植物工厂是一种技术高度密集、资源高效利用的农业生产方式，是世界各国保障食物安全的重要发展方向。由于植物工厂在环境精准可控条件下进行生产，能耗大、运行成本高等问题突出，已经成为其发展的重要瓶颈。针对植物工厂在节能降耗、提质增效等方面的迫切技术需求，项目组历经12年的潜心研究，实现了植物工厂核心技术的重大突破，使我国成为国际上少数掌握植物工厂高技术的国家。所突破的关键技术包括：

　　发明点1：发明了植物工厂LED节能光环境调控技术

　　率先在国际上提出了植物“光配方”思想，探明了基于LED的植物光配方优化参数，发明了以AIGaInP红光660nm芯片与InGaN蓝光450nm芯片为核心的多光质组合(R/G/B/FR)植物LED节能光源；开发出基于植株发育特征的水平与垂直方向可移动式LED动态光环境调控技术，显著降低了光源能耗。与荧光灯相比，节能率达62%以上。

　　发明点2：发明了植物工厂光-温耦合节能环境控制技术

　　提出充分利用室外自然冷源进行植物工厂环境调节的 “光-温耦合节能调控”方法，探明了室外冷源与明暗期耦合的节能降温调控策略，发明了基于室外冷源与空调协同调温的植物工厂节能环境控制技术及配套装备。与传统空调降温相比，节能率达24.6-63.0%。

　　发明点3：发明了植物工厂UV-纳米TiO2营养液自毒物质处理及蔬菜品质提升技术

　　率先探明了植物工厂营养液自毒物质的特征机理，发明了UV-纳米TiO2协同处理营养液自毒物质的技术方法；发明了基于采收前短期连续光照与营养液氮素水平控制的蔬菜品质调控技术，降低叶菜硝酸盐含量达30%以上，并显著提高了Vc和可溶性糖含量。

　　发明点4：发明了基于物联网的植物工厂智能化管控技术

　　探明了植物工厂叶类蔬菜全生育期各阶段对环境与营养的需求规律，发明了基于物联网的植物工厂智能化管控技术，实现对植物工厂温度、湿度、CO2浓度以及营养液EC、pH、DO等要素的在线检测、远端访问、程序更新及其基于网络的远程智能化管控。

　　项目成果先后获授权发明专利26件，发表论文76篇（SCI、EI 18篇），出版专著3部，并形成了普及型植物工厂、岛礁植物工厂、低碳智能家庭植物工厂等多个系列产品。2010年被推荐在上海世博会展出，2011年被科技部列为“十一五”农业领域向社会重点推介的五项重大科技成果之一，并荣获“军队农副业技术推广特等奖”，专著《植物工厂系统与实践》荣获中国石油和化学工业优秀出版物奖一等奖。项目成果已在北京等20多个省市自治区和部队系统的200多个园区和农业企事业单位推广应用，经济、社会效益显著。