許李彥，技術(shù)產(chǎn)業(yè)組研究員

前不久，身處北京國(guó)貿(mào)CBD高級(jí)寫字樓的白領(lǐng)們，迫于物價(jià)上漲的壓力，為節(jié)省開(kāi)支而在辦公室內(nèi)種植各種蔬菜，并且在網(wǎng)上分享種菜的經(jīng)驗(yàn)，被戲稱為“CBD菜農(nóng)”。擺滿辦公室的盆盆罐罐不過(guò)是綠色幽默，而現(xiàn)實(shí)中，更便捷、先進(jìn)的種菜方式正在出現(xiàn)。

2010年12月底，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)布了中國(guó)首個(gè)家庭用“植物工廠”，許多看似與農(nóng)業(yè)不相關(guān)的企業(yè)都參加了這次發(fā)布會(huì)，例如臺(tái)灣億光電子、荷蘭飛利浦照明、日本三菱化學(xué)、松下（中國(guó)）電工等，它們結(jié)成了戰(zhàn)略聯(lián)盟，將共同研發(fā)這種名為“植物工廠”的設(shè)備。

那么，究竟什么是植物工廠呢？

植物工廠是利用計(jì)算機(jī)對(duì)植物生育的溫度、濕度、光照以及營(yíng)養(yǎng)液等環(huán)境條件進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)整的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，就像是一個(gè)充滿傳感器、電子系統(tǒng)的大房子。有的甚至完全不用陽(yáng)光和土壤，而是利用LED、營(yíng)養(yǎng)液等人工材料。

植物工廠的出現(xiàn)首先是為了保證種植的品質(zhì)和安全，因?yàn)槿逃蒊T精確控制，產(chǎn)業(yè)、規(guī)格、產(chǎn)量、是否有農(nóng)藥殘留都一目了然。

在臺(tái)灣7-11店中，一些三明治原料是號(hào)稱最健康好吃的“牛番茄”，其生產(chǎn)者是臺(tái)灣一家名為金三角合作社的植物工廠，在該工廠澆水、施肥、遮陰等工作全都是自動(dòng)化完成，甚至可通過(guò)PDA遠(yuǎn)程控制。每一個(gè)產(chǎn)品都有“身份證”,在農(nóng)業(yè)主管部門網(wǎng)站上可以查詢。

其次，這種種植方式受環(huán)境的影響小，可以在以往農(nóng)業(yè)無(wú)法涉及的地方展開(kāi)，例如城市、家庭和農(nóng)業(yè)資源缺乏的地區(qū)。

日本的Green Flavor野菜商店，在店鋪中設(shè)有植物工廠，在店鋪中種植野菜并直接銷售。而且店內(nèi)種植的野菜只有2-3%壞掉的莖葉需要廢棄，而一般采購(gòu)野菜的廢棄率達(dá)到30%以上。未來(lái)，植物工廠還能走近家庭。2010年的上海世博會(huì)和臺(tái)灣花博會(huì)的未來(lái)館中都展出了家具化的家用植物工廠，未來(lái)，在廚房中打開(kāi)櫥柜，就可以直接摘到新鮮的蔬菜。Aerogrow公司開(kāi)發(fā)了傻瓜型的家用植物工廠Aerogarden，用戶只要放進(jìn)營(yíng)養(yǎng)液和種子，選擇植物類型按鈕，然后就可以等著收獲了。

第三，植物工廠的產(chǎn)能集中，能高效地利用資源，提升農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)力。

植物工廠利用多層空間的栽培結(jié)構(gòu)、以及精確的培養(yǎng)條件控制，產(chǎn)量高而穩(wěn)定。另外，植物工廠雖然成熟周期短，但不同于傳統(tǒng)的溫室水耕栽培，可以避免夏季無(wú)法栽培、蔬菜口感不佳、硝酸鹽含量高等問(wèn)題。溫室栽培一味采用高氮肥配方，容易造成硝酸鹽與亞硝酸鹽含量過(guò)高，口感差，而植物工廠通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控的與營(yíng)養(yǎng)管理模式則可以避免這種情況。

另外，通過(guò)LED燈光進(jìn)行照明，還可以在作物不同的生長(zhǎng)階段有的放矢地促進(jìn)作物生長(zhǎng)，比如紅光有助促進(jìn)作物長(zhǎng)高，藍(lán)光有助作物形成胚芽，有針對(duì)性地調(diào)整光照還可節(jié)約化肥，提高植物的營(yíng)養(yǎng)成分。

由于安全、清潔和高效，植物工廠被認(rèn)為是未來(lái)農(nóng)業(yè)的代表。日本已經(jīng)建有有36家完全使用人工光源的植物工廠與14家部分利用太陽(yáng)光的植物工廠，政府還將投資146億日?qǐng)A補(bǔ)助企業(yè)或農(nóng)民團(tuán)體設(shè)立另外100間可量產(chǎn)短期葉菜類的工廠。

由于植物工廠綜合了化學(xué)、電子、機(jī)械等多種高科技，因此也被許多跨國(guó)公司視為新的市場(chǎng)，特別是LED企業(yè)、空調(diào)、化工企業(yè)，它們正針對(duì)植物工廠的需要打造新產(chǎn)品。三菱化學(xué)於2010年4月面向出口市場(chǎng)推出了以LED光照設(shè)備促進(jìn)作物的光合作用，用大型集裝箱改造的「植物工廠」。友達(dá)集團(tuán)旗下的威力盟公司透過(guò)輸出植物工廠所需高效能T5螢光燈具，已著手研究植物工廠。

另外一些企業(yè)則希望利用自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，建設(shè)植物工廠，自己自足。臺(tái)灣鴻海計(jì)劃未來(lái)三年，在臺(tái)大研究人員的幫助下，開(kāi)展植物工廠的建設(shè)試點(diǎn)，在臺(tái)灣4個(gè)廠區(qū)隨廠生產(chǎn)或與3個(gè)縣市合作地產(chǎn)地銷，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能能供應(yīng)全球130萬(wàn)鴻海員工。億光電子已在位于土城的工廠設(shè)置小型植物工廠，產(chǎn)出的葉菜供廠區(qū)食用，以后還將在苗栗廠蓋新植物工廠。

在國(guó)內(nèi)，2009年10月，中國(guó)農(nóng)科院環(huán)發(fā)所在吉林省長(zhǎng)春農(nóng)博園建設(shè)了首個(gè)植物植物工廠。2010年9月，北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所和京鵬公司在北京通州也建設(shè)了規(guī)模更大的植物工廠，占地 1289平方米，配備播種育苗、生產(chǎn)、收獲、包裝過(guò)程的全套自動(dòng)化裝備。單位面積的植物生產(chǎn)面積達(dá)到溫室的3—5倍以上。

植物工廠雖好，但其發(fā)展也面臨能源消耗多、成本高等挑戰(zhàn)。而其中最大的挑戰(zhàn)是缺乏復(fù)合型的人才。急需要有熟練的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，又精通工業(yè)化的生產(chǎn)管理，能夠操作較為復(fù)雜的IT系統(tǒng)。

未來(lái)，植物工廠將首先運(yùn)用于生產(chǎn)一些高端產(chǎn)品，例如高品質(zhì)水果、花卉、中草藥、香料等，小規(guī)模的家庭用、店鋪展示用產(chǎn)品會(huì)受到歡迎。隨著技術(shù)的成熟，植物工廠將成為未來(lái)農(nóng)業(yè)的重要組成部分。