植物工廠

植物工廠是一個封閉的成長系統，該設施人工控制光溫度、濕度和二氧化碳濃度，使種植者能夠一年四季常年生產量產蔬菜。

 歷史 
植物工廠的邏輯來自於垂直農業，是希望能把傳統農業的平面種植再更集約，因此提出用垂直堆疊的方式種植。「垂直農業」一詞是Gilbert Ellis Bailey在他1915年所著的《垂直農業》一書中所創造。

1957年丹麥克里斯滕森農場，據說是世界上第一座植物工廠。

 植物工廠的完全控制型 
植物工廠的完全控制型，已經從外面看，完全可以控制的環境，即人工切斷封閉的空間光源，各類空調設備，是指植物工廠開展生產用營養液培養。
一般開放培養相比，它是有優勢，以下缺點。

 優勢 
 穩定供應 
不會受到氣候變化及病原菌和害蟲的影響，固定的營養等及品質穩定的質量。

 高安全性 
因為沒有侵入的病原體和害蟲，用於預防和去除那些農藥噴灑它也不必要，可以通過無農藥，以確保生產。此外，該細菌更少，因為沒有土壤或類似物的沉積，不洗，或可以吃只有簡單的洗滌，也可以減少勞動力和水的成本。有了這些，食品服務行業也已在使用。

 高速生產 
水耕連作的傷害是不會造成的。另外，通過控制光強度、溫度、濕度和二氧化碳濃度，產生對植物生長的最佳環境，促進植物生長。

 集約利用土地 
通過根據植物的矩的大小移動苗，能夠在最大密度培養，進一步，設置於和對角線排列的多個貨架的階段，土地它可以進一步提高利用效率。

 在勞工福利 
栽培技術可以標準化，農業知識匱乏人士也可以兼職。此外，因為工作環境簡單，可以由老年人和殘疾人工作的庇護工場存在著植物工廠運作。

 缺點 
 生產成本高 
為了建立工廠，有必要調整各類型的設備，有必要為較高的初始投資。此外，成本，如生產所需的水、電費用也相當高。光源（為植物發展的高壓鈉燈、熒光燈、LED、植物燈等）的電力成本，從光源，用於維護的其它合適的溫度，如空調費用產生的熱的冷卻，並且需要考量設施所處位置的運輸與種植。
再者，市面上大多數的植物工廠設計不符合人體工學，在人力的使用上效率低下，因此人事成本也急遽上升。

 種植較少項目 
上述高生產成本經濟上可行是有限的，必須生產高單位經濟作物投資才有辦法回本。
在未來，如果能找到一種可模組化的植物工廠設計，將每個部份簡單化至符合經濟條件，那將會造成新的農業革命。

目前世界上的所有植物工廠皆面臨高昂成本的問題，用"過當"的設備與技術來栽培(無塵室、溫控、育苗等)，超出植物所需生長條件的設施只是浪費成本的行為。更重要的是，農業需要面對的不只是生產問題，更重要的是建立起完善的銷售通路。一昧的提高作物價格並不會增加收入，只會讓自己的客群減少且更容易被廢棄。

以源鮮智慧農場為例，標榜日產量達1.6公噸，單位面積產能超過一般農業的100倍，主打安全純淨生菜萵苣為主。但其高昂的售價與不合理的生產數據(根據農糧署112年3月的資訊，田地中短期葉菜類的平均每坪產量約為6.78公斤)，使其必須以其他的手段來增加收入(觀光、股票、補助等)。

植物工廠的核心思想價值應為「降低成本，提高產量，找出種植邏輯」，唯有使用"適當"的設備與"簡單有效"的種植生產模式，才能經得起市場的考驗。

 陽光利用類型植物工廠 
陽光利用型植物工廠，作為基於利用太陽光，在陰雨天氣、多雲天氣等，計劃生產的時間在溫室等一個半封閉的環境中進行。陽光利用類型植物工廠，大部分簡稱為玻璃房子，溫室的區別也很困難，實際上，以該設施可以作為植物工廠被稱為的程度是否，該定義不明確。

 相比於人工光源的全控型植物工廠 
 優點：
 該光源主要在陽光下，成本低。
 低生產成本，不須完全生產高單位經濟作物，投資上壓力不至於太高。
 維修費用只需要比完全控制型小。
 缺點：
 雖然工廠的全面控制類型是安裝的位置沒有限制，太陽光利用類型的農田中，無法在高樓旁遮蔽下設立。
 由於設施半封閉狀態，為了應付由於太陽光導致溫度上升，以引入室外空氣。在這種情況下，可能面臨病原體等細菌入侵。
 環境因素極大的左右植物生長狀況與產量。

 參見  
 水耕栽培
 垂直農法

 參考來源 
 引用 

書目

  日本生物環境工学会『植物環境工学 』vo24 日本生物環境工学会 2012年



 外部連結 
  植物工場の普及拡大（経済産業省HP） 
  植物工場の普及拡大に向けて（農林水産省HP）
  植物工場研究センター - 大阪府立大学
  NPO植物工場研究会 
  生産者のための人工光型植物工場協議会 
  一般社団法人日本水耕栽培推進協議会
  Modular vertical farm should have the elements of success, quantification, data,tools 

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