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[導(dǎo)讀]根據(jù)聯(lián)合國估計,到2050年全球人口將再增加30億人,這表示人類需要額外開發(fā)10億公頃的耕地,才可避免糧食短缺;但全球可以耕種的農(nóng)地幾乎都已開發(fā),因此植物工廠成為解決糧食危機的重要關(guān)鍵。 許多先進國家已紛紛投入

根據(jù)聯(lián)合國估計,到2050年全球人口將再增加30億人,這表示人類需要額外開發(fā)10億公頃的耕地,才可避免糧食短缺;但全球可以耕種的農(nóng)地幾乎都已開發(fā),因此植物工廠成為解決糧食危機的重要關(guān)鍵。

許多先進國家已紛紛投入植物工廠,因為它不但可以解決糧食危機,且不受環(huán)境日益惡化影響。植物工廠儼然成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。

不過,臺灣缺乏農(nóng)企業(yè),導(dǎo)致多數(shù)植物工廠都是100平方公尺以下的小型工廠,大多是實驗室或開放式產(chǎn)線,且大多栽種便宜的蔬果,導(dǎo)致虧本連連,但仍吸引許多大企業(yè)積極投入。

整體而言,臺灣除了糧食價格不穩(wěn)定之外,還面臨自給率年年衰退狀況,至今只剩3成左右,與日、韓相比,臺灣雖有更優(yōu)越的糧食生長環(huán)境,但自足率卻較低,植物工廠的建設(shè)不僅可幫助臺灣穩(wěn)定糧食價格,也可望在未來提升糧食自給率,但在臺灣推行植物工廠是否可行,值得仔細探究。

植物工廠光源是關(guān)鍵

植物工廠集四大要點于一身,才能發(fā)揮最大效益,包含建筑、設(shè)備、環(huán)境控制、生長材料,當然這四大要素也是相輔相成,并非缺一不可。植物工廠分為三種,陽光利用型、陽光與人工光源并用型及完全人工光源密閉型。

植物工廠的設(shè)備需要由各個不同產(chǎn)業(yè)一起結(jié)合而成的產(chǎn)物,包含燈源、風扇、濕度計、水源調(diào)整、二氧化碳供應(yīng)設(shè)備等,其中以光源最為關(guān)鍵,少了光源的植物工廠就不是人工光源工廠,而是仰賴陽光的溫室。其他像二氧化碳則是可有可無,增加二氧化碳排放主要為讓植物的生長更快、更好。

人工光源是密閉式植物工廠最主要的關(guān)鍵設(shè)備之一,光源又可分CCFL、金屬鹵素燈、高壓鈉燈、熒光燈LED燈。日本的植物工廠多采用熒光燈管做為人工光源,因為在幾年前LED燈的價格高于熒光燈管10倍以上,以投資角度來看,選擇熒光燈管較為合適;但隨著LED燈的價格快速下滑,已有愈來愈多廠商采用LED植物燈。

由于密閉式植物工廠平均點燈時間約12至18小時,電力耗費成為植物工廠的一大考慮?,F(xiàn)今LED整體產(chǎn)業(yè)供過于求,導(dǎo)致價格下滑快速,已有多家廠商將LED照明投入植物工廠,且得到不錯效果,但初期投入成本仍高于T5熒光燈管及高壓鈉燈,不過壽命長、省電、體積小,達到全光譜光源、沒有熱輻射等優(yōu)點,讓LED在植物工廠的應(yīng)用快速崛起。

技術(shù)不同視環(huán)境改良

各國植物工廠技術(shù)發(fā)展大不相同,因應(yīng)不同氣候、設(shè)備等進行改良,其中又以日本植物工廠發(fā)展環(huán)境與臺灣植物工廠發(fā)展環(huán)境最為相近。

以荷蘭的植物工廠來說,多以栽種花卉、香草為主,目前荷蘭多數(shù)的植物工廠仍以陽光型為主,但因高緯度的地理位置,晝短夜長,多采用高壓鈉燈進行補光。荷蘭是目前植物工廠發(fā)展最好的國家,最新發(fā)展的園藝作物永續(xù)節(jié)能溫室生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用,結(jié)合了LED等人工光源的光照技術(shù)、光質(zhì)、光通量,以及遠程自動監(jiān)控系統(tǒng)等,有效提升生產(chǎn)質(zhì)量。未來荷蘭的植物工廠發(fā)展目標是溫室村(Zonneterp)的概念,其中重復(fù)利用的概念,節(jié)省能源及水源,達到自給自足。

而為解決城市二氧化碳日益嚴重問題,美國Despommier教授提出在城市中建造大型建筑農(nóng)場,除可吸收二氧化碳,還可利用城市污廢水來灌溉食物,一樓可以開設(shè)賣場和餐廳,直接讓消費者使用,也同時節(jié)省運送時的費用和排碳量。也就是說,北美國家正朝向垂直立體農(nóng)業(yè)建筑的方向發(fā)展,這點對于臺北市這種寸土寸金的都市并不具效益,但在偏遠地區(qū)或廢棄工業(yè)大樓,的確可以進行改良,重新啟用,不僅可減少土地利用,也可增加栽種密度。

亞洲國家以日本發(fā)展最為快速,但中國大陸和韓國也急起直追。這三個國家都有一共通點,就是政府積極補助,其中以日本最早,在2009年便針對植物工廠提出高達150億日圓補助,而大陸也在「十二五計劃」中,列有獎勵精致農(nóng)業(yè),韓國政府則是在電力支出及設(shè)廠上提供優(yōu)惠。

反觀臺灣,政府不但沒有直接補助方案,還有休耕補貼,農(nóng)家不種田也可以領(lǐng)錢,因此目前許多農(nóng)田休耕,自然導(dǎo)致臺灣農(nóng)產(chǎn)品自給率不足;加上臺灣缺少農(nóng)企業(yè),植物工廠難以發(fā)展。目前全球植物工廠成本都比農(nóng)地耕種高,若無政府補助實在難以發(fā)展。

借鑒日本加強銷售通路

臺灣擁有許多配置植物工廠設(shè)備的優(yōu)勢,包含農(nóng)業(yè)改良研發(fā)技術(shù)、LED產(chǎn)業(yè)等,透過各國的成功發(fā)展軌跡及經(jīng)驗檢視,可以看出臺灣發(fā)展植物工廠的機會與挑戰(zhàn)。

各國的植物工廠發(fā)展環(huán)境,以日本和臺灣最為相近,日本現(xiàn)有100多家植物工廠,但真獲利的僅有3家。這3家植物工廠之所以能成功,主要原因有二:(1)擁有長久的經(jīng)營經(jīng)驗,且設(shè)備已經(jīng)回本,開始轉(zhuǎn)向營收;(2)廠商都有確定的銷售通路。這兩點是臺灣需要學(xué)習的經(jīng)驗,臺灣植物工廠的經(jīng)營模式大多結(jié)合餐廳、農(nóng)場,讓消費者可以直接體驗,也因為新奇,假日常常爆滿,但這類型的植物工廠大多是中小型生產(chǎn)基地,難以達到以量制價,相對的,固定成本也比大量生產(chǎn)來得高。因此,臺灣廠商可以仿效日本,與連鎖餐廳合作,或仿效韓國,在大賣場內(nèi)直接有開放式的植物工廠,現(xiàn)摘現(xiàn)賣,不僅可以減少運送成本,消費者也會對看得到的種植蔬果較為安心。

提高附加價值整合出擊

植物工廠是一大趨勢,但因單價高,難以和農(nóng)地媲美,如何提升需求是一大關(guān)鍵。其實植物分很多種,目前大多數(shù)臺灣的植物工廠都是種植萵苣類蔬菜,因為生長周期短,也較容易種植,但價格也相對較低,難以回本。

考慮經(jīng)濟效益,臺灣植物工廠未來應(yīng)該走向生醫(yī)科技,結(jié)合生技,種植高單價產(chǎn)品,并附加植物價值,才有機會轉(zhuǎn)虧為盈,否則以臺灣的氣候,植栽需吹冷氣的情況,實在難以獲利。

臺灣植物工廠還有另一大問題,一開始廠商為了節(jié)省成本,缺少很多系統(tǒng)設(shè)備,如室內(nèi)濕度控制、氣流控制、二氧化碳控制等,這也讓植物生長環(huán)境不如當初實驗室理想,導(dǎo)致植物生長難以達到預(yù)期。

植物工廠因投入成本高,加上營運費用也不低,導(dǎo)致多家廠商虧損,因此,要如何提升植物的價值就是關(guān)鍵,臺灣雅聞香草植物工廠就是最好的案例,該工廠由雅聞生技集團投資,種植含有特殊成分的植物,提煉其成分融入保養(yǎng)品中販賣,而保養(yǎng)品的價格遠高于植物,可藉由保養(yǎng)品平衡營收。

另外,臺灣氣溫偏高,對于建立植物工廠環(huán)境不甚理想,但廠商可以走向設(shè)備出口,且不能只想LED,應(yīng)聯(lián)系上下游設(shè)備,提供系統(tǒng)整合才有利基。

責編:李杰

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