一個(gè)牧草種植艙一年能抵得上一萬畝牧場(chǎng)的供草量，這不是夢(mèng)想，已經(jīng)變?yōu)槭聦?shí)。中國(guó)LED光生物技術(shù)正在改變傳統(tǒng)牧草、育種等農(nóng)牧業(yè)的生產(chǎn)方式，為解決飼料供應(yīng)、快速育種等問題提供了新思路。

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2月13日，2023年中央一號(hào)文件發(fā)布，提出全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的重點(diǎn)工作。其中，提到做好糧食和農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)保供，建設(shè)優(yōu)質(zhì)節(jié)水高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)飼草料生產(chǎn)基地，加快苜蓿等草產(chǎn)業(yè)發(fā)展；還提到強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技支撐，全面實(shí)施生物育種重大項(xiàng)目。

目前，牧草植物工廠在新疆已有試點(diǎn)，大面積推廣還需要跨越技術(shù)融合、資金支持、行業(yè)合作等難關(guān)。專家預(yù)計(jì)，光生物技術(shù)將在牧草產(chǎn)業(yè)快速應(yīng)用，未來天下牛羊?qū)⒁荒?65天“天天都有高能飼料糧”吃。

北疆植物工廠的“種草”實(shí)驗(yàn)

LED照明企業(yè)木林森（002745.SZ）執(zhí)行總經(jīng)理唐國(guó)慶2月13日向第一財(cái)經(jīng)記者表示，國(guó)家的強(qiáng)大離不開農(nóng)業(yè)，目前中國(guó)還有大量牧草依靠進(jìn)口。新疆、西藏、青海、內(nèi)蒙古飼養(yǎng)牛羊需要大量牧草，但是在草原保護(hù)生態(tài)、限制過度放牧的情況下，牧草就地供應(yīng)不足。所以，牧草供應(yīng)問題變得突出。

兩年前，木林森開始在新疆奎屯建設(shè)植物工廠的飼草方艙，拓展農(nóng)業(yè)照明的業(yè)務(wù)，利用人工控制的LED光照來種植牧草。每個(gè)方艙約6米長(zhǎng)、3米寬，種植6層，每6天收獲一茬牧草。原來年產(chǎn)量63噸，升級(jí)智能光照系統(tǒng)后年產(chǎn)量100噸，提升產(chǎn)量50%，人工節(jié)約30%。

“有艙（廠）就有草。”唐國(guó)慶說，按照25畝牧場(chǎng)養(yǎng)一只羊、一萬畝牧場(chǎng)養(yǎng)400只羊來算，400只羊一年需消耗100多噸鮮草。目前，一個(gè)牧草種植艙的落地面積19.6平方米、種植面積88.7平方米，用大麥種植，6天能長(zhǎng)16-18公分高，可產(chǎn)出2.4噸鮮草，一年約60周能產(chǎn)出144噸鮮草，即一個(gè)牧草種植艙一年能抵得上一萬畝牧場(chǎng)的供草量。另據(jù)河南科技大學(xué)王建平教授的研究，一定范圍內(nèi)每天奶牛多吃一公斤鮮草，就可多產(chǎn)0.7公斤奶。

談及這個(gè)項(xiàng)目的背景，作為木林森在農(nóng)業(yè)光照智能控制領(lǐng)域的合作伙伴，滴翠科技的董事長(zhǎng)安浚告訴第一財(cái)經(jīng)記者，奎屯處于戈壁地區(qū)、比較缺草，加上國(guó)家的環(huán)保政策要求“退牧還草”等原因，導(dǎo)致那邊大量養(yǎng)殖的牛羊在入冬的時(shí)候沒有草吃，要立即“轉(zhuǎn)場(chǎng)”到內(nèi)蒙古、東北等地方去，用卡車?yán)サ某杀竞芨摺?/p>

木林森了解情況后，決定在奎屯發(fā)展植物工廠。植物工廠最大的消耗是電能，奎屯的日照時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)?shù)毓夥l(fā)電的電能比較豐富，解決了能源問題。木林森的植物工廠開始生產(chǎn)牧草后，當(dāng)?shù)嘏Ｑ蛟诙揪陀胁莩粤?，不?ldquo;轉(zhuǎn)場(chǎng)”去內(nèi)蒙古，節(jié)省了費(fèi)用。當(dāng)?shù)氐哪撩窦瓤梢陨a(chǎn)牧草，又可以拿牧草去喂牛羊，喂完牛羊之后又在當(dāng)?shù)卦讱ⅲ@一系列的工作解決了就業(yè)問題，產(chǎn)值也留在當(dāng)?shù)亍?/p>

當(dāng)?shù)毓I(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，用電有波峰波谷的規(guī)律。安浚說，白天工業(yè)用電多，晚上農(nóng)業(yè)用電多，因?yàn)橥砩弦N植補(bǔ)光，白天有自然光，兩者正好互補(bǔ)，把當(dāng)?shù)厝哂嗟哪茉蠢闷饋?。此外，奎屯還有一些石油周邊的工業(yè)，可以把冗余的二氧化碳過濾之后往植物工廠輸送，供牧草光合作用時(shí)吸收，實(shí)現(xiàn)“減碳”。

在新疆奎屯試點(diǎn)成功后，唐國(guó)慶告訴第一財(cái)經(jīng)記者，下一步，木林森計(jì)劃在新疆、青海、內(nèi)蒙古等更多地區(qū)大面積地推廣牧草植物工廠。為了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈，木林森與中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心合作，共同研究適合種植艙種植的苜蓿草等牧草種子；還與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作，研究牧草后期加工的技術(shù)。

“我們不是光賣‘艙’，還要提供后續(xù)的服務(wù)。”唐國(guó)慶說，木林森已成立了三家相關(guān)子公司，其中，四川中農(nóng)木林森光生物科技有限公司，主要做種子快速育種；義烏木林森光生物科技有限公司，主要做種植艙；奎屯木林森光生物科技有限公司，負(fù)責(zé)新疆奎屯植物工廠項(xiàng)目。

“今年是推廣的關(guān)鍵年。”唐國(guó)慶透露，木林森第一步是推廣牧草種植艙，第二步將建移動(dòng)式的植物工廠和“育種艙”，第三步發(fā)展可貯存的飼料。移動(dòng)式的植物工廠可當(dāng)日建艙，當(dāng)周出草。育種方面，四川中農(nóng)木林森公司從種子栽培到收割種子，水稻63天、小麥60天、大豆50天、玉米60天，可提供快速繁殖的育種艙、相關(guān)技術(shù)及光配方。儲(chǔ)糧方面，鮮草，春夏天可讓牲畜直接與干飼料拌合食用，冬天則須“后加工”——與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的桔桿等混合，變成半干飼料，可長(zhǎng)期貯存，讓天下牛羊一年365天“天天都有高能飼料糧”。

“光種草”需技術(shù)融合和資本力量

安浚2021年初就開始與奎屯項(xiàng)目對(duì)接。他告訴第一財(cái)經(jīng)記者，過去兩年經(jīng)歷的波折除了地方遙遠(yuǎn)等因素外，在生產(chǎn)過程中的技術(shù)處理也遇到一些難題，包括灰霉病的易發(fā)、產(chǎn)量穩(wěn)定性難以控制的問題。初期解決的方法是依賴專家的技術(shù)支持。后來，經(jīng)過在上海市農(nóng)科院、義烏實(shí)驗(yàn)基地及奎屯現(xiàn)場(chǎng)做大量的實(shí)驗(yàn)，才得以一一解決，方法是引入了IoT（物聯(lián)網(wǎng)）系統(tǒng)、云端AI（人工智能）算法來綜合處理。目前，植物工廠有了其它科學(xué)技術(shù)對(duì)光照技術(shù)的賦能，產(chǎn)量、質(zhì)量都已經(jīng)能夠持續(xù)穩(wěn)定，可以放量生產(chǎn)了。

“植物工廠種植牧草或其它作物，最大的困難是技術(shù)融合。”安浚說，在植物的生長(zhǎng)過程中，除了需要生物光之外，還需要各種溫度、濕度、磷鉀氮、環(huán)境空氣CO2含量等綜合要素配合，諸多要素需根據(jù)不同作物、不同生長(zhǎng)周期進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，以達(dá)到最適合植物生長(zhǎng)的環(huán)境。實(shí)際上，植物工廠十幾年前曾有一波應(yīng)用熱潮，當(dāng)時(shí)沒有普及是因?yàn)樯鲜龈鞣N要素關(guān)聯(lián)處理的控制完全依賴于專家判斷，容易造成誤差?，F(xiàn)在，基于IoT、AI等技術(shù)的成熟，引入植物工廠后，已實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制、穩(wěn)定生產(chǎn)，并大幅降低了人工成本。

因此，除了配合木林森在北疆奎屯的植物工廠項(xiàng)目，滴翠科技在南疆的圖木舒克也在做一個(gè)植物工廠項(xiàng)目。項(xiàng)目規(guī)劃30萬只羊的存欄規(guī)模，年出欄量可達(dá)120萬只。其中70%飼料供給來自于植物工廠，其中一期養(yǎng)殖3萬只羊，目前首批羔羊已經(jīng)入圈。安浚透露，對(duì)應(yīng)的一期牧草植物工廠每84天可產(chǎn)出約12000噸鮮草。整體項(xiàng)目因?yàn)橛辛酥参锕S牧草的供給才得以實(shí)施，比進(jìn)口草料投入產(chǎn)出比提高30%。波爾山羊品種最大日增肉量能達(dá)450克左右，不但大幅增加了養(yǎng)殖戶的收入，還吸引了大批返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)者。

“生物光、IoT、AI等技術(shù)跨界融合，一定是中國(guó)式現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的未來，將帶來農(nóng)業(yè)的新革命。”安浚認(rèn)為，目前植物工廠普及的挑戰(zhàn)，一是種植產(chǎn)品要符合市場(chǎng)需求，很多企業(yè)盲目生產(chǎn)，但產(chǎn)品滯銷，種植高附加值又相對(duì)緊缺的作物更合適；二是植物工廠首期投入比大田或大棚的種植高，需要資本的力量介入。

事實(shí)上，農(nóng)業(yè)照明近年成為投資熱點(diǎn)。不僅木林森，三安光電（600703.SH）、昕諾飛、歐司朗等中外LED龍頭企業(yè)也都積極布局，供應(yīng)各種生物光的燈和技術(shù)。在農(nóng)業(yè)照明的智能控制領(lǐng)域，也有很多新的玩家進(jìn)入。除了滴翠科技，還有杭州四維生態(tài)科技、托普云農(nóng)、愛科農(nóng)等。安浚說，“這些企業(yè)的融資，從2022年開始都有較大起色，像滴翠科技已經(jīng)進(jìn)行了4輪融資。”有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)總投入5589億元，其中30%用于智慧農(nóng)業(yè)（約1677億元），5%用于IoT組件投入（約279.5億元）。

調(diào)研公司集邦咨詢（Trend Force）的數(shù)據(jù)則反映了全球植物照明市場(chǎng)曲折向前的發(fā)展趨勢(shì)。2022年，北美大麻市場(chǎng)需求急劇放緩，歐洲能源價(jià)格飆漲抑制種植戶投資新建溫室大棚項(xiàng)目或升級(jí)改造意愿，多重因素導(dǎo)致2022年LED植物照明市場(chǎng)規(guī)?；芈渲?3.4億美元，同比減少20%。展望未來，食品安全使本土化生產(chǎn)需求增加，氣候變遷使可耕地減少，此外照明廠商提供額外附加值，如產(chǎn)品搭載傳感器和聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，預(yù)估2023年LED植物照明市場(chǎng)為14.4億美元，同比增長(zhǎng)7.1%，2027年將達(dá)到24.5億美元。

就亞太地區(qū)而言，集邦咨詢的研報(bào)指出，2022年主要受累于中國(guó)區(qū)溫室大棚應(yīng)用市場(chǎng)下滑，亞太地區(qū)2022年LED植物照明市場(chǎng)規(guī)模同比衰退17.3%。2023年，隨著中國(guó)、韓國(guó)、日本以及新加坡等加大對(duì)垂直農(nóng)場(chǎng)的投入，亞太地區(qū)2022年LED植物照明市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將迎來同比8.7%的增長(zhǎng)。

國(guó)際歐亞科學(xué)院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所首席專家楊其長(zhǎng)向第一財(cái)經(jīng)記者表示，以LED光照輔助農(nóng)業(yè)種植還沒完全普及，溫室補(bǔ)光的市場(chǎng)普及率0.1%都不到，未來拓展空間很大。瓶頸在于對(duì)前期投入和運(yùn)行成本，后期的產(chǎn)出如何能覆蓋。相比于10多年前，LED燈的成本已大幅下降，現(xiàn)在接近可以在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域普及的程度。從發(fā)展方向看，隨著LED光照效率的提升、成本的下降，必將在人工光和補(bǔ)光的生產(chǎn)體系內(nèi)得到快速推廣，包括蔬菜、花卉、瓜果、育種等領(lǐng)域，在牧草產(chǎn)業(yè)也將得到快速應(yīng)用。

標(biāo)簽： 植物照明 LED照明 鄉(xiāng)村振興 牧草產(chǎn)業(yè) 生物育種 植物工廠