番茄黄瓜枝蔓能长到十米高,蔬菜口味可以按需调节,就连脚下的大地都能变成一块巨型“充电宝”。这些听起来像科幻片的画面,正在上海这座自然光植物工厂里真实上演。
近期,2025年度上海市科技进步奖名单揭晓,“自然光植物工厂主要蔬菜高效生产关键技术与装备研发应用”项目荣获二等奖。该项目曾获得上海市农业科技创新项目的支持,以自然光为核心,将智能环控、立体栽培、能源利用深度融合,为现代蔬菜种植蹚出了一条高效又低碳的新路。本期,我们邀请到上海市农业科学院的丁小涛博士,从“蔬菜好不好吃、产量高不高、能耗省不省”三个角度,带大家一探究竟。
自然光植物工厂种的菜
好吃更放心?
很多人觉得自然光植物工厂种出来的菜“没菜味”,其实恰恰相反——以前种菜靠天吃饭,现在能给菜“定制口味”。



研究表明,蔬菜的甜度、脆嫩度等口感指标以及维生素C等品质指标,是可以通过调控温度、湿度、光照和营养液等加以改善。例如,连续阴雨天可以增加补光,高温天可以拉大昼夜温差、调控营养液配方等,既能提高产量,也能提升品质。


至于大家最关心的安全问题,自然光植物工厂的种植环境封闭可控,“半封闭”温室可以在室内形成微正压环境,加上环境湿度可控,病虫害极少,管理得当无须使用农药。灌溉用的水也有讲究,温室屋顶收集的雨水,经过超滤消毒后再灌溉,没有重金属等污染。而营养液的主要成分就是氮、磷、钾和微量元素,跟蔬菜在土里吸收的养分本质相同,区别在于一个长在土里、一个长在水里。
总结来说,只要遵循安全规范种植,现代设施生产的蔬菜完全可以放心食用。
立体种植
产量直接“开挂”?

在自然光植物工厂中,蔬菜不再平铺于地面,而是以立体栽培为主,将生产空间从地面延伸至空中,大幅提高了空间利用率。同时,立体栽培能更充分地利用光照,促进光合作用和干物质积累,养分积攒得越多,产量自然越高,品质也越好。目前,工厂种植的多为周年生产的黄瓜、番茄等附加值较高的作物。
举个例子:周年生产的番茄枝蔓能长到10米以上,产量是普通设施的3—10倍;采用立体栽培的西甜瓜,较普通爬地栽培,土地利用率能提高3—4倍。
大地中藏着“储能银行”
种菜低碳buff叠满?


能源是智能温室的核心,崇明基地采用的是“含水层储能技术(ATES)+热泵系统”,该系统将地下含水层、地上储能罐与高效热泵深度耦合,并集成“多级换热+分区运行+智能控制”融合技术,形成“储能+热泵”一体化系统。
简单来说,就是在大地里建了个“储能银行”。冬天把热泵产生的热,以热水形式用于供暖,同时将产生的冷,以冷水形式储存在地下;夏天再把储存的冷能提取上来降温。这样一来,能源利用率大幅提升,温室节能率可达50%以上。


从定制口味到立体高产,再到把大地变成“储能银行”,自然光植物工厂用技术把曾经的畅想变成了餐桌上的日常。未来,这样高效又低碳的种植方式,会让更多市民吃到既好吃、又放心的蔬菜。
文字:金舟扬、袁梓涵
图片:王金秀、袁梓涵
视频:袁梓涵、王金秀、金舟扬
编辑:韦静