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植物工厂

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设于室内的水耕系统

植物工厂是一个封闭的成长系统,该设施人工控制光温度、湿度和二氧化碳浓度,使种植者能够一年四季常年生产量产蔬菜。[1][2][3]

历史

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植物工厂的逻辑来自于垂直农业,是希望能把传统农业的平面种植再更集约,因此提出用垂直堆叠的方式种植。“垂直农业”一词是Gilbert Ellis Bailey在他1915年所著的《垂直农业》一书中所创造。

1957年丹麦克里斯滕森农场,据说是世界上第一座植物工厂[4]

植物工厂的完全控制型

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植物工厂的完全控制型,已经从外面看,完全可以控制的环境,即人工切断封闭的空间光源,各类空调设备,是指植物工厂开展生产用营养液培养。 一般开放培养相比,它是有优势,以下缺点。

优势

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稳定供应

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不会受到气候变化及病原菌害虫的影响,固定的营养等及品质稳定的质量。

高安全性

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因为没有侵入的病原体和害虫,用于预防和去除那些农药喷洒它也不必要,可以通过无农药,以确保生产。此外,该细菌更少,因为没有土壤或类似物的沉积,不洗,或可以吃只有简单的洗涤,也可以减少劳动力和的成本。有了这些,食品服务行业也已在使用。

高速生产

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水耕连作的伤害是不会造成的。另外,通过控制强度、温度湿度二氧化碳浓度,产生对植物生长的最佳环境,促进植物生长。

集约利用土地

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通过根据植物的矩的大小移动苗,能够在最大密度培养,进一步,设置于和对角线排列的多个货架的阶段,土地它可以进一步提高利用效率。

在劳工福利

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栽培技术可以标准化,农业知识匮乏人士也可以兼职。此外,因为工作环境简单,可以由老年人和残疾人工作的庇护工场存在著植物工厂运作。

缺点

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生产成本高

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为了建立工厂,有必要调整各类型的设备,有必要为较高的初始投资。此外,成本,如生产所需的水、电费用也相当高。光源(为植物发展的高压钠灯荧光灯LED、植物灯等)的电力成本,从光源,用于维护的其它合适的温度,如空调费用产生的热的冷却,并且需要考量设施所处位置的运输与种植[5]。 再者,市面上大多数的植物工厂设计不符合人体工学,在人力的使用上效率低下,因此人事成本也急遽上升。

种植较少项目

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上述高生产成本经济上可行是有限的,必须生产高单位经济作物投资才有办法回本。 在未来,如果能找到一种可模组化的植物工厂设计,将每个部份简单化至符合经济条件,那将会造成新的农业革命。


目前世界上的所有植物工厂皆面临高昂成本的问题,用"过当"的设备与技术来栽培(无尘室、温控、育苗等),超出植物所需生长条件的设施只是浪费成本的行为。更重要的是,农业需要面对的不只是生产问题,更重要的是建立起完善的销售通路。一昧的提高作物价格并不会增加收入,只会让自己的客群减少且更容易被废弃。

以源鲜智慧农场为例,标榜日产量达1.6公吨,单位面积产能超过一般农业的100倍,主打安全纯净生菜莴苣为主[6]。但其高昂的售价与不合理的生产数据(根据农粮署112年3月的资讯,田地中短期叶菜类的平均每坪产量约为6.78公斤[7]),使其必须以其他的手段来增加收入(观光、股票、补助等)。

植物工厂的核心思想价值应为“降低成本,提高产量,找出种植逻辑[8]”,唯有使用"适当"的设备与"简单有效"的种植生产模式,才能经得起市场的考验。

阳光利用类型植物工厂

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阳光利用型植物工厂,作为基于利用太阳光,在阴雨天气、多云天气等,计划生产的时间在温室等一个半封闭的环境中进行。阳光利用类型植物工厂,大部分简称为玻璃房子,温室的区别也很困难,实际上,以该设施可以作为植物工厂被称为的程度是否,该定义不明确。

相比于人工光源的全控型植物工厂

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  • 优点:
    • 该光源主要在阳光下,成本低。
    • 低生产成本,不须完全生产高单位经济作物,投资上压力不至于太高。
    • 维修费用只需要比完全控制型小。
  • 缺点:
    • 虽然工厂的全面控制类型是安装的位置没有限制,太阳光利用类型的农田中,无法在高楼旁遮蔽下设立[9]
    • 由于设施半封闭状态,为了应付由于太阳光导致温度上升,以引入室外空气。在这种情况下,可能面临病原体等细菌入侵。
    • 环境因素极大的左右植物生长状况与产量。

参见

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参考来源

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引用

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  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页.
  5. ^ 森康裕, 高辻正基 & 石原隆司 2015,第50-69页.
  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页)

书目

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  • (中文) 高辻正基著、方炜译. 《完全控制型植物工廠》. 财团法人丰年社. ISBN 978-957-9157-54-4. 
  • (日语) 日本生物环境工学会‘植物环境工学 ’vo24 日本生物环境工学会 2012年
  • (日语) 高辻正基. 植物工場の誕生. 日本工业新闻社. 1990. ISBN 4819105779. 
  • (日语) 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, 日刊工业新闻社, 2015, ISBN 9784526074745 

外部链接

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