植物工廠

植物工廠是一個封閉的成長系統,該設施人工控制光溫度、濕度和二氧化碳濃度,使種植者能夠一年四季常年生產量產蔬菜。[1][2][3]

設於室內的水耕系統

歷史

植物工廠的邏輯來自於垂直農業,是希望能把傳統農業的平面種植再更集約,因此提出用垂直堆疊的方式種植。「垂直農業」一詞是Gilbert Ellis Bailey在他1915年所著的《垂直農業》一書中所創造。

1957年丹麥克里斯滕森農場,據說是世界上第一座植物工廠[4]

植物工廠的完全控制型

植物工廠的完全控制型,已經從外面看,完全可以控制的環境,即人工切斷封閉的空間光源,各類空調設備,是指植物工廠開展生產用營養液培養。 一般開放培養相比,它是有優勢,以下缺點。

優勢

穩定供應

不會受到氣候變化及病原菌害蟲的影響,固定的營養等及品質穩定的質量。

高安全性

因為沒有侵入的病原體和害蟲,用於預防和去除那些農藥噴灑它也不必要,可以通過無農藥,以確保生產。此外,該細菌更少,因為沒有土壤或類似物的沉積,不洗,或可以吃只有簡單的洗滌,也可以減少勞動力和的成本。有了這些,食品服務行業也已在使用。

高速生產

水耕連作的傷害是不會造成的。另外,通過控制強度、溫度濕度二氧化碳濃度,產生對植物生長的最佳環境,促進植物生長。

集約利用土地

通過根據植物的矩的大小移動苗,能夠在最大密度培養,進一步,設置於和對角線排列的多個貨架的階段,土地它可以進一步提高利用效率。

在勞工福利

栽培技術可以標準化,農業知識匱乏人士也可以兼職。此外,因為工作環境簡單,可以由老年人和殘疾人工作的庇護工場存在著植物工廠運作。

缺點

生產成本高

為了建立工廠,有必要調整各類型的設備,有必要為較高的初始投資。此外,成本,如生產所需的水、電費用也相當高。光源(為植物發展的高壓鈉燈熒光燈LED、植物燈等)的電力成本,從光源,用於維護的其它合適的溫度,如空調費用產生的熱的冷卻,並且需要考量設施所處位置的運輸與種植[5]。 再者,市面上大多數的植物工廠設計不符合人體工學,在人力的使用上效率低下,因此人事成本也急遽上升。

種植較少項目

上述高生產成本經濟上可行是有限的,必須生產高單位經濟作物投資才有辦法回本。 在未來,如果能找到一種可模組化的植物工廠設計,將每個部份簡單化至符合經濟條件,那將會造成新的農業革命。


目前世界上的所有植物工廠皆面臨高昂成本的問題,用"過當"的設備與技術來栽培(無塵室、溫控、育苗等),超出植物所需生長條件的設施只是浪費成本的行為。更重要的是,農業需要面對的不只是生產問題,更重要的是建立起完善的銷售通路。一昧的提高作物價格並不會增加收入,只會讓自己的客群減少且更容易被廢棄。

以源鮮智慧農場為例,標榜日產量達1.6公噸,單位面積產能超過一般農業的100倍,主打安全純淨生菜萵苣為主[6]。但其高昂的售價與不合理的生產數據(根據農糧署112年3月的資訊,田地中短期葉菜類的平均每坪產量約為6.78公斤[7]),使其必須以其他的手段來增加收入(觀光、股票、補助等)。

植物工廠的核心思想價值應為「降低成本,提高產量,找出種植邏輯[8]」,唯有使用"適當"的設備與"簡單有效"的種植生產模式,才能經得起市場的考驗。

陽光利用類型植物工廠

陽光利用型植物工廠,作為基於利用太陽光,在陰雨天氣、多雲天氣等,計劃生產的時間在溫室等一個半封閉的環境中進行。陽光利用類型植物工廠,大部分簡稱為玻璃房子,溫室的區別也很困難,實際上,以該設施可以作為植物工廠被稱為的程度是否,該定義不明確。

相比於人工光源的全控型植物工廠

  • 優點:
    • 該光源主要在陽光下,成本低。
    • 低生產成本,不須完全生產高單位經濟作物,投資上壓力不至於太高。
    • 維修費用只需要比完全控制型小。
  • 缺點:
    • 雖然工廠的全面控制類型是安裝的位置沒有限制,太陽光利用類型的農田中,無法在高樓旁遮蔽下設立[9]
    • 由於設施半封閉狀態,為了應付由於太陽光導致溫度上升,以引入室外空氣。在這種情況下,可能面臨病原體等細菌入侵。
    • 環境因素極大的左右植物生長狀況與產量。

參見

參考來源

引用

  1. ^ Wang, Audrey. Plant factories: the future of farming?. Taiwan Today. 14 January 2011 [2016-10-12]. (原始内容存档于2016-03-03). 
  2. ^ Japan reconstituting plant factory concept. Fresh Plaza. 4 June 2010. (原始内容存档于July 16, 2012). 
  3. ^ Derbyshire, David. Is this the future of food? Japanese 'plant factory' churn out immaculate vegetables. The Daily Mail. 3 June 2009. (原始内容存档于7 February 2010). 
  4. ^ 森康裕, 高辻正基 & 石原隆司 2015,第14頁.
  5. ^ 森康裕, 高辻正基 & 石原隆司 2015,第50-69頁.
  6. ^ 台灣旅遊資訊_源鮮智慧農場. [2023-03-13]. (原始内容存档于2023-03-13). 
  7. ^ 農糧署全球資訊網_112年3月蔬菜生產預測. [2023-03-13]. (原始内容存档于2023-03-25). 
  8. ^ Modular vertical farm should have the elements of success, quantification, data, tools. [2023-03-12]. (原始内容存档于2023-03-12). 
  9. ^ (森康裕, 高辻正基 & 石原隆司 2015,第12頁)

書目

  • (中文) 高辻正基著、方煒譯. 《完全控制型植物工廠》. 財團法人豐年社. ISBN 978-957-9157-54-4. 
  • (日語) 日本生物環境工学会『植物環境工学 』vo24 日本生物環境工学会 2012年
  • (日語) 高辻正基. 植物工場の誕生. 日本工業新聞社. 1990. ISBN 4819105779. 
  • (日語) 森康裕; 高辻正基; 石原隆司, トコトンやさしい植物工場の本, 今日からモノ知りシリーズ, 日刊工業新聞社, 2015, ISBN 9784526074745 

外部連結