日本的植物工厂及其新技术.pdfVIP

产业观察 日本的植物工厂 及其新技术 晓　夫 设施园艺已 经成为工业化农 业生产的普遍现 象/新思维图片 “植物工厂（Plant Factory）”一词是日本首先提出的，其概念广义上涵盖 了设施园艺，狭义上则专指人工光型的植物生产系统。日本植物工厂学会对植物 工厂的定义是:利用环境自动控制、电子技术、生物技术、机器人和新材料等进 行植物周年连续生产的系统，也就是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、 二氧化碳浓度、营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受自然气 58 58 ECOLOGICAL ECONOMY ECOLOGICAL ECONOMY 候制约的省力型生产。 1974年日立制作所率先在日本着手进行植物工厂的开发工作，那时 的研究还是把营养液栽培的自动化与植物工厂独立开来。直到1985年 二者有机结合后，植物工厂的数量才在短期内迅速增多起来，达到了日 本植物工厂发展的一个高潮。 早期的植物工厂以研究为主，也有实用化的植物工厂可以进行以生 菜为主的叶菜类蔬菜、萝卜、芹菜和蘑菇等的生产。近年来，以生产经 营和示范性农业公园形式出现的植物工厂越来越多。截至1997年，实 际运营中的植物工厂有16个，年产量约550吨，主要进行生菜、番茄、 以下几种形式:三水式NFT装置—— 草莓、菠菜、玫瑰花和部分组培苗的生产。 栽培床用泡沫制成，有一定的斜度 植物工厂对于日本农业具有重要意义。首先是提高其农业的生产 （1/80～1/100），底部营养液呈薄膜 性，在有限的土地上利用高度的环境控制技术，提高土地产出率和劳动 状缓缓流动，可以自动供肥，还设有杀 生产率;其次，使寒冷、酷热和沙漠等不毛之地的农业生产成为可能;植 菌装置;协和式——使用成型塑料栽培 物工厂内的作业环境优越，实行机械化生产节省劳动力，使集中劳动周 床，分成若干单元，适用于果菜栽培; 年平均化;进行无农药生产，可提供新鲜高品质绿色食品;利用营养液栽 M式——栽培槽用“U”型泡沫制作的 培减少连作障碍，使周年有计划稳定地生产。但是，植物工厂进行的是 成型产品连接而成，定植板也用泡沫 高投入、高产出的生产活动，设备投资大，电力消耗多，因此生产成本 做成，里面铺聚乙烯薄膜，适于叶菜特 较高。 别是鸭儿芹栽培;新和式等量交换装置 随着植物工厂的发展，其农业技术水平也不断提高，营养液栽培 ——其主要特征是栽培槽分成两部分， 技术和环境控制技术得以完善。日本营养液栽培的方法有许多种，如 相互间进行营养液的等量交换，以补 NFT、湛液培、喷雾培、固体基质培，其中以岩棉培和NFT为主，而 给根系充足的氧气;诚和式——这是一 岩棉培更是占到营养液栽培面积的近50%。典型的营养液栽培装置有 种循环式岩棉栽培装置，在栽培槽中 595