光合智界整合IoT、AI、大數(shù)據(jù)、自動(dòng)化控制、現(xiàn)代栽培、新材料等技術(shù)，針對(duì)科研育種、教育示范、農(nóng)科技術(shù)研發(fā)、極端環(huán)境農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、高附加值作物種植、城市農(nóng)產(chǎn)品保供各類農(nóng)業(yè)場(chǎng)景，構(gòu)建精準(zhǔn)化環(huán)境控制系統(tǒng)、全光譜LED人工光系統(tǒng)、立體化多層栽培系統(tǒng)、智能水肥調(diào)控系統(tǒng)、自動(dòng)化種植輔助系統(tǒng)、AI智慧種植中樞平臺(tái)等6大核心系統(tǒng)，開發(fā)密閉型植物工廠、箱式型植物工廠、溫室型植物工廠等多類型智慧植物工廠解決方案，實(shí)現(xiàn)植物在半封閉或封閉環(huán)境中全周期精準(zhǔn)、高效培育。
集立體種植、智能光控與閉環(huán)水肥于一體的全智能獨(dú)立環(huán)境，實(shí)現(xiàn)葉菜的潔凈高效生產(chǎn)。
通過集約化立體栽培與智能環(huán)境精準(zhǔn)調(diào)控，在標(biāo)準(zhǔn)箱體內(nèi)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)牧草的持續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。
通過標(biāo)準(zhǔn)化智能生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)定的商業(yè)化四季供應(yīng)。
集種植與展示于一體的活體實(shí)驗(yàn)室，將前沿農(nóng)業(yè)科技轉(zhuǎn)化為直觀、可交互的教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)。
將植物工廠打造為集科技農(nóng)業(yè)與休閑觀光于一體的未來(lái)農(nóng)場(chǎng)。
將種植實(shí)踐與科學(xué)課程深度融合，為學(xué)生們提供跨學(xué)科的農(nóng)業(yè)科技體驗(yàn)。
營(yíng)造無(wú)菌環(huán)境并精準(zhǔn)調(diào)控溫濕光氣，實(shí)現(xiàn)靈芝、香菇等珍稀食用菌的純凈、標(biāo)準(zhǔn)化全年生產(chǎn)。
針對(duì)藥用植物特殊需求，為實(shí)現(xiàn)藥用植物活性成分的標(biāo)準(zhǔn)化與穩(wěn)定生產(chǎn)而構(gòu)建的精準(zhǔn)栽培系統(tǒng)。
精準(zhǔn)控制開花時(shí)序、形態(tài)建成與觀賞品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)花卉的計(jì)劃性、標(biāo)準(zhǔn)化、周年化生產(chǎn)。
植物工廠是對(duì)光、溫、濕、二氧化碳及營(yíng)養(yǎng)等生長(zhǎng)環(huán)境條件全智能控制的植物高效穩(wěn)定生產(chǎn)系統(tǒng)。目前，植物工廠是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，被看成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的“活力股”和“潛力股”，代表著未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。研究發(fā)現(xiàn)，只要對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行控制，就可以對(duì)植物的生長(zhǎng)周期進(jìn)行調(diào)控。通過增加光照、改變“光配方”、改善營(yíng)養(yǎng)液成分等，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生長(zhǎng)周期和生長(zhǎng)狀態(tài)的控制。
1、生產(chǎn)可控：植物工廠實(shí)現(xiàn)了全程人工控制，作物生產(chǎn)計(jì)劃性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)周年均衡生產(chǎn)，生產(chǎn)者完全可以按照市場(chǎng)需求，制定出周年的生產(chǎn)計(jì)劃，可以有效地避免了市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
2、高產(chǎn)高效：由于光照、溫濕度精準(zhǔn)可控，植物的生長(zhǎng)速度加快，葉菜類作物的生長(zhǎng)速度快、周期短，單位面積產(chǎn)量高，效益好。作物生長(zhǎng)的機(jī)械化、自動(dòng)化程度高。運(yùn)營(yíng)人工少，節(jié)省人工成本。
3、清潔生產(chǎn)：在封閉或半封閉的環(huán)境中，配有防蟲網(wǎng)和衛(wèi)生管理體系，可以有效防止昆蟲和病原菌的侵入，不施農(nóng)藥。
植物工廠作為一種全新的生產(chǎn)方式，人工控制植物生產(chǎn)所需要的環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了作物生長(zhǎng)不受外界自然氣候影響的技術(shù)突破，單位面積產(chǎn)量可達(dá)露地的幾十倍甚至上百倍，因此又被認(rèn)為是21世紀(jì)解決人口、資源、環(huán)境問題的重要途徑，甚至可以在荒漠、戈壁、海島、水面、樓房等非可耕地實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)，也是未來(lái)航天工程、月球和其它星球探索過程中實(shí)現(xiàn)食物自給的重要手段。
和田野生產(chǎn)不同，植物工廠要求潔凈的栽培空間，對(duì)某些育苗、組織培養(yǎng)型的植物工廠來(lái)說，甚至需要無(wú)菌培養(yǎng)室。在這種條件要求下，就需要以營(yíng)養(yǎng)液來(lái)“飼喂”植物。植物工廠采用循環(huán)流動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)液來(lái)為植物提供營(yíng)養(yǎng)。
我們常說，蘿卜青菜，各有所愛，不同的植物也有不同的“口味”和“取食偏好”。比如，葉菜類、茄瓜類、花菜類的蔬菜，對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的要求各不相同，食用類和藥用類的植物對(duì)于營(yíng)養(yǎng)液的成分、酸堿性、溫度等也有不同的“挑剔”程度。這就要求植物工廠內(nèi)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行個(gè)性化配制、滅菌、輸送和回收，實(shí)時(shí)監(jiān)控營(yíng)養(yǎng)液發(fā)生的變化并自動(dòng)補(bǔ)充和校正，確保植物時(shí)刻處于一個(gè)穩(wěn)定優(yōu)良的營(yíng)養(yǎng)液環(huán)境中。
由此看來(lái)，只要做到精準(zhǔn)的人工控制，就可以在植物工廠里實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物生長(zhǎng)的夢(mèng)想。植物工廠技術(shù)的突破，使高樓農(nóng)場(chǎng)、荒漠農(nóng)場(chǎng)、太空農(nóng)場(chǎng)、航海農(nóng)場(chǎng)、極地農(nóng)場(chǎng)等成為可能。
植物工廠的核心技術(shù)裝備包括四個(gè)方面，即立體多層無(wú)土栽培技術(shù)裝備、人工光照明技術(shù)裝備、智能環(huán)境控制技術(shù)裝備、植物生產(chǎn)空間自動(dòng)化管控技術(shù)裝備。近幾年，這些核心技術(shù)裝備得到了很大的發(fā)展，正在被逐漸地標(biāo)準(zhǔn)化和大規(guī)模應(yīng)用。植物工廠的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能分區(qū)、各區(qū)域密閉性保證都很重要，直接關(guān)系到植物工廠初裝成本和運(yùn)行成本及能耗，也關(guān)系著生產(chǎn)效率。