长江日报大武汉客户端4月19日讯曾经的废弃矿井，如今摇身一变成了“地下良田”。近日，在大冶铜绿山铜矿的废弃矿井下，大批生菜在地下米的矿道中“丰收”了。这是湖北工业大学和武汉湖工富瑞能源技术有限公司承担的湖北省科技厅《废弃矿井植物工厂关键技术研究》科研课题，取得的最新研究成果。

“地下植物工厂”里的生菜长势喜人。

该项目由湖北工业大学曾炜、张杰、詹云峰、吕清花、蔡一杰五位教授共同研究，在光学设计、电子电气与自动化、工业设计等方面各司其职，并通过校企合作，让一座废弃矿井变成“地下植物工厂”，不仅带来成本低、周期短的全新农业种植方式，还为矿工提供了新的就业机会，也为城市废弃矿井转型都市农业提供了新路径。

废弃矿井下是天然农田

湖北工业大学低碳经济与技术研究中心主任曾炜教授是该项目研发负责人，据他介绍，与传统地上大田种植相比，井下种植有许多天然优势。从农业的角度看，铜绿山铜矿井下环境常年处于25℃至28℃之间，湿度保持在70%至80%，“植物气肥”二氧化碳浓度比地面多一倍，因此特别适宜植物生长。废弃矿井面积达数十万平方米，井下采用多层立体种植，约等于增加了千亩农田。同时，井下还有完善的通风、通信以及水电轨道等优良资源。

此外，与传统的人工种植环境相比，井下种植无需格外控温，“控温十分费电，是成本大头，因此天然恒温环境令种植成本最高可降低60%。”曾炜说道。

在井下，植物被种植在水肥一体机中，不使用农药，靠营养液为植树输送生长养分。无土栽培的植物也因此避免了被土壤携带的病菌所侵袭，减少了大田种植经常出现的病虫害减产问题。因此，井下种植唯一需要考量的因素是光照与水源。

“理论上，植物生长所需的光谱只是可见光谱的十分之一。针对植物所需要的特定光谱人造光环境，不仅能无季节生产绝大部分植物，还可以缩短20%到40%的生产周期，且能获得超过10倍于大田种植的产能。”曾炜介绍，井下种植中通过LED光盘及电子电器控制，改变灯珠、芯片样式更改灯珠布局，形成白光、蓝光等不同的人造光谱，以契合不同种类的植物快速生长，为各类植物提供光照条件。

尽管矿井地下水不免会被重金属感染，但水肥一体机通过机械从地上引水解决了这一问题。据悉，井下生产的植物经农业农村部食品质量监督检验测试中心（武汉）检测，无农药残毒，未检出汞、砷等毒性重金属，重金属含量比常规农田种植更低。

立体种植为市场提供“抗病蔬菜”

得益于矿井的立体结构，井下种植可在底层种植光照需求少且释放二氧化碳多的食用菌、芽苗菜等植物，释放的二氧化碳向上升腾，为上层植物提供气肥，从而形成交互辅助的多光谱组合立体种植模式。

由于种植周期短，井下种植能够以市场为导向，不仅考量在井下培育高档蔬菜、药材、花卉品种等附加值高的产品，还能弥补市场紧缺作物，保证供给正常。甚至通过光诱导改变植物中的物质比重，为市场带来新的产品。曾炜介绍，例如通过人造光谱的改变，改变植物中某种物质的比重，针对高血压等慢性基础病种植特定的蔬菜，可通过食疗辅助患者对抗慢性基础性疾病。

负责项目中电子电气自动化建设的教授张杰介绍，下一步，团队还将把在地面试验的自动化移栽采收装置与矿井轨道结合起来，形成机器人辅助的自动化、数据化废弃矿井植物工厂流水线，进一步提高种植、采收效率。

矿工在“地下植物工厂”找到新工作

经过一系列上岗培训，曾经的矿工陈军变身“植物工厂”的设备管理人员，如今已在这里工作了3个月。项目设备安装调试、种子的日常培育、植物所需的自来水与营养液的巡检、菜品采摘与设备清理等，是他新的工作内容。现在，他和同事们按时打卡，在工作日志上记录每天完成的工作，全身心投入到这座“地下植物工厂”的建设中。

除了为农业种植注入新形式，这座“地下植物工厂”也为一批像陈军这样的井下矿工带来了新的就业机会。作为湖北的早期工业城市，黄石市矿山诸多，但在年被国家认定为资源枯竭城市，多座矿山被国家列入“危机矿山”。

“随着矿井逐步废弃，这座‘地下植物工厂’为矿工们提供了新的就业机会。”曾炜告诉记者，矿井环境复杂，一般人难以下矿工作，而矿工们具有多年井下工作经验且熟悉环境，转型成为“地下植物工厂”的工作人员更具天然优势。

据了解，《废弃矿井植物工厂关键技术研究》这一科研课题目前仍在进行中，研究项目不仅包括废弃矿井植物工厂的种植系统设计示范以及植物营养液配方研发，更将特定光谱光源设计，水肥自动化系统，智能物联网系统，移栽、采收自动化的实验室示范等研究内容前瞻性布局其中。相关研究成果经工业化放大实验后推广，将形成立体种植、智能物联、精准管控的工业化矿井农业发展模式，为资源枯竭型城市废弃矿山转型都市农业提供一条有效路径。

（长江日报记者邓小龙通讯员李雄风陈凌）

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