dr. Sri Nuryanti品嘗石垣島工廠種植的西紅柿(松下圖片)
2021年3月26日,這個(gè)為期五年的亞洲季風(fēng)溫室項(xiàng)目在石垣島進(jìn)行了最后一次報(bào)告會(huì)后結(jié)束了,印度尼西亞共和國(guó)駐東京大使館的農(nóng)業(yè)官員Sri Nuryanti博士應(yīng)邀參加了會(huì)議。在品嘗了新鮮收獲的番茄后,她說(shuō):“這項(xiàng)技術(shù)給我留下了深刻的印象。這就是為什么我想了解投資的可行性和技術(shù)推廣進(jìn)度水平。工廠式的智能溫室可以解決許多農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn),并最終提供美食。”
來(lái)源:豐合生態(tài)農(nóng)業(yè),略有更改。