肥大的叶片从种植箱中伸展出来，优良的牧草将军菊苣被照顾得很好，温度、湿度、光照、水分等指标都设定到适合生长的范围。

　　近日，时报记者到访了位于新疆南疆的图木舒克市，见到了生长在室内环境中、实现立体种植的将军菊苣。

　　“虽然种的是牧草，但我们做的是工厂，能轻松实现持续稳定的产出，很多生长环境指标实现了可控化。”湖南省国际稻都农业技术研究院院长黄崎博士表示，在南疆图木舒克市建成的智慧牧草工厂已运行将近一年的时间。

　　据了解，这是国内首座规模化植物工厂。这座植物工厂不依赖太阳光，而是靠LED植物照明光源，多层立体化种植牧草，由当地资源丰富的光伏电站提供绿色清洁能源。

　　这座植物工厂位于图木舒克市经济技术开发区达坂山工业园内，整个园区建成不久，矗立着一栋栋白色围墙蓝色屋顶的高大厂房，其中一座写着“国农·智慧牧草工厂”。

　　运营这家智慧植物工厂的是新疆国农生物科技有限公司，黄崎博士团队提供技术并受托进行生产运营管理，新疆农发集团主体投资。

　　进入厂区，中央控制室的大屏幕展示工厂现场的核心监控数据，隔着玻璃能够正常的看到工厂里一派安宁祥和，牧草在灯的照耀下，层层叠叠地茁壮生长。

　　种植区布局仿佛大型超市货架一样，分为5层，每层整齐地放着一排箱子，箱子中间由水管穿过连接，箱子上面一侧有一个个排列整齐的孔洞，将军菊苣的根就扎在孔洞里。

　　“箱子里面是空的，没有土壤，也没有水，是通过水雾直接对植物根部进行定时喷雾。”国农生物智慧牧草工厂厂长周钦表示。

　　天然土壤存在许多不确定因素，含有营养成分多寡不同，大多数都会带有土传病害，无土栽培比土壤栽培要简单。水培植物是使用营养液，把植物根茎泡在水中。黄崎表示，陆地植物根茎长期泡在水中，是一个逆进化的过程，且不易控制根部的干湿度和氧含量，植物有可能会出现病害，所以发展到现在使用雾培的方式。

　　工厂采用错峰生长、收割方式，工人们按生产计划忙碌着。一茬牧草收割完毕，不需要马上再次播种，留短短一截根茎，不到几天便又重新生长起来。

　　黄崎表示，25天左右可以收割一茬，理论上可以连续收割八年，不过因为现在工厂化还没有到八年，暂时无法实际验证。

　　收割之后，要进行种植环境的清洁消毒，给植物一个安全的生长生态，牧草收割的切口，就是植物的伤口，也需要科学地处理。

　　为了让牧草稳定生长，工厂内环境和温度常年控制在20～25摄氏度，温度过高或过低，都会影响牧草正常生长。冬天厂区环境通过暖气保温，喷雾的水温要提升，确保牧草的健康生长。黄崎也介绍，去年冬天来参观的人进入室内就要脱去外套，因为室内很暖和。

　　牧草收割后，直接运到后续的饲料加工车间。新鲜牧草和干秸秆、棉粕等充分混合，添加适量发酵菌剂，然后封装起来发酵，等发酵完成后，就可以饲喂牛羊了。

　　“我们使用的综合菌群组合，含有多种不同功能的菌种；看起来像撒味精一样，其实非常讲究，里面有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌等，需要发酵十五天以上，前三天是好氧发酵，后续是厌氧发酵。”黄崎表示。

　　据介绍，该公司在生物技术方面投入了巨大精力进行科研，研究怎么样减少抗营养因子，提升针对牛羊的有效营养的东西；如何发酵才能让秸秆和新鲜牧草结合得更好；如何将植物纤维降解，培养出微生物蛋白，替代并补充植物蛋白，最终饲料粗蛋白含量达到18%等；以及如何丰富饲料中的维生素、氨基酸、益生菌等，提高牛的胃肠道消化吸收能力，进而提升牛的免疫力。

　　黄崎介绍，饲喂传统饲料，肉牛每天一般增重0.5~0.8公斤，而使用工厂生产的生物饲料，肉牛每天平均可增重1.44公斤以上。而且，该生物发酵饲料能调节牛羊肠胃环境，提高牛羊的消化吸收能力，牛羊粪便不臭，牛栏环境也更加友好。

　　生物饲料构成中，除了植物工厂自己生产的新鲜牧草，还包括各类干秸秆，干秸秆价格为每吨几百元，发酵饲料综合成本能控制在每吨1500元左右，因生物饲料的品质、功效都优于传统精料，所以市场售价是可以对标精料来确定。通过生物技术，将低附加值的秸秆变成了高的附加价值精料，且表现要比精饲料还优秀。

　　周钦介绍，新疆冬季面临饲料缺乏的难题，一头牛每天需要21元的饲料，而使用生物饲料则能够更好的降低到19元，未来能够更好的降低到17元~18元的范围，这有利于减少牧民们的成本压力。

　　该智慧牧草工厂年产生物饲料可达1万吨，厂房、设备投资约3500万元，工厂设计寿命为二十年，若条件具备、运营得当，五年就能收回投资。

　　国内做植物工厂的不少，但是大多不成规模，且在试验阶段，讲概念的多些；进入产业化产生经济效益很难。

　　黄崎认为，生物技术、信息技术、工程技术、智能装备与农业的跨界交叉融合，是智慧牧草工厂能够产业化成功的关键所在。

　　传统的植物生长离不开阳光、温度、水分、营养、空气等自然条件，而在智慧植物工厂中，植物的根区与冠层的生态都会做到精准控制，光质、光强、温度、湿度、二氧化碳浓度、微生物菌群等得到精确控制后，智慧牧草工厂会构建一个全新的植物生长环境，实现一个最佳生长生态系统。

　　选择将军菊苣和麦草，是因为将军菊苣和麦草作为牧草本身表现优良，蛋白含量高，是人都可以食用的保健食品，牛羊吃将军菊苣和麦草比食用传统精料更健康。另外，将军菊苣叶片大，光强度需求小，只需要200～300μmol/m^[2]·s，能够大大减少能耗。

　　选育一两个比较好的牧草品种，依然无法完全解决销售的问题，牧草运输和保鲜都是难题，通过后续加工的方式，黄崎博士团队将牧草的营养锁定并提升，营养构成超过精饲料；更加有助于下游环节使用。

　　智慧牧草工厂选址在图木舒克，可以和当地一些特有资源相结合，弥补当地畜牧养殖产业的短板。

　　叶尔羌河从乔戈里峰奔流直下，进入塔克拉玛干盆地西侧，形成了一个大绿洲，莎车到图木舒克市都坐落在这个绿洲上。

　　图木舒克是一座年轻的城市，2004年才成立,距离乌鲁木齐1222公里，依靠拦截叶尔羌河修建水库，开垦百万亩良田。同时，图木舒克地域辽阔，光照时间长，有利于光伏发电，形成当地优惠的绿色能源价格。

　　图木舒克发展经济，必须和当地传统资源结合。去年图木舒克市提出：“开展畜牧业振兴行动，实现畜牧业提质增效：实现年出栏100万头肉羊、2万头肉牛、1万头奶牛、50万头生猪、200万羽生态鸡，配套种植15万亩饲草，实现年屠宰牲畜100万头（只）规模。”

　　新疆冬季较冷，畜牧业面临冬季牧草短缺问题，牧民转场时风餐露宿，困难重重。智慧牧草工厂则可以填补需要，将生产常态化，一年四季可计划持续生产，并在有限的空间里将产能充分释放，有利于提高牧民生活品质。同时,图木舒克一直在发展节水农业，而智慧牧草工厂在节水方面的效率，即使滴灌也无法与之比拟。

　　智慧牧草工厂正好能够在一定程度上帮助当地实现养殖业规模扩张的想法，弥补自然生态不足的短板。

　　“不过,因为现在牛羊肉价格下降，各地都在收缩养殖规模，否则我们今年会建好几个工厂。”黄崎表示，降低饲料成本势在必行，目前国内养殖牛羊价格太高，难以和海外牛羊肉竞争。

　　通过运营一年时间，智慧牧草工厂也发现了一些不足之处，需要努力完善和优化；其中牧草收割环节还没有完全实现智能化。

　　黄崎希望尽快使用机器人收割，现在收割环节主要依赖人力，这也导致了人力消耗成本增加。

　　黄崎介绍，团队研发的虽然已经获得了国家发明专利，但实际应用场景中还需要调试优化，因为是立体种植，需要有六米高，覆盖最高层，导航升降都已经解决；目前收割机头部分依然存有精确度的问题，需要一些时间继续迭代升级；行走农业机器人精准作业，是农业数字化过程中很重要的环节，若有国家科研资金和研发力量来参与解决和建设这方面基础平台，能够更好的起到事半功倍的效果。

　　另外，此前设计的智慧植物工厂都是密闭无菌环境，这样做才能够控制有害病菌传播；但实际运营发现，人员来往频繁，环境不断和外界接触，很难实现完全封闭；完全无菌环境也不符合规模化农业生产需求，更会大幅度提升经营成本，只能在尊重中国国情和行业特征基础上，以及加强生物消毒灭菌措施上做好保障。