LED植物照明大顯身手，植物工廠(chǎng)水稻生長(cháng)周期減半

　 近日，中國農業(yè)科學(xué)院都市農業(yè)研究所植物工廠(chǎng)創(chuàng )新團隊與中國水稻研究所錢(qián)前團隊合作，在植物工廠(chǎng)環(huán)境下成功實(shí)現水稻種植60天左右收獲的重要突破，將傳統大田環(huán)境下120天以上的水稻生長(cháng)周期縮短了一半。這為加速作物育種提供了新的技術(shù)途徑。

　　水稻抽穗(圖片由受訪(fǎng)者提供)

　　據團隊首席科學(xué)家、都市所研究員楊其長(cháng)介紹，這次試驗的水稻是由錢(qián)前團隊提供的矮稈品種，其株型較矮，空間利用率高，適合在植物工廠(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行多層立體栽培。

　　據了解，這次水稻種植試驗是在有四層栽培架的全人工光植物工廠(chǎng)進(jìn)行的，采用定制光譜的LED光源為水稻不同生育期提供最佳的光環(huán)境，將水稻種植在營(yíng)養液栽培槽中，根據不同時(shí)期的營(yíng)養需求精準供給養分。同時(shí)，植物工廠(chǎng)內部的環(huán)境要素，如光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度等都受到精準調控，為各生育階段提供最佳生長(cháng)環(huán)境。

　　在供試的6個(gè)矮稈品種中，2個(gè)品種表現出較高的產(chǎn)量潛力，定植后45天抽穗，63天收獲，單株分蘗數達89個(gè)，單層栽培架的綜合產(chǎn)量為每平方米0.98公斤，相當于畝產(chǎn)650多公斤。

　　中國科學(xué)院院士、中國農科院作物科學(xué)研究所所長(cháng)錢(qián)前表示，高效的育種產(chǎn)業(yè)是保障國家糧食安全的關(guān)鍵。使用傳統育種方法，通常一年只能產(chǎn)生1至2代，即使在溫室環(huán)境下或在熱帶地區，一年也只能產(chǎn)生2至3代。

　　“對于大多數作物來(lái)說(shuō)，要想培育出新的優(yōu)良種質(zhì)，需要經(jīng)過(guò)若干代繁殖，通常需要幾年甚至數十年時(shí)間。依靠植物工廠(chǎng)技術(shù)，打破了這個(gè)時(shí)空瓶頸。”錢(qián)前說(shuō)。

　　據悉，在植物工廠(chǎng)里，通過(guò)調控環(huán)境與營(yíng)養要素，能夠顯著(zhù)提升作物的光合作用速率，誘導早期開(kāi)花和促進(jìn)作物快速生長(cháng)，大幅縮短作物生育周期，實(shí)現“快速育種”。植物工廠(chǎng)育種加速系統可不受土地、空間和氣候條件的約束，建在實(shí)驗樓或育種單位附近，一年四季均可進(jìn)行加代育種。

　　楊其長(cháng)表示，未來(lái)有望實(shí)現每年6茬以上的“快速育種”，栽培層數可以達到10層以上。這一技術(shù)的突破為水稻與其他作物的加代育種和高效栽培提供了新思路。下一步，研究團隊將針對植物工廠(chǎng)環(huán)境可控以及多層立體栽培的特征，選育出適宜植物工廠(chǎng)種植的水稻品種，提高產(chǎn)量水平。

　　“目前這項研究剛起步，我們期待未來(lái)水稻可以實(shí)現精準營(yíng)養供給和光溫調控，可以實(shí)現無(wú)菌空間和立體栽培、全程機械化，農民可以到工廠(chǎng)進(jìn)行操作。”錢(qián)前說(shuō)，這項研究不僅改變了傳統的育種與栽培方法，而且為未來(lái)工廠(chǎng)化栽培奠定基礎。