1.無土栽培場所 2.陽光照射器 3.宇宙人工氣候室
4.輸光管 5.太陽能集光器
未來宇宙航天器上的無土栽培裝置
現(xiàn)在人們認(rèn)為，21世紀(jì)未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是一種生物技術(shù)與機(jī)械化、計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合的植物工廠化生產(chǎn)，是一種精確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)(或稱為精確農(nóng)業(yè)，precise agriculture)。左圖為未來宇宙航天器上的無土栽培裝置，植物生長在人工氣候室中，通過收集太陽能來提供植物的光照及進(jìn)行其它生長環(huán)境調(diào)節(jié)的控制，植物消耗宇航員呼吸排出的二氧化碳，通過植物的光合作用又把氧氣釋放出來，同時提供宇航員的綠色食物，形成一個良性的循環(huán)?，F(xiàn)在還有人設(shè)計(jì)出一種21世紀(jì)公寓式的家庭植物工廠，由夫婦兩人共同經(jīng)營管理，從種植的播種、育苗、定植以及產(chǎn)品的包裝和銷售完全自動化生產(chǎn)。而下圖是一個具有千層樓高的圓形植物工廠，其中央部位為生產(chǎn)管理的樞紐，而各扇形的部分為各生產(chǎn)區(qū)域；而在下層則為產(chǎn)品的收獲、包裝、貯藏、運(yùn)輸以及銷售的區(qū)域，這是一種高度集約化和自動化的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)模式。
想象中的具有千層樓高的圓形植物工廠
21世紀(jì)公寓式家庭植物工廠示意圖
在全世界人口呈爆炸性增長的今天，耕地面積每年銳減已是不爭的事實(shí)，如何養(yǎng)活地球上所有人類并提高人類的生活質(zhì)量的問題以成為世人注目的焦點(diǎn)。因此，有些科學(xué)家已將陽光放在占地球表面積三分之二的海洋。下圖為設(shè)想中的海上植物工廠。這個植物工廠是建在飄浮于海洋的平臺上，利用風(fēng)力和潮汐以及太陽能來提供植物工廠所需的能量，這樣就不需消耗不可再生的礦物資源，同時通過海水淡化技術(shù)來供應(yīng)植物工廠所需的水分，利用水培技術(shù)來進(jìn)行植物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)種植。
隨著人們對植物生命過程的進(jìn)一步認(rèn)識，同時也隨著控制儀器儀表的發(fā)展，新材料的開發(fā)和使用以及生物技術(shù)的應(yīng)用，相信在不久的將來人類進(jìn)行隨心所欲的植物生產(chǎn)的這一夢想是一定能夠?qū)崿F(xiàn)的。
設(shè)想中的海上植物工廠
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