2013年12月23日至24日【中央農村工作會議】在北京舉行，習近平總書記在會上發表重要講話，他強調：“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手上。我們的飯碗應該主要裝中國糧。” 為此，我國的科學家們都在不同的崗位上默默的耕耘與奮斗。
 
2021年8月22日，中國農業科學院都市農業研究所植物工廠創新團隊與中國水稻研究所錢前團隊合作，在植物工廠環境下成功實現水稻種植60天左右收獲的重要突破，將傳統大田，也就是陸地環境下120天以上的水稻生長周期縮短了一半。
在植物工廠中，水稻被種植于栽培槽中，里面是科學家精心調配的營養液，水稻的光源不是太陽光，而是人工的LED光，水稻生長在這種封閉系統中，無需擔心蟲害，不用噴灑農藥，不受氣候影響。在不同的生長階段，水稻所需的光照、營養、濕度、溫度等參數是不一樣的，通過調節各項參數，加速光合作用，讓水稻各個生長階段都能達到最優的生長速率，讓水稻更快成熟。這種水稻的生長周期大幅縮短到兩個月左右，所以一年可以種植6季，再加上栽培層數還能增加到10層，這能讓水稻育種的世代時間大幅減少。基于該技術，科學家能夠加速育種，有助于培養出產量更高的優異水稻品種。通過調控環境與營養要素，能夠顯著提升作物的光合作用速率，誘導早期開花和促進作物快速生長，大幅縮短作物生育周期，實現“快速育種”。植物工廠育種加速系統可不受土地、空間和氣候條件的約束，建在實驗樓或育種單位附近，一年四季均可進行加代育種。
據了解，這次水稻種植試驗是在有四層栽培架的全人工光植物工廠進行的，采用定制光譜的LED光源為水稻不同生育期提供最佳的光環境，將水稻種植在營養液栽培槽中，根據不同時期的營養需求精準供給養分。同時，植物工廠內部的環境要素，如光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度等都受到精準調控，為各生育階段提供最佳生長環境。
在供試的6個矮稈品種中，2個品種表現出較高的產量潛力，定植后45天抽穗，63天收獲，單株分蘗數達89個，單層栽培架的綜合產量為每平方米0.98公斤，相當于畝產650多公斤。中國科學院院士、中國農科院作物科學研究所所長錢前表示，高效的育種產業是保障國家糧食安全的關鍵。使用傳統育種方法，通常一年只能產生1至2代，即使在溫室環境下或在熱帶地區，一年也只能產生2至3代。“對于大多數作物來說，要想培育出新的優良種質，需要經過若干代繁殖，通常需要幾年甚至數十年時間。依靠植物工廠技術，打破了這個時空瓶頸。”錢前說。中國農業科學院都市農業研究所植物工廠創新團隊首席科學家楊其長說：“植物工廠是在一個完全環境可控的條件下進行植物生產的系統，系統中的溫度、濕度、光照、二氧化碳，以及植物的營養需求，都可以按照植物的各個階段的需求進行智能化的調控。也就是說植物需要什么，是光、溫，還是水、氣、肥，我們都可以人為進行調控。因此在這種環境下，植物生育的周期，包括產量都會得到大幅度的提高。”楊其長表示，未來有望實現每年6茬以上的“快速育種”，栽培層數可以達到10層以上，這一技術的突破為水稻與其他作物的加代育種和高效栽培提供了新思路，與此同時，這項研究也為未來工廠化栽培奠定基礎。下一步，研究團隊將針對植物工廠環境可控以及多層立體栽培的特征，選育出適宜植物工廠種植的水稻品種，提高產量水平。
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