按照聯(lián)合國(guó)的預(yù)測(cè)，未來(lái)25年內(nèi)，世界人口數(shù)量將從現(xiàn)有的70億增長(zhǎng)至90多億，對(duì)糧食的需求量也將隨之增加近一倍，因此，能夠在可控條件下全年自動(dòng)化運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的植物工廠被人們寄予厚望。但經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，植物工廠似乎并未達(dá)到預(yù)期——業(yè)內(nèi)人士稱，即使在自動(dòng)化種植技術(shù)領(lǐng)先的日本，植物工廠也有大約70%是不盈利的。不過(guò)，日本政府正加大農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的投資，很多著名的日本電子企業(yè)如松下、富士通、東芝等也都紛紛涉足這一新興行業(yè)，希望通過(guò)技術(shù)革新，帶來(lái)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比更具競(jìng)爭(zhēng)力的新一代植物工廠。

 

 

　　據(jù)《福布斯》雜志近日?qǐng)?bào)道，在上周于東京舉行的溫室園藝與植物工廠展上，松下公司市場(chǎng)營(yíng)銷和業(yè)務(wù)規(guī)劃部經(jīng)理松葉正樹(shù)（音譯）說(shuō)，目前日本的植物工廠有大約70%無(wú)法實(shí)現(xiàn)盈利，他個(gè)人甚至認(rèn)為，這一數(shù)字應(yīng)該接近90%。

 

　　松葉的說(shuō)法得到了其他參展商的認(rèn)同。如果不是靠政府補(bǔ)貼，很多植物工廠的經(jīng)營(yíng)者恐怕早已被淘汰出局。鑒于日本被認(rèn)為是植物工廠技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者之一，可想而知，在世界其他地區(qū)的植物工廠也是在政府的幫助下才得以生存的。

 

　　有多重原因造成了植物工廠虧本的現(xiàn)狀，其中，運(yùn)營(yíng)成本高是一個(gè)明顯的因素。在日本，大多數(shù)植物工廠都使用熒光燈來(lái)提供可控的人工照明。熒光燈不僅不節(jié)能，還散發(fā)大量的熱，需安裝空調(diào)來(lái)降溫，因此電力消耗較多。雖然近年來(lái)在大規(guī)模推廣用節(jié)能的LED取代熒光燈，但植物工廠的農(nóng)民們普遍缺乏相關(guān)知識(shí)，不能有效利用LED照明技術(shù)。另外，很多植物工廠的自動(dòng)化程度不夠，不得不使用昂貴的人工，也增加了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

 

　　而備受關(guān)注的植物工廠的產(chǎn)出只有60%到70%，這和家庭種植的收成差不多。在植物工廠內(nèi)，果蔬是在一層層的栽培架上生長(zhǎng)的。松葉說(shuō)，由于溫度不均，影響了植物的生長(zhǎng)速度，最終導(dǎo)致個(gè)體大小存在差異。

 

 

　　不過(guò)，有些企業(yè)希望能改變現(xiàn)狀。松下公司表示，將提供一種自動(dòng)化培植系統(tǒng)，將產(chǎn)出率提高到95%，運(yùn)營(yíng)成本削減一半，讓植物工廠成為“一個(gè)無(wú)需政府補(bǔ)貼也能盈利的行業(yè)”。

 

　　新系統(tǒng)將使用先進(jìn)的LED照明，用電量可削減60%；智能空調(diào)可以讓天花板和地面的溫差控制在1.5攝氏度以內(nèi)，而傳統(tǒng)植物工廠里的溫差可達(dá)到4攝氏度到6攝氏度；自動(dòng)化補(bǔ)植和施肥系統(tǒng)則可使人工成本減半。松葉說(shuō)，新系統(tǒng)的起售價(jià)為200萬(wàn)美元，預(yù)計(jì)7到8年就可收回投資成本。

 

　　與超市所售的普通生菜相比，這種新系統(tǒng)生產(chǎn)的生菜品質(zhì)更高、味道更好，但價(jià)格也會(huì)貴出一倍。

 

 

　　近年來(lái)，日本多家電子企業(yè)紛紛試水開(kāi)辦植物工廠。

 

　　富士通2012年開(kāi)始運(yùn)行一個(gè)基于云的it服務(wù)，可為戶外農(nóng)業(yè)和溫室農(nóng)業(yè)管理的各個(gè)方面提供支持，之后又將這一服務(wù)延伸到了植物工廠。2013年，富士通利用政府補(bǔ)貼將其位于福島縣的一個(gè)半導(dǎo)體工廠進(jìn)行部分改裝，為有特殊飲食需求的人們生產(chǎn)低鉀蔬菜。

 

　　東芝兩年前也將位于橫須賀的一個(gè)閑置半導(dǎo)體工廠改建為東芝潔凈室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)，在無(wú)菌條件下種植生菜、菠菜、水菜和草藥。

 

　　未來(lái)公司聲稱，已經(jīng)將位于千葉縣的一個(gè)廢棄芯片廠建成世界最大的植物工廠，采用GE制造的LED照明，每天可生產(chǎn)多達(dá)10000顆生菜。

 

 

　　由于植物工廠初期建設(shè)成本較高、能耗較大，設(shè)備折舊與運(yùn)行成本較高，其產(chǎn)量與品質(zhì)必須高于其他生產(chǎn)方式，或者在價(jià)格上更具競(jìng)爭(zhēng)力，才能獲得較高的效益。應(yīng)從下面幾點(diǎn)重點(diǎn)突破：

 

 

　　植物工廠的建設(shè)與設(shè)備成本主要包括建筑、照明設(shè)備、電器設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、給排水設(shè)備、水耕栽培設(shè)備、配套機(jī)械以及工程費(fèi)用等，其中建筑、照明及栽培設(shè)備等費(fèi)用約占全部成本的70%以上。在降低建筑成本方面，可以利用廢棄廠房、建筑物地下室等進(jìn)行建設(shè)；在栽培設(shè)備方面，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)化民用材料和裝備，如采用標(biāo)準(zhǔn)化貨架等；LED的選用應(yīng)從滿足植物生產(chǎn)需要出發(fā)，研發(fā)出簡(jiǎn)單實(shí)用但不一定美觀的專用燈具。

 

 

　　光效與能效提升是大幅減少運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵，采用LED替代熒光燈以及根據(jù)植物從苗期到收獲期的光配方需求進(jìn)行光環(huán)境的動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)節(jié)，甚至設(shè)計(jì)出上下可移動(dòng)光源、可調(diào)節(jié)光斑大小的聚光光源等，降低光源能耗；同時(shí)，采用引進(jìn)室外新風(fēng)的光-溫耦合節(jié)能降溫方法以及智能環(huán)境控制系統(tǒng)，減少空調(diào)能耗。

 

 

　　產(chǎn)量與品質(zhì)的大幅度提升是獲得經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。在提高產(chǎn)量方面，一方面可以通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控環(huán)境與營(yíng)養(yǎng)要素，提升植物產(chǎn)量，另一方面可以根據(jù)植物的發(fā)育特征，分階段、分區(qū)域進(jìn)行培育，以提高各階段的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量；在提高品質(zhì)方面，可以通過(guò)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控和光調(diào)控等手段，提高VC、可溶性糖以及其他功能品質(zhì)。此外，可以通過(guò)選用一些功能性蔬菜或藥用植物等進(jìn)行種植，提高植物工廠產(chǎn)值。

 

 

　　城市居民既有對(duì)潔凈安全蔬菜的物質(zhì)需求，也有對(duì)構(gòu)建“綠色空間”的精神需求。植物工廠可以與城市家庭、社區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、賓館、餐廳、購(gòu)物廣場(chǎng)和超市等相結(jié)合，形成不同規(guī)格、不同形式的植物工廠產(chǎn)品，讓植物工廠在城市中無(wú)所不在，形成分布式、網(wǎng)絡(luò)化的都市植物工廠應(yīng)用體系，在為城市居民就近提供新鮮蔬菜的同時(shí)，還能營(yíng)造舒緩心情的綠色生態(tài)空間。植物工廠與現(xiàn)代城市的結(jié)合，必將會(huì)顯著提升植物工廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

 

 

　　在7月27日，日本首相安倍晉三宣布了總額2660億美元的一攬子經(jīng)濟(jì)刺激方案，其中大部分將用于提高日本的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。新政策的出臺(tái)必將推動(dòng)這些企業(yè)展開(kāi)更激烈的競(jìng)爭(zhēng)，隨著技術(shù)的不斷革新，未來(lái)植物工廠生產(chǎn)的蔬菜在價(jià)格上將比超市普通蔬菜更有優(yōu)勢(shì)。