2024-08-14 09:42:26
在戈壁沙漠上種植水稻這，可能嗎？
來自成都的這項技術讓夢想照進現(xiàn)實！
新疆和田經(jīng)濟新區(qū)
萬畝設施農業(yè)基地
建立在萬畝戈壁灘上
由1000多座大棚連片組成
7月18日，第250號大棚。大棚外，長風獵獵沙塵起，大漠茫茫；而大棚內，是一片綠意盎然，幾名工作人員正在忙著收割——水稻！
這是今年該大棚，繼4月26日第一次收割成熟的水稻后，迎來的第二次收割。在這里，水稻可以快速繁育生長，從種子到收獲僅需70多天，這也是國際首次在沙漠溫室條件下通過多層立體栽培實現(xiàn)水稻快速繁育試種成功。
而這項技術，源于四川天府新區(qū)興隆湖畔的中國農業(yè)科學院都市農業(yè)研究所（以下簡稱“都市農業(yè)研究所”），穿越幾千公里，在戈壁大漠上落地播種 、茁壯成長、開花結果。
沙漠溫室種水稻
從定植到收獲僅兩個月
傳統(tǒng)大田環(huán)境下，水稻生長周期平均在120天以上。然而新疆和田沙漠溫室的水稻，在都市農業(yè)研究所育種加速器的技術加持下，縮短了近一半生長周期。
“早在2021年，我們在天府新區(qū)的實驗，就已經(jīng)成功實現(xiàn)植物工廠環(huán)境下通過快速繁育技術手段實現(xiàn)水稻生育期減半，周年化連續(xù)繁育的技術突破。”都市農業(yè)研究所智能園藝裝備創(chuàng)新團隊首席科學家楊其長介紹道，實現(xiàn)水稻快速繁育，主要是通過溫度控制、人工LED光源智能補光及營養(yǎng)調控等技術手段進行垂直立體無土栽培，顯著提升水稻的光合作用速率，促進水稻提早開花及抽穗，從而為水稻的生長按下“快進鍵”。
雖然，植物工廠可對溫度、光照、營養(yǎng)等植物生長的環(huán)境因素進行完全控制，但其建設成本和運行成本都相對較高。針對這一現(xiàn)實矛盾，楊其長科研團隊將目光投向了新疆和田。
科研團隊經(jīng)過調研發(fā)現(xiàn)，和田地區(qū)位于北緯37度左右，其同緯度的山東壽光被稱為“中國蔬菜之鄉(xiāng)”、西班牙阿爾梅里亞被稱為“歐洲蔬菜之都”，這些地區(qū)都非常適合在設施條件下進行農作物生產(chǎn)。
“和田地區(qū)擁有十分優(yōu)越的光熱資源，光照時間一年大約可達到3500小時，在和田地區(qū)進行的溫室條件下的快繁實驗表明，其成本是完全人工環(huán)境控制的十分之一左右。”同時楊其長表示，該地區(qū)的溫室大棚修建在推平的沙漠上，此舉不僅極大地降低了建設用地成本，而且能有效利用戈壁、沙漠等非耕地發(fā)展設施農業(yè)，變廢為寶。
2022年，楊其長科研團隊便開始嘗試將水稻快速繁育技術在和田開展應用。今年4月，新疆和田沙漠溫室快速繁育水稻首次試種成功，目前已經(jīng)收獲了兩季水稻，預計全年總計可收獲5茬。
“這次快速繁育試種的是新疆當?shù)氐乃酒贩N‘新稻1號’，經(jīng)過15天的育秧期后，水稻苗就可以移植到栽培架上，60天后水稻就可以成熟，實現(xiàn)快速繁育。在縮短時間成本的同時，另一方面，垂直立體栽培技術也極大地節(jié)約了人工成本，在這里一畝地上可進行3層種植，僅需兩個工人就可以實現(xiàn)作物的精心照料?！倍际修r業(yè)研究所智能園藝裝備創(chuàng)新團隊科研助理王偉介紹道。
沙漠溫室別有洞天
節(jié)水節(jié)碳調溫不在話下
地處沙漠環(huán)境的和田地區(qū)，在具備優(yōu)良光熱資源的同時，卻也面臨著水資源缺乏、晝夜溫差大等問題。
如何節(jié)水、調溫？園區(qū)內的六連棟溫室大棚中可以找到答案。
“這座大棚是針對沙漠環(huán)境建造的，首先它是一個雙層結構，有利于冬季保溫。其次大棚設置了主動蓄放熱和空氣取熱裝置，中午高溫時段通過水流將熱量儲存在大棚下方蓄水池中，在晚上合適的時候再進行熱量釋放，既做到了保溫，又達到節(jié)碳的目的?！倍际修r業(yè)研究所智能園藝裝備創(chuàng)新團隊試驗基地管理員李小勇說道。
↑六連棟溫室主動蓄放熱裝置
↑空氣取水裝置
另一方面，針對水資源短缺的問題，科研團隊在大棚內采用空氣取水的方式，把作物蒸騰到棚內的水分從空氣中收集起來，進行作物二次灌溉的循環(huán)利用。再加上水耕栽培等節(jié)水技術，讓水的用量只需在普通栽培模式的三分之一左右。
因地制宜
新區(qū)農業(yè)科技惠及多樣作物
在攻克水稻生育期減半之后，目前，楊其長科研團隊又在和田的沙漠溫室里相繼探索了大豆、玉米、小麥等主糧作物，以及苜蓿等牧草作物的快速繁育關鍵技術。
↑苜蓿植物工廠
在新疆地區(qū)，對于紫花苜蓿等高端牧草的需求量很高，因此，紫花苜蓿植物工廠也在新疆和田萬畝設施農業(yè)基地產(chǎn)業(yè)園中建了起來。
↑苜蓿
都市農業(yè)研究所智能園藝裝備創(chuàng)新團隊科研助理馬亞琛告訴記者：“植物工廠突破了苜蓿‘旱作水養(yǎng)’的國際難題，實現(xiàn)水培條件下苜蓿的工廠化生產(chǎn)。在傳統(tǒng)大田里，苜蓿一年能收獲3至4茬，而植物工廠一年至少能收獲20茬，在提升產(chǎn)量的同時，結合光合-營養(yǎng)的耦合調控，苜蓿的品質也有了極大的提高，其中粗蛋白含量這一關鍵指標能從22%提升至30%?！?/p>
以天府新區(qū)為實驗中心
讓農業(yè)科技的“種子”播撒在全世界
“此次在和田地區(qū)探索的高效節(jié)能沙漠連棟溫室，其成本僅為荷蘭玻璃溫室的三分之一，能耗成本僅為荷蘭玻璃溫室25%左右，未來，這種溫室可以結合新能源、智能化、機械化等技術，進一步大幅度降低成本，增強國際競爭力。而育種加速器在和田的試驗成功，也意味著將來在全國乃至全世界范圍內，與和田自然條件類似的其他地區(qū)都可以實現(xiàn)快速繁育?！睏钇溟L表示，目前都市研究所在我國黑龍江、石家莊、珠海等地區(qū)均已開展了育種加速器的設計、技術服務和應用指導，并取得了試驗成功和一定規(guī)模的推廣應用。 
近年來，在天府新區(qū)的大力支持下，都市農業(yè)研究所創(chuàng)建了國際上最先進的植物工廠育種加速器平臺及設施農業(yè)研發(fā)平臺。楊其長表示：“以天府新區(qū)為實驗平臺和中心，我們創(chuàng)造了一系列的農業(yè)科技成果，并以此為基礎，將這些成果應用到沙漠等不同的條件及場景中。未來，我們將努力讓更多成熟的農業(yè)科技從新區(qū)推廣到全國，從中國走向世界。
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