▲刘雁滨

兰陵国家农业公园副总经理

采写丨周会霞 编辑丨张孟月  

校对丨吴政希 图丨由受访者提供

山东兰陵，一个被称为“中国蔬菜之乡”的县城，这里的蔬菜种植面积常年稳定在115万亩，产量高达450万吨，每天有5万多辆货车满载新鲜蔬菜销往全国各地。

作为兰陵县重要的蔬菜种植基地，代村的蔬菜种植产业显得“科技感”十足：西瓜长在高空中、南瓜重达600斤、生菜一年收十茬、辣椒苗长成辣椒树.....无论是大棚种植，还是水培蔬菜，或是太空育种，代村几乎每次都成为首批扛起农业科技落地大旗的地区。

“奥运会倡导更快、更高、更强，我们的蔬菜种植也要力争效率更快、营养更高、抗病性更强。”代村的兰陵国家农业公园副总经理刘雁滨说道。

《周礼》记载：“泽草所生，种之芒种。”其中“泽草所生”指的是一种农田，即葑田。葑泛指漂浮在水中的藤蔓，这些藤蔓在水中时间长了，就会附着大量的淤泥和微生物，形成水面上的漂浮物。古人将这些大块的藤蔓漂浮物聚拢加固后，在上面种植蔬菜等农作物，其养料主要依靠天然河水供给，算得上是最早期的水培作物。

两千多年后的今天，当水培技术已逐渐走向应用，水培蔬菜也形成了产业。不同的是，曾经滋养葑田的天然河水被更精准的营养液所取代，阳光也不再是制约作物生长的必备因素。

“我们为‘雪龙号’南极科考队研发的植物工厂就是水培作物的一种。” 兰陵国家农业公园副总经理刘雁滨介绍称，早期远洋船舶在随船种植蔬菜时，没有结合船舶运行环境设计箱体，如大型船舶在海中运行时因为船身摇晃，易导致栽培盘中的液体溢出，再加上箱体本身透光与透气性不佳，导致蔬菜生产周期长、产量不高。

作为蔬菜种植示范区的代村在2017年接到“雪龙号”的邀请后，立即组织了科研人员就科考队船舶运行环境、蔬菜生长所需的温度、光照等因素进行测试，利用自动调节温度设备、植物补光等技术，研发出了适合“雪龙号”植物生长的植物工厂。

通过计算机控制，“雪龙号”的植物工厂可以让蔬菜在工厂化的条件下生长，使科考队在漫长的南极之旅中也能吃到新鲜的蔬菜。

“以植物补光灯为例，这是根据植物利用太阳光进行光合作用的原理，代替太阳光提供植物生长发育所需光源的灯。” 刘雁滨说，代村为“雪龙号”植物工厂所选用的光源主要是荧光灯和发光二极管（简称为LED）。与普通荧光灯等相比，LED具有节能、环保、寿命长、单色光并可组合、冷光源等优势，被认为是采用人工光源的植物工厂的理想光源。

人工光源通过不同光质组合和光强、光周期调控，可以代替阳光，满足植物工厂里蔬菜等作物的全生育期光合作用需要。除不依赖阳光外，“雪龙号”植物工厂中的蔬菜还有另一个特别之处——不需要土壤。这些长势良好的蔬菜均生长在特别定制的栽培模组内，模组下方并没有土壤，完全依靠营养液。

蔬菜的这种特殊培养方式，即刘雁滨所说的水培技术。在植物工厂，供给蔬菜生长的营养液由专业人员精心调制而成，能及时有效地为植物补给各种养分，最大限度满足植物不同生长时期的营养需要。

“从植物生长的角度来说，植物需要的不是土壤，只是土壤里的氮磷钾以及一些微量元素，而土壤只是一个介质，它就像牛奶的包装盒，我们需要的是里面的液体，而不是这个盒子。” 刘雁滨解释道，农业技术发展至今，在许多领域已经做到了用营养液替代土壤来供给作物生长所需的微量元素。“相比土壤，营养液中的微量元素的可控程度也更高。”

除了“雪龙号”，代村还将植物工厂的蔬菜种植模式运用到了兰陵国家农业公园里，并通过立体式“活体蔬菜”的种植方式，最大限度地提高了蔬菜的产量。

与大部分植物工厂一样，兰陵国家农业公园的植物工厂也采用水培模式进行“活体蔬菜”的种植，即利用日光温室，使用基质播种，在水培池里育苗。

蔬菜的整个生长周期没有病害和虫害，大大减少了农药的使用率，加上蔬菜配送时连根拔出，整棵打包，使蔬菜运送到客户手中时还保持着原始的新鲜，最大程度保存了蔬菜的养分和鲜美的口感，还原了蔬菜的本味。

“市面上大部分‘活体蔬菜’的种植模式都是平面式的，在土地面积的使用方面与传统种植方式没有太大差异。”刘雁滨说，植物工厂的一个显著特征是技术的高度集成，其中很重要的一点就是空间资源的合理利用，这也成为代村植物工厂的重点突破方向——向空间要产量。

虽然水培技术、管道技术在国内的发展已经相对成熟，但要让营养液在共12层、高达5米的容器中均匀地流动和补给，解决营养液的储备、流速、压强问题以及底层蔬菜的采光难题就花费了刘雁滨团队近两个月时间，试验的种苗更多达六七万棵。

“创新都是有一定代价的，你不去试，就永远不会错，但也永远不会成功。”刘雁滨表示。正是抱着这种心态，刘雁滨团队最终选出了最适合在5米高的立体式植物工厂种植的弱光性蔬菜品类，并把一亩地种出了十亩地的效益。

“我们在每一层都建有一个营养液的循环流动系统，输送植物生长需要的养分，同时通过对营养液中PH值和EC值的监测，随时调整比例，保证植物的正常生长。”

目前，代村内占地面积仅5亩的活体蔬菜温室实际种植面积达到了60亩，大大提升了土地的使用面积和产量。通过环控系统技术，还可以精密调节温度、湿度、肥料，使蔬菜处在最优的生长环境，从而实现四季都是蔬菜的收获季。

代村植物工厂的生菜从播种到收获，大约40天完成一茬，比传统种植方式节省三分之一的时间，而且一年可以收12茬，亩产可以达到25吨。

“现在最大的问题是系统能耗大、运行成本高，我们正在研究如何降低人工光源与空调系统能耗，构建‘低碳、智能、高效’的植物工厂生产技术体系。”刘雁滨表示。事实上，即便能耗问题尚未解决，市场仍然给予了“活体蔬菜”等水培蔬菜极高的期待。

据中研产业研究院发布的《2020—2025年水培蔬菜市场发展现状调查及供需格局分析预测报告》统计数据显示，在市场绿色消费需求的拉动下，2022年中国水培蔬菜的产量将达到1099.43万吨，市场规模达到433.21亿元。

事实上，真正让代村走向全国的并不是其领先的蔬菜种植技术，而是其农旅结合的规模化经营理念。作为一个传统的蔬菜种植大村，以前80%的代村人都从事蔬菜种植行业，但落后的种植方式使得蔬菜的产量和质量都得不到保障，经营效益较低。为了提高蔬菜的附加值，代村将目光瞄准于拉长产业链条，向农旅结合要效益的路子上。

“从2000年起，代村社区党委就对村土地进行了全面调整，准备推行规模化、集约化经营。随后在示范园的基础上，又打造出了一个从植物工厂到湿地公园、从热带植物园到万亩花海的大型景区。” 刘雁滨说，代村农旅结合的发展理念吸引了他“弃法从农”，成为一名“新农人”。

现在的代村每年都要接待上百万游客，光靠门票，收入就达数千万元。“‘活体蔬菜’也是我们农业公园基于新、奇、特的角度，从农业结合文化旅游以及示范引领的角度出发，去做的一个项目。”

刘雁滨介绍，目前代村正在进行循环生态农业模式的探索，“领养一头猪”的种养结合模式也将作为其2023年主推的产业增长点。“我们希望通过科技的赋能，在满足百姓的蔬菜消费的同时，让大家享受更优质的生活体验。”