董垚 / 2016-08-03
摘要：日本同行的敬业精神值得学习，但日本政府的过度资助却是个双刃剑。我们可以想象在不久的将来，中国的同行将会引领这个行业。而卒子科技作为这个行业的领先者，必将为国争光。
无论如何，这个行业已经阔步上路，未来将会越来越好。这是科技对世俗的又一次胜利。是达尔文进化论的验证，是现代物理化学和数学的最后一次胜利。卒子科技，我们将深耕这个领域并服务这个领域。
——董垚，2016年8月3日
按照联合国的预测，未来25年内，世界人口数量将从现有的70亿增长至90多亿，对粮食的需求量也将随之增加近一倍，因此，能够在可控条件下全年自动化运行并实现高产的植物工厂被人们寄予厚望。但经过几十年的发展，植物工厂似乎并未达到预期——业内人士称，即使在自动化种植技术领先的日本，植物工厂也有大约70%是不盈利的。不过，日本政府正加大农业领域的投资，很多著名的日本电子企业如松下、富士通、东芝等也都纷纷涉足这一新兴行业，希望通过技术革新，带来与传统农业相比更具竞争力的新一代植物工厂。
70%的植物工厂靠政府补贴
据《福布斯》杂志近日报道，在上周于东京举行的温室园艺与植物工厂展上，松下公司市场营销和业务规划部经理松叶正树（音译）说，目前日本的植物工厂有大约70%无法实现盈利，他个人甚至认为，这一数字应该接近90%。
松叶的说法得到了其他参展商的认同。如果不是靠政府补贴，很多植物工厂的经营者恐怕早已被淘汰出局。鉴于日本被认为是植物工厂技术的领导者之一，可想而知，在世界其他地区的植物工厂也是在政府的帮助下才得以生存的。
有多重原因造成了植物工厂亏本的现状，其中，运营成本高是一个明显的因素。在日本，大多数植物工厂都使用荧光灯来提供可控的人工照明。荧光灯不仅不节能，还散发大量的热，需安装空调来降温，因此电力消耗较多。虽然近年来在大规模推广用节能的LED取代荧光灯，但植物工厂的农民们普遍缺乏相关知识，不能有效利用LED照明技术。另外，很多植物工厂的自动化程度不够，不得不使用昂贵的人工，也增加了运营费用。
而备受关注的植物工厂的产出只有60%到70%，这和家庭种植的收成差不多。在植物工厂内，果蔬是在一层层的栽培架上生长的。松叶说，由于温度不均，影响了植物的生长速度，最终导致个体大小存在差异。
新系统可将运营成本减半
不过，有些企业希望能改变现状。松下公司表示，将提供一种自动化培植系统，将产出率提高到95%，运营成本削减一半，让植物工厂成为“一个无需政府补贴也能盈利的行业”。
新系统将使用先进的LED照明，用电量可削减60%；智能空调可以让天花板和地面的温差控制在1.5摄氏度以内，而传统植物工厂里的温差可达到4摄氏度到6摄氏度；自动化补植和施肥系统则可使人工成本减半。松叶说，新系统的起售价为200万美元，预计7到8年就可收回投资成本。
与超市所售的普通生菜相比，这种新系统生产的生菜品质更高、味道更好，但价格也会贵出一倍。
电企加入有望让菜价更亲民
近年来，日本多家电子企业纷纷试水开办植物工厂。
富士通2012年开始运行一个基于云的it服务，可为户外农业和温室农业管理的各个方面提供支持，之后又将这一服务延伸到了植物工厂。2013年，富士通利用政府补贴将其位于福岛县的一个半导体工厂进行部分改装，为有特殊饮食需求的人们生产低钾蔬菜。
东芝两年前也将位于横须贺的一个闲置半导体工厂改建为东芝洁净室内农场，在无菌条件下种植生菜、菠菜、水菜和草药。
未来公司声称，已经将位于千叶县的一个废弃芯片厂建成世界最大的植物工厂，采用GE制造的LED照明，每天可生产多达10000颗生菜。
提升植物工厂的经济效益和社会效益的战略探讨
由于植物工厂初期建设成本较高、能耗较大，设备折旧与运行成本较高，其产量与品质必须高于其他生产方式，或者在价格上更具竞争力，才能获得较高的效益。应从下面几点重点突破：
1、大幅降低初期建设成本和运营成本
植物工厂的建设与设备成本主要包括建筑、照明设备、电器设备、空调设备、给排水设备、水耕栽培设备、配套机械以及工程费用等，其中建筑、照明及栽培设备等费用约占全部成本的70%以上。在降低建筑成本方面，可以利用废弃厂房、建筑物地下室等进行建设；在栽培设备方面，尽可能选用标准化民用材料和装备，如采用标准化货架等；LED的选用应从满足植物生产需要出发，研发出简单实用但不一定美观的专用灯具。
2、显著提升系统光效与能效
光效与能效提升是大幅减少运行费用的关键，采用LED替代荧光灯以及根据植物从苗期到收获期的光配方需求进行光环境的动态优化调节，甚至设计出上下可移动光源、可调节光斑大小的聚光光源等，降低光源能耗；同时，采用引进室外新风的光-温耦合节能降温方法以及智能环境控制系统，减少空调能耗。
[图片上传失败...(image-caf405-1512062675574)]
3、大幅提高植物工厂产量、品质与经济效益
产量与品质的大幅度提升是获得经济效益的关键。在提高产量方面，一方面可以通过精准调控环境与营养要素，提升植物产量，另一方面可以根据植物的发育特征，分阶段、分区域进行培育，以提高各阶段的生产效率和产量；在提高品质方面，可以通过营养调控和光调控等手段，提高VC、可溶性糖以及其他功能品质。此外，可以通过选用一些功能性蔬菜或药用植物等进行种植，提高植物工厂产值。
4、注重植物工厂与城市生活的结合
城市居民既有对洁净安全蔬菜的物质需求，也有对构建“绿色空间”的精神需求。植物工厂可以与城市家庭、社区、学校、医院、宾馆、餐厅、购物广场和超市等相结合，形成不同规格、不同形式的植物工厂产品，让植物工厂在城市中无所不在，形成分布式、网络化的都市植物工厂应用体系，在为城市居民就近提供新鲜蔬菜的同时，还能营造舒缓心情的绿色生态空间。植物工厂与现代城市的结合，必将会显著提升植物工厂的经济效益和社会效益。
结语
在7月27日，日本首相安倍晋三宣布了总额2660亿美元的一揽子经济刺激方案，其中大部分将用于提高日本的农业产量。新政策的出台必将推动这些企业展开更激烈的竞争，随着技术的不断革新，未来植物工厂生产的蔬菜在价格上将比超市普通蔬菜更有优势。
本文原创作者 董垚，责编：蒋昌文；本文仅代表作者观点，不代表新材汇观点。
如若转载，请注明出处：http://www.xcaihui.com/article/145
