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

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2月13日，2023年中央一號文件發(fā)布，提出全面推進鄉(xiāng)村振興的重點工作。其中，提到做好糧食和農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)保供，建設優(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；還提到強化農(nóng)業(yè)科技支撐，全面實施生物育種重大項目。

目前，牧草植物工廠在新疆已有試點，大面積推廣還需要跨越技術融合、資金支持、行業(yè)合作等難關。專家預計，光生物技術將在牧草產(chǎn)業(yè)快速應用，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”實驗

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

兩年前，木林森開始在新疆奎屯建設植物工廠的飼草方艙，拓展農(nóng)業(yè)照明的業(yè)務，利用人工控制的LED光照來種植牧草。每個方艙約6米長、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。”唐國慶說，按照25畝牧場養(yǎng)一只羊、一萬畝牧場養(yǎng)400只羊來算，400只羊一年需消耗100多噸鮮草。目前，一個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，即一個牧草種植艙一年能抵得上一萬畝牧場的供草量。另據(jù)河南科技大學王建平教授的研究，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。

談及這個項目的背景，作為木林森在農(nóng)業(yè)光照智能控制領域的合作伙伴，滴翠科技的董事長安浚告訴第一財經(jīng)記者，奎屯處于戈壁地區(qū)、比較缺草，加上國家的環(huán)保政策要求“退牧還草”等原因，導致那邊大量養(yǎng)殖的牛羊在入冬的時候沒有草吃，要立即“轉(zhuǎn)場”到內(nèi)蒙古、東北等地方去，用卡車拉去的成本很高。

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，奎屯的日照時間較長，當?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?shù)嘏Ｑ蛟诙揪陀胁莩粤?，不?ldquo;轉(zhuǎn)場”去內(nèi)蒙古，節(jié)省了費用。當?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?shù)卦讱?，這一系列的工作解決了就業(yè)問題，產(chǎn)值也留在當?shù)亍?/p>

當?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，因為晚上要種植補光，白天有自然光，兩者正好互補，把當?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，供牧草光合作用時吸收，實現(xiàn)“減碳”。

在新疆奎屯試點成功后，唐國慶告訴第一財經(jīng)記者，下一步，木林森計劃在新疆、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，木林森與中國科學院分子植物科學卓越創(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；還與中國農(nóng)業(yè)科學院合作，研究牧草后期加工的技術。

“我們不是光賣‘艙’，還要提供后續(xù)的服務。”唐國慶說，木林森已成立了三家相關子公司，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，負責新疆奎屯植物工廠項目。

“今年是推廣的關鍵年。”唐國慶透露，木林森第一步是推廣牧草種植艙，第二步將建移動式的植物工廠和“育種艙”，第三步發(fā)展可貯存的飼料。移動式的植物工廠可當日建艙，當周出草。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、相關技術及光配方。儲糧方面，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?shù)禺a(chǎn)的桔桿等混合，變成半干飼料，可長期貯存，讓天下牛羊一年365天“天天都有高能飼料糧”。

“光種草”需技術融合和資本力量

安浚2021年初就開始與奎屯項目對接。他告訴第一財經(jīng)記者，過去兩年經(jīng)歷的波折除了地方遙遠等因素外，在生產(chǎn)過程中的技術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支持。后來，經(jīng)過在上海市農(nóng)科院、義烏實驗基地及奎屯現(xiàn)場做大量的實驗，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技術對光照技術的賦能，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，最大的困難是技術融合。”安浚說，在植物的生長過程中，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、不同生長周期進行實時調(diào)節(jié)，以達到最適合植物生長的環(huán)境。實際上，植物工廠十幾年前曾有一波應用熱潮，當時沒有普及是因為上述各種要素關聯(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等技術的成熟，引入植物工廠后，已實現(xiàn)精準控制、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目，滴翠科技在南疆的圖木舒克也在做一個植物工廠項目。項目規(guī)劃30萬只羊的存欄規(guī)模，年出欄量可達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，對應的一期牧草植物工廠每84天可產(chǎn)出約12000噸鮮草。整體項目因為有了植物工廠牧草的供給才得以實施，比進口草料投入產(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等技術跨界融合，一定是中國式現(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。

事實上，農(nóng)業(yè)照明近年成為投資熱點。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，供應各種生物光的燈和技術。在農(nóng)業(yè)照明的智能控制領域，也有很多新的玩家進入。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)進行了4輪融資。”有關數(shù)據(jù)顯示，2022年中國現(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曲折向前的發(fā)展趨勢。2022年，北美大麻市場需求急劇放緩，歐洲能源價格飆漲抑制種植戶投資新建溫室大棚項目或升級改造意愿，多重因素導致2022年LED植物照明市場規(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，預估2023年LED植物照明市場為14.4億美元，同比增長7.1%，2027年將達到24.5億美元。

就亞太地區(qū)而言，集邦咨詢的研報指出，2022年主要受累于中國區(qū)溫室大棚應用市場下滑，亞太地區(qū)2022年LED植物照明市場規(guī)模同比衰退17.3%。2023年，隨著中國、韓國、日本以及新加坡等加大對垂直農(nóng)場的投入，亞太地區(qū)2022年LED植物照明市場規(guī)模預計將迎來同比8.7%的增長。

國際歐亞科學院院士、中國農(nóng)業(yè)科學院都市農(nóng)業(yè)研究所首席專家楊其長向第一財經(jīng)記者表示，以LED光照輔助農(nóng)業(yè)種植還沒完全普及，溫室補光的市場普及率0.1%都不到，未來拓展空間很大。瓶頸在于對前期投入和運行成本，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、育種等領域，在牧草產(chǎn)業(yè)也將得到快速應用。

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