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“植物工厂”日本人激光培育蔬菜
“植物工厂” 日本人激光培育蔬菜
日本全国各地建了许多依靠人造光培育蔬菜的“植物工厂”，植物工厂里的生菜和莴苣不久会进入人们的餐桌。
在日本一家公司的高层写字楼地下，正进行着“圣保那一02”无阳光植物栽培的各种实验，以研究如何有效地采光，光源有荧光灯、钠光灯和发光二极管。
另外，这里还可以观看到用激光栽培的情景。
日本科斯莫植物公司在全国设有6家植物工厂，并已生产出莴苣、西芹和香菜等蔬菜。
在植物工厂，可以摆放多层栽培系统，而且植物生长速度快，比如莴苣，种植秧苗后2周即可收获。
用几十平方米的地方就可以生产出相当于20hm2耕地的产品，效益等于耕地的2000倍，而且还有不使用农药、不受气候影响的优点。
一旦解决了成本问题，植物工厂则会进一步发展壮大。
信息来源：《蔬菜》。
植物工厂产业现状与趋势植物工厂是一种利用先进的农业技术和设备，在对环境进行严格控制的条件下，通过模拟自然光照、供应适宜的水和养分等方式，进行大规模、高效、可持续的植物生产的一种农业形式。
随着人口增长和城市化进程的加速，传统的农业模式已经无法满足人们对食品和植物产品的需求，因此植物工厂逐渐成为农业发展的一种重要模式。
本文将对植物工厂产业的现状和趋势进行详细分析。
一、植物工厂产业现状1. 国内外植物工厂产业发展概况植物工厂产业最早起源于日本，在20世纪90年代开始逐渐兴起并得到快速发展。
目前，日本已经成为全球植物工厂产业的领军国家，拥有众多的植物工厂企业和研究机构，涉及的领域包括蔬菜、水果、草药、花卉等。
此外，美国、荷兰、新加坡等国家和地区也在加大对植物工厂产业的投入和研发力度，逐渐形成了完善的产业链和市场体系。
在中国，植物工厂产业也逐渐兴起并取得了一定的发展。
目前，国内植物工厂企业大部分分布在东部沿海地区，以新加坡、台湾等地的技术引进型企业为主。
植物工厂产业主要涉及高科技农业、节能环保等领域，对于提高农业生产效率、保障食品安全、改善环境质量具有重要意义。
2. 植物工厂产业的技术发展和创新植物工厂产业的快速发展离不开先进的技术支持和创新。
目前，植物工厂产业的技术创新主要包括以下几个方面：（1）光照技术：植物工厂的光照系统是模拟自然光照，为植物提供适宜的光照环境。
传统的植物工厂主要采用荧光灯和高压钠灯等人工光源，而新一代的植物工厂则不断引入LED光源技术，具有节能、调控效果好等优势。
（2）温度和湿度控制技术：植物工厂利用先进的温度和湿度控制设备，可以根据不同的作物需求，实现精确的温湿度调节。
这种技术可以提高生产效率，减少资源浪费。
（3）水肥一体化技术：植物工厂通过施肥系统和水循环系统的结合，实现了水肥一体化，可以最大限度地节约水资源和化肥，减少对环境的污染。
（4）自动化和智能化技术：植物工厂引入机器人和智能控制系统，实现了整个生产过程的自动化管理。
植物工厂带来的启示浙江日报/2002年/08月/22日/最近,日本出现了一种植物工厂,引起了全球农业研究人员的关注。
这种脱离了土地的农业生产方式,试图用工业技术手段解决农业问题。
作为一种新的尝试,对面临类似问题的我国农业也有借鉴意义植物工厂带来的启示日本农业后继乏人由于日本工业的发展,日本农业人口在上世纪50至60年代大量流入城市。
以1955年2.5至5马力的小型动力耕作机取代畜耕犁为标志,日本农业拉开了机械化的序幕。
在接下来的10年内,日本普及了40马力的4轮拖拉机。
后来随着工业的发展,小型化功能强的拖拉机、插秧机、收割机全面普及,日本彻底实现了农业机械化,从而节省了大量劳力,解决了人口流入城市导致的人手不足问题,使农业取得了长足的发展。
然而,由于人口老龄化日趋严重,近几年来,日本农业后继乏人的问题更加突出,据有关部门统计,日本农业从业人员现在约为686万人,几乎全是老人和小孩。
记者在长野学车的时候,驾校周围大片大片的稻田里从来见不到干活的人。
终于有一天在吃过早饭的时候,看到一辆汽车停在稻田旁边,从汽车里下来一对70多岁的老年夫妇,老汉从汽车上卸下铲草机,女的手持镰刀,铲除田埂上的杂草。
尽管他们很努力,但显然有些力不从心,老汉手中的机械总不太听话,一弄就滑进稻田里,不一会儿就大汗淋漓,女的弯腰割了一会,便坐在潮湿的田埂上大口大口喘粗气。
据两位老人说,他们这一带已经没年轻人了,原因是光靠种地没法生活,日本人均地少,他们老两口靠种地仅能维持生活,所以家里两个孩子都到城市去了,老大开长途车,老二在公司上班,只剩下老两口在家守空巢。
由于农业早已实行机械化,干活不累,农村到处山清水秀,空气十分新鲜,农闲的时候还可以到城里去打工,按说是挺不错的,所以个别年轻人也会决心留下来务农。
但一个实际问题没法解决,那就是很多姑娘不愿嫁到农村去,她们认为当农民没有出息,所以不少日本农民只有依靠国际婚姻解决问题,而外国来的姑娘又多是因为羡慕日本的现代化而出国。
无尘植物工厂生机勃发在日本，一种被称为“植物工厂”的新生产方式正成为改变日本传统农业生产方式的新亮点，它不但有望以更少的资源产出更多的蔬菜和粮食，还可为提高就业率作贡献。
记者日前应日本政府的邀请，参观了东京千叶县一家“植物工厂”。
面对西装笔挺的嵨村茂治（37岁），你一定无法想象他的专长是种菜，而且他不只是自己种菜，还教人种菜。
嵨村不是传统的农夫；他不必一年365天每天十多个小时在菜园里锄草施肥抓害虫，他甚至不需要去菜园，因为他的菜都种植在室内。
嵨村采用的是一种称为“植物工厂”的科技，也就是在密封的环境中，人为地调节植物的生长环境，包括控制光线、温度、湿气、二氧化碳和水，以确保全年可以稳定地收成。
毕业自千叶大学园艺学院的嵨村，在求学期间接触到在植物工厂的新科技。
据该大学副教授丸尾达介绍，植物工厂可分为完全使用人造灯光、同时使用人造灯光和阳光，以及只靠阳光三种设施。
嵨村的植物工厂所采用的，就是只靠人造灯光的先进设施。
植物在强烈灯光的照射下，就像被阳光照耀一样，也能产生光合作用。
由于植物不需要靠阳光生长，加上新科技确保植物不会在人造灯的照射下，表面温度过高，所以植物工厂内的蔬菜，不必像在农田里那样，一字排开地种植，而是可以种在多层架子上，节省了许多空间。
植物工厂的收成也高于传统种植法。
据嵨村介绍，他们可以通过调节灯光来控制植物的生长。
例如，他们一般会让灯光照射植物六七个小时，然后关灯一两个小时，以“欺骗”植物一天过去了，借以加速其生长周期，更快和更频繁地收成。
干净无尘无杀虫剂此外，由于植物工厂是个密封空间，植物的生长不再受到天气等自然环境的影响，蔬菜的供应量也可以保持稳定。
为了确保植物不被害虫侵害，植物工厂犹如半导体业中的洁净室，工人进去之前，必须先洗净身体，换上连衫裤和戴上头罩、手套和口罩。
工厂内的植物也不是种在泥土中，而是利用水耕法，靠营养液生长。
嵨村说，植物的形状和味道，也可以通过控制营养液的种类和数量等方式，来加以控制和改变。
残留农药的危害现在已引起了人们的高度重视,当前,日本开始了无农药栽培技术的研究和开发应用,并成立了专门从事无农药栽培的团体,从事此项工作。
日本开发的无农药栽培技术,有两大特点:(1)在整个栽培过程中不使用任何农药,而是采取其他方法防治病虫害;(2)不使用化肥而使用有机肥,以满足植物生长发育期间的营养需要。
1.栽培田的选择在进行无农药栽培时,首先重视栽培田的选择,一般都是结合当地的条件,选择病虫害少发生的地块。
例如:新开垦田、便于采取防护措施的山坡田、独立的小块田等。
2.土壤消毒栽培田选好后,要对土壤进行消毒处理,杀死其中的病原微生物、害虫及其卵等。
最常用的方法是太阳能消毒法,即利用太阳能提高地温,并保持较长的一般时间,以达到杀菌杀虫的目的。
利用太阳能对土壤进行消毒一般是一年一次,在每年的夏季,避开梅雨期,选择光照较好的一段日期(一般是在7,8月份)进行。
日期选好后,先对栽培田进行淹灌,再加盖地膜曝晒。
曝晒日期的长短与天气的好坏以及土壤中病原的不同而异。
光照好的天气,可适当缩短曝晒处理日期。
反之,则应适当延长。
土壤中的微生物,有的对热的耐受力较强,有的则耐热力较差。
若已查明栽培田内存有某种病原,可根据该病原耐热性的强弱确定曝晒处理日期。
如立枯病病原在土壤中曝晒10~20天就能被杀死;如土壤中存在菠菜萎蔫病病原和萝卜黄萎病病原等,需曝晒30~50天才能达到消毒的目的。
3.选种实施无农药栽培技术,还必须重视选种这一环节。
具体做法:一是选择健康、未被病原和虫卵污染的种子;二是选择抗病抗虫的品种。
必要时还对种子进行温水浸种消毒,这是确保苗全苗壮的重要条件。
4.肥料的处理肥料使用不当也是造成病虫害发生的原因之一。
对某些肥料可直接使用,如豆饼、菜籽粕等。
这类肥料在加工时经过了加温、挤压等处理,比较安全。
对诸如人畜粪尿、树叶、秸秆等堆肥则不能直接使用。
规定这类肥料需经半年至一年的堆积发酵处理,杀死其中的病原和害虫及其卵后,方可使用。
36 GREENHOUSE HORTICULTURE植物工厂系列谈（六）——植物工厂主要设备与特征■ 杨其长 张成波机械化、自动化是植物工厂的重要特征之一，各类机械设备和配套装置在植物工厂内所占的比重较大，除了对象作物和营养液之外，绝大多数都属于机械与设备的范畴，包括营养液栽培系统、环境调控系统、计算机控制系统以及相关的配套设备等。
这里主要针对育苗、定植、移栽、收获、包装、预冷贮藏等辅助设备加以介绍。
育苗设备精量播种生产线在植物工厂内依据其栽培作物的品种与栽培方式不同，所采取的育苗播种手段也不同，有些是采用工厂化穴盘育苗精量播种生产线来完成作业。
主要工艺过程包括：基质筛选→混拌→提升装料→穴盘装料→刷平→压穴→精量播种→刷平→喷水等。
工作时，操作人员把穴盘接连不断地送到机器的传送带上，播种机能自动填充基质材料、刷平，在穴盘的每个穴中央压出一个浅坑，同时把基质压实。
播种器受光电控制，精确地在每个穴的浅坑中央点播一粒种子，接着再覆盖薄薄一层轻基质（如蛭石），以盖住种子并遮挡日光直射，最后把穴盘表面多余的基质刮平并喷水。
育苗播种机育苗播种机的类型多种多样。
按照其工作原理，一般分为吸附式和磁性播种机两种。
吸附式育苗播种机 吸附式育苗播种机（图１）又分为吸嘴式、板式和齿盘转动式三种形式，这里主要介绍前两种。
◇ 吸嘴式播种机 适用于营养钵育苗点播。
该播种装置与制钵机配合使用，可实现边制钵边播种联合作业。
已播种的营养钵块由输送带送出机外，并装入育苗盘最后送到催芽室进行催芽。
◇ 板式育苗播种机板式育苗播种机由带孔的吸种板、吸气装置、漏种板、输种管、育苗盘和输送机等组成。
工作时，种子被快速地撒在吸种板上，使板上每个孔眼都吸附１粒种子，多余的种子流回板的下面。
将吸种板转动到漏种板处，此时通过控制装置，去掉真空吸力，种子自吸种板孔落下并通过漏种板孔和下方的输种管，落入育苗盘对应的营养钵块上，然后覆土和灌水，将盘送入催芽室。
博 采552019年 第3期 下 ／ 总第864期2018年华为稳坐全球手机第三名 发货量紧逼苹果近日，美国市场研究公司IDC发布了2018年全球智能手机市场报告。
报告显示，2018年全年，全球智能手机总发货量为14亿部，同比萎缩4.1%。
不过在市场普遍颓势的情况下，中国手机品牌都获得同比增长，其中华为的成绩十分亮眼。
具体来看，2018年三星发货2.923亿部，同比下滑了8%；苹果以2.088亿部位居全球第二名，但也下滑了3.2%；华为公司获得2.06亿部的成绩，位居第三，华为2018年手机发货量猛增了33.6%。
（摘自《羊城晚报》）日本“植物工厂”在城市地下种菜近年来，日本各地掀起一股“植物工厂热”，即在封闭或者半封闭环境中，借助人工光照，使用营养液培育绿叶蔬菜。
这种植物工厂让缺乏耕地的大城市也可以进行农业种植。
位于城市地下综合管廊中的幕张地下植物工厂分为地上和地下两个区域。
在种植过程中，首先要对菜苗进行30天的地上培育，之后再将模块化的菜苗盒通过传送带送入地下。
地下工厂的LED光照和营养液输送都可以自动完成。
菜苗在这里生长24天后再被传送带送回地面，进行包装销售。
与其他植物工厂有所区别的是，这家植物工厂从菜苗盒送入地下，到长好的蔬菜被送至地面的过程中，实现了全自动化。
另外，在地下管廊建设植物工厂具有明显优势。
首先，地下管廊温度常年保持在18~22摄氏度，节省了一大笔取暖降温的能源费。
其次，该种植工厂与消费市场距离很近，节省了大量物流和包装费用，又保持了蔬菜的新鲜度。
第三，由于是对闲置管廊的再利用，工厂节省了一笔基建费用。
据介绍，植物工厂计划于2020年开始量产生菜。
该植物工厂产出的蔬菜与普通蔬菜价格相同。
（摘自《人民日报》）网游花钱升级，在韩国算违法“青铜”不想打怪升级，想出钱买现成的“王者”？这将是违法行为！据《韩国先驱报》报道，韩国议会近日审议通过新修订的《游戏产业促进法》，修订后的新法禁止网游收钱升级角色账号的行为，违反者最高可处2000万韩元（约合12万元人民币）罚款或两年徒刑。
植物工厂可行性报告植物工厂最早起源于日本，也称为植物工场，它是日本80年代就已研发与运用的一个农业高新技术项目，当时在日本海洋博览馆展出了单株13000多个果实的西红柿王，就是运用植物工厂技术及各种高新技术集成的产物。
当时，这种超高巨型植物的栽培成功，就预示着人类在发挥植物潜能上将有大的突破与发展，也成为日后植物工厂的开发与推广起到了极为重要的作用。
随后，美国、以色列、荷兰等农业发达国家也相继开始了这方面的研究与推广。
为什么它有如此大的魔力，让大家趋之若鹜呢？肯定有它独特之处。
在植物工厂里，西红柿单株产量可上千斤，水稻可生产5-6季，黄瓜产量可提高200倍，生菜35天可收成，这不是天方夜谭，而是被实践证明的科学与真理。
至于植物工厂在中国的实现，除了它是各种高新技术集成的产物外，以日本建造一座1400平方米的植物工厂总投资就需1亿日圆，资金的投入也是门坎。
而随着中国农业科技的迅猛发展，以及人们对于农产品的无公害绿色要求，外围环境的改善，也逐渐实现植物工厂在中国的可能性。
因为，植物工厂生产的农产品是无污染及残留的，在栽培生菜，因使用LED的补光环境，与传统生菜相比，Vc可提高4倍，Va可提高12倍，加上植物工厂已开始发展立体式多层次栽培，空间利用上已非任何一种栽培模式所能比拟，并大大降低单位栽培面积的运用成本。
这些都直接降低植物工厂的建设成本，也将为植物工厂落实中国农业发展开辟出崭新空间。
缘起依据联合国人口署的预估，2010与2050年的全球人数将会是68.6亿与91.7 亿，联合国粮农组织在2009年同时也发布了全球饥饿人口超过9.6亿的报导。
换言之，在2009~2010年间，粮食供应量只足够供应59亿人。
到2050年要喂饱91.7亿人，粮食供应量必须达到目前的1.56 倍(91.7 / 59) 。
问题是目前全球的可耕地已经用了80 %，如果仍然采取目前的农耕方式，剩下的20 % 绝对无法供应足够粮食。
植物工厂的概念与国内外发展现状作者：贺冬仙来源：《农业工程技术·温室园艺》2016年第04期中国农业大学贺冬仙教授分别以“植物工厂的概念与国内外发展现状”“人工光型植物工厂技术进展与典型案例”“太阳光型植物工场技术进展与典型案例”“家庭植物工厂技术进展与典型案例”“我国植物工厂发展的思考”为题，系统的介绍“植物工厂”的概念以及经典案例，分析“植物工厂”发展中存在的问题和误区，提出适应中国国情的“植物工厂”解决方案。
从本期开始，我们以连载的形式刊发，敬请期待。
植物工厂的概念按照严格的定义，完全在可控环境下进行工业化生产植物产品的设施才能称其为“植物工厂”或“植物工场”。
日本千叶大学的古在丰树教授把植物工厂分为“人工光型植物工厂”“太阳光型植物工场”及“太阳光与人工光并用型植物工场”。
简而言之，人工光植物工厂就是完全使用人工光源、进行多层立体栽培植物的设施，类似于工业化工厂实现了标准化流程的订单式规模生产，可简称为人工光植物工厂；太阳光型及其与人工光并用型植物工场就是不补光或补光的大型温室设施，实现了高效节能的规模化量产，可简称为太阳光型或自然光型植物工场。
家庭植物工厂、集装箱式植物工厂、小型植物工厂等概念应该说是植物工厂技术的衍生词，因其不具备工业化生产流程和规模化量产的特征，故不能称其为真正意义上的“植物工厂”。
关于“植物工厂”还是“植物工场”的术语用词，笔者认为，具有工业化生产工艺流程，能够实现标准化、规范化、规模化的周年稳定生产的商业化人工光型设施可以称为“植物工厂”，但对于其常规的温室设施来讲，即使是具有一定规模并能实现周年稳定生产的补光型或不补光设施都应称其为“植物工场”，而不是“植物工厂”。
从准确描述设施类型和生产特点的角度出发，“植物工厂”和“植物工场”的音同字不同，应区别使用。
家庭植物工厂或集装箱型植物工厂等词尽管已被市场所接受，但不能等同于这种设备就是植物工厂，如果作为产品建议使用“植物光照盒”“植物栽培箱”等符合其设备特点的专用术语来定义。
⽇本植物⼯⼚的现状和展望精选Plant factory in Japan: Current situation and perspectives作者 Toyoki Kozai 翻译 郭⽃⽃在⽇本，⼈⼯光植物⼯⼚（PF ）被⽤于蔬菜的商业化⽣产。
每年每单位⾯积销售量⼤约是露地⽣产的100倍。
植物⼯⼚可以建在任何地区任何建筑中，因为它既不需要太阳能也不需要⾃然⼟壤；植物⼯⼚的⽣产不依赖于外界环境和⼟壤肥⼒。
在不久的未来，植物⼯⼚将在⼤都市健康安全叶菜的地产地销中扮演很重要的⾓⾊。
什么是植物⼯⼚？植物⼯⼚是指包含以下六个主要组成部分的植物⽣产设施：绝热、接近密闭、不透光的类似库房的主体结构；4到20层配备有⽔培系统和荧光灯或LED 灯等光照设备的栽培床；空⽓风机及空调；⼆氧化碳施肥系统；⽔泵及营养液供给系统；环境控制系统（图1,2 Kozai ，2007）。
通常情况下，⼯⼈只有在洗完澡或者通过空⽓浴并换好⼲净的⼯作服之后才能进⼊植物⼯⼚的栽培室。
由于地上部和根系部分环境的最优化控制，通过植物⼯⼚可以周年⽣产⾼品质⽆农药的植物。
在植物⼯⼚⽣产的叶菜很洁净，不需要进⼀步清洗就可以直接⾷⽤或者加⼯。
植物⼯⼚⽣产的蔬菜收获后的货架期是温室⽣产的两倍，因为其细菌附着量通常低于300CFU/g ，是⽤⾃来⽔清洗之后的⽥间蔬菜的百分之⼀到千分之⼀。
商业化和成本效益据估计，在2012年12⽉⽇本商业化运营的植物⼯⼚已经超过120家，预计在2013年会增加更多。
⽇本最⼤的植物⼯⼚Spread 公司每天可以⽣产近25000株⽣菜，每年可⽣产900万株。
粗略估计，有20%的植物⼯⼚是盈利的，60%处于收⽀平衡，20%在亏损。
从2009年到现在，盈利的植物⼯⼚数量和⽐例都在增加。
折旧成本约占整个⽣产成本的30%，劳动成本占25%，电⼒成本占20%（Kozai ，2013a ）。
在2012年，每株⽣菜总的⽣产成本（包含折旧）⼤约在0.6欧元（⼈民币约5元），售价在0.7-0.8欧元（5.8-6.6元）。
植物工厂发展历程
植物工厂是一种以人工环境为基础，利用人工光源、控制温度、湿度、二氧化碳浓度等参数，为植物提供最适宜的生长条件，实现高效、节能、环保、无污染的农业模式。
植物工厂的发展历程可以分为以下几个阶段：
第一阶段：早期实验与探索（20世纪60年代至80年代）
20世纪60年代，日本的科学家们开始研究植物工厂的概念。
在随后的20年里，他们进行了大量的实验和探索，试图找到最适合植物生长的环境参数。
这一阶段的重要成果包括：确定了最适宜的光照强度和光周期、开发了最适宜的营养液组合等。
第二阶段：商业化试点（90年代至今）
从20世纪90年代开始，植物工厂逐渐进入了商业化试点阶段。
日本、美国、欧洲、韩国等国家和地区的企业相继推出了植物工厂产品，主要以蔬菜和草药为主。
这一阶段的重要成果包括：建立了完整的植物工厂技术体系、逐步降低了生产成本、扩大了产品品种等。
第三阶段：智能化与数字化升级（21世纪）
随着科技的不断进步，植物工厂在21世纪进入了智能化与数字化升级阶段。
利用物联网、大数据、人工智能等技术，植物工厂可以实现更加精准的生长环境控制、更加高效的资源利用和管理、更加智能化的生产流程等。
这一阶段的重要成果包括：植物工厂的自动化生产、远程监控和管理等。
总之，植物工厂的发展历程充分证明了其在现代农业中的重要性
和广泛应用前景。
未来，植物工厂将继续发挥其高效、环保、无污染的优势，为人类提供更加健康、安全、可持续的农产品。
日本植物工厂简介所谓植物工厂，即利用高新技术对环境加以全面控制，实现蔬菜等农作物的全年有计划生产的一种设施园艺农业模式。
主要有两种类型：1、通过建设人工温室，利用阳光和人工辅助光源进行调节和改善夏，冬季温度的阳光利用型。
2、完全人工光型，在完全封闭环境下利用人工光源的设计使用，并且通过温湿度，二氧化碳等方面的控制来进行蔬菜工厂化生产的人工光源型。
植物工厂的优点及待研究课题归纳如卜：优点．不受季节、气候影响，实现蔬菜的稳定供给（4定：定时、定量、定质、定价）．不受地域及土壤限制．单位面积产量高4．通过营养及水份调节，使蔬菜味道更佳；通过光线控制和调节来提高蔬菜的营养品质，完全不使用农药。
．作业舒适、生产环境良好。
6．便于外行投资者的参与。
待研究课题技术经营层面：．建设及运营成本高，如何降低电费及栽培用材成本？．需确保产品销路及稳定的价格。
3．可栽培的果菜品种少。
4．需费时费力培养可靠信任的技术、经营人才‘。
此外，目前，阳光利用型植物工厂很难做到严格意义上的环境控制（如夏季高温）发展前景展望：．使农业彻底摆脱经验型、靠天吃饭型的传统耕作模式。
2．实现以市场为导向的供需一体化形态的蔬菜生产。
3．确保全年生产费用的控制及稳定的收入。
4．有效利用社会闲置建筑资源。
5．创立一种新型产业。
据截止2010年4月的日本政府官方统计资料显示，日本已投入使用的植物工厂为．完全人工型：34座。
2．阳光、人工混合型：16座。
栽培品种：以生菜类为主，其余为青菜，菜苗等。
投资主体：56％为企业，32％为农业法人，其中引人关注的是有一家由社会福利法人投资经营的完全人工光源型植物工厂。
占地：工业用地、住宅地、荒地，从而大大节省了农业用地（注：人工辅助光源型植物工厂主要以使用农业用地为主）建设时间：1995年前建设的有6家。
但最近3年的植物工厂建设呈现高峰状态，共有13家，占到38％。
也就是说，日本植物工厂以新设施居多。
设施规模：不到1000平米的占85％。
植物工厂可行性报告植物工厂最早起源于日本，也称为植物工场，它是日本80年代就已研发与运用的一个农业高新技术项目，当时在日本海洋博览馆展出了单株13000多个果实的西红柿王，就是运用植物工厂技术及各种高新技术集成的产物。
当时，这种超高巨型植物的栽培成功，就预示着人类在发挥植物潜能上将有大的突破与发展，也成为日后植物工厂的开发与推广起到了极为重要的作用。
随后，美国、以色列、荷兰等农业发达国家也相继开始了这方面的研究与推广。
为什么它有如此大的魔力，让大家趋之若鹜呢？肯定有它独特之处。
在植物工厂里，西红柿单株产量可上千斤，水稻可生产5-6季，黄瓜产量可提高200倍，生菜35天可收成，这不是天方夜谭，而是被实践证明的科学与真理。
至于植物工厂在中国的实现，除了它是各种高新技术集成的产物外，以日本建造一座1400平方米的植物工厂总投资就需1亿日圆，资金的投入也是门坎。
而随着中国农业科技的迅猛发展，以及人们对于农产品的无公害绿色要求，外围环境的改善，也逐渐实现植物工厂在中国的可能性。
因为，植物工厂生产的农产品是无污染及残留的，在栽培生菜，因使用LED的补光环境，与传统生菜相比，Vc可提高4倍，Va可提高12倍，加上植物工厂已开始发展立体式多层次栽培，空间利用上已非任何一种栽培模式所能比拟，并大大降低单位栽培面积的运用成本。
这些都直接降低植物工厂的建设成本，也将为植物工厂落实中国农业发展开辟出崭新空间。
缘起依据联合国人口署的预估，2010与2050年的全球人数将会是68.6亿与91.7亿，联合国粮农组织在2009年同时也发布了全球饥饿人口超过9.6亿的报导。
换言之，在2009~2010年间，粮食供应量只足够供应59亿人。
到2050年要喂饱91.7亿人，粮食供应量必须达到目前的1.56 倍(91.7 / 59) 。
问题是目前全球的可耕地已经用了80 %，如果仍然采取目前的农耕方式，剩下的20 %绝对无法供应足够粮食。
无尘植物工厂生机勃发在日本，一种被称为植物工厂”的新生产方式正成为改变日本传统农业生产方式的新亮点，它不但有望以更少的资源产出更多的蔬菜和粮食，还可为提高就业率作贡献。
记者日前应日本政府的邀请，参观了东京千叶县一家植物工厂”面对西装笔挺的嶋村茂治（37岁），你一定无法想象他的专长是种菜，而且他不只是自己种菜，还教人种菜。
嶋村不是传统的农夫；他不必一年365天每天十多个小时在菜园里锄草施肥抓害虫，他甚至不需要去菜园，因为他的菜都种植在室内。
嶋村采用的是一种称为植物工厂”的科技，也就是在密封的环境中，人为地调节植物的生长环境，包括控制光线、温度、湿气、二氧化碳和水，以确保全年可以稳定地收成。
毕业自千叶大学园艺学院的嶋村，在求学期间接触到在植物工厂的新科技。
据该大学副教授丸尾达介绍，植物工厂可分为完全使用人造灯光、同时使用人造灯光和阳光，以及只靠阳光三种设施。
嶋村的植物工厂所采用的，就是只靠人造灯光的先进设施。
植物在强烈灯光的照射下，就像被阳光照耀一样，也能产生光合作用。
由于植物不需要靠阳光生长，加上新科技确保植物不会在人造灯的照射下，表面温度过高，所以植物工厂内的蔬菜，不必像在农田里那样，一字排开地种植，而是可以种在多层架子上，节省了许多空间。
植物工厂的收成也高于传统种植法。
据嶋村介绍，他们可以通过调节灯光来控制植物的生长。
例如，他们一般会让灯光照射植物六七个小时，然后关灯一两个小时，以欺骗”植物一天过去了，借以加速其生长周期，更快和更频繁地收成。
干净无尘无杀虫剂此外，由于植物工厂是个密圭寸空间，植物的生长不再受到天气等自然环境的影响，蔬菜的供应量也可以保持稳定。
为了确保植物不被害虫侵害，植物工厂犹如半导体业中的洁净室，工人进去之前，必须先洗净身体，换上连衫裤和戴上头罩、手套和口罩。
工厂内的植物也不是种在泥土中，而是利用水耕法，靠营养液生长。
嶋村说，植物的形状和味道，也可以通过控制营养液的种类和数量等方式，来加以控制和改变。
由于是在干净无尘的环境中生长，加上没有使用杀虫剂，植物工厂种植出来的蔬菜，不需要清洗就能直接放进口中品尝。
记者尝了一口植物工厂种植出来的蔬菜，发现其味道清甜爽脆。
加上这些蔬菜的外型美观，难怪日本一些餐馆如连锁餐厅大户屋 (Ootoya )，都开始使用植物工厂种植出来的蔬菜。
为其他企业提供咨询除了售卖自己工厂所种植的蔬菜之外，嶋村经营的未来( Mirai) 公司也为其他有意设立植物工厂的企业提供咨询。
例如，嶋村今年较早时候就协助日本考察队，在南极基地设立了植物工厂，让他们一年到头都可以吃到新鲜的蔬菜。
位于府中市的小津公司是另一个例子。
该公司300多年来一直从事造纸生意，但随着时代的变迁，公司已经不需要那么多空间来囤积纸张。
在嶋村的协助下，该公司挪出500平方公尺的空间来设立植物工厂，生产生菜等绿叶蔬菜。
自去年10月投入生产以来，小津公司的植物工厂现在每天能够生产大约1800棵生菜，东京的约80家餐馆，以及零售商店和超级市场，都是他们的顾客。
嶋村说，日本一家在新加坡设有子公司的企业已经跟他接洽，有意在新加坡设立植物工厂，不过，嶋村不愿意透露细节。
据千叶大学的丸尾达副教授介绍，植物工厂长期来说能够解决日本农民人口老龄化和蔬菜供应不稳定问题。
根据2004年的统计数字，日本男性农民的平均年龄约63岁，当中超过70%的农民在60岁以上，只有5%不超过40岁。
由于预见到农民老龄化的形势严峻，日本政府也大力推广植物工厂，目标是在三年内，把日本全国的植物工厂，从目前的大约50家增加到150家。
经营植物工厂面对的一大问题是成本。
目前，植物工厂种植出来的生菜，其生产成本是每100克约100 日元（约1.5新元），零售价则是每100克180至200日元，比传统方式种植出来的生菜售价贵了一倍。
丸尾达副教授说，他们的目标是在三年内，把生产成本削减至每100克60日元日本的植物工厂及其新技术一、概况1.植物工厂的定义、分类和意义植物工厂(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，而狭义上则专指人工光型的植物生产系统。
根据日本植物工厂的现状，植物工厂是完全控制型和太阳光利用型营养液栽培系统的总称。
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、C02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候制约的省力型生产。
植物工厂生产的对象包括蔬菜、花卉和果树，还有一部分大田作物、食用菌等。
根据其研究对象层次的不同，植物工厂可分为：以研究植物体为主的狭义的植物工厂，以研究植物组织为主的组织培养系统，以研究植物细胞为主的细胞培养系统。
植物工厂的广义分类见表1。
另外，根据对太阳光利用形式的不同，狭义的植物工厂又可分为完全控制型、太阳光利用型和太阳光并用型等3种。
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性，在有限的土地上□ 表1日本植物工厂广义分类项目植物工厂(狭义)组织培养系统细胞大量培养系统对象植物全体植物组织植物细胞方法主要是培养液栽培组织培养细胞培养地上部控制因子光、温、湿、C02浓度光、温、湿、C02浓度温、光、营养成分地下部控制因子肥料成分、EC、pH、水量、溶氧量营养成分（糖、矿物质、维生素等）pH、溶氧量、搅拌速度利用高度的环境控制技术，提高土地产出率和劳动生产率；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；利用营养液栽培减少连作障碍，周年有计划稳定地生产。
但是，植物工厂进行的是高投入高产出的生产活动，设备投资大，电力消耗多，因此生产成本较高。
例如，太阳光利用型植物工厂每生产一株生菜的成本约为50日元，而完全控制型植物工厂则需要100日元以上。
2.植物工厂发展的历史与现状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，其后植物工厂的研究便盛行起来，到1975年底，有许多企业和大学也加入研究行列。
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，面积约1.5hm2，年产量约550t，主要进行生菜、番茄、草莓、菠菜、玫瑰花和部分组培苗的生产，其中太阳光利用型1hm2，年产量287t，完全控制型0.5hm2，年产量260t。
至U 2001年增加到20多个，遍及日本全国各地。
随着植物工厂的发展，与其相关的一些研究机构、组织和企业不断成立，相关活动越来越多。
如日本植物工厂学会每年举行一次全国性的学术大会，植物工厂普及振兴会积极开展推广应用工作，同时与设施园艺学会、生物环境调节学会、气象学会、照明学会、电气学会等保持密切联系，以保证其研究水平的先进性和实用性。
二、主要技术1.营养液栽培技术日本营养液栽培的方法有许多种，如NFT、湛液培、喷雾培、固体基质培（包括岩棉培、砾培、砂培等），其中以岩棉培和NFT为主，而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以下几种形式：①三水式NFT装置一一栽培床用泡沫制成，有一定的斜度（I/8〜1 /100 ），底部营养液呈薄膜状缓缓流动，可以自动供肥，还设有杀菌装置；②协和式一一使用成型塑料栽培床，分成若干单元，适用于果菜栽培；③M式一一栽培槽用“U型泡沫制作的成型产品连接而成，定植板也用泡沫做成，里面铺聚乙烯薄膜，适于叶莱特别是鸭儿芹栽培；④新和式等量交换装置一一其主要特征是栽培槽分成两部分，相互间进行营养液的等量交换，以补给根系充足的氧气（②、③、④均属于湛液栽培装置）：⑤诚和式一一这是一种循环式岩棉栽培装置，在栽培槽中央安装排水管，从下到上依次铺放粒状岩棉垫、岩棉块和定型灌水管，采用滴灌方式，多余的营养液经排水管流回集水槽供循环使用。
植物工厂中多采用移动栽培装置，主要有平面式、立体式和倾斜式三种，通过合理密植，提高了有效栽培面积。
日本的营养液理论非常成熟，其中兴津园艺试验场开发的国试标准配方通用性好，适用于多种蔬菜，而山崎配方则是针对每一种作物提出的专有配方。
这两种配方在我国也得到广泛应用，此外还有神园配方等。
日本在营养液的管理、杀菌、回收处理、病害防治等方面的研究与应用，也达到了较高水平。
营养液栽培技术的发展促进了植物工厂水平的提高，与土壤栽培相比，营养液栽培能加速作物生育进程，使一年的栽培茬数增加15 %〜20 %，如生菜和芹菜一年可栽培6茬，洋葱4.8茬，黄瓜和番茄1.8茬。
2.环境控制技术植物工厂为达到周年连续生产的目标，环境控制是一项重要的技术。
(1)作物生长及其环境。
植物工厂作为一个半封闭系统时刻不断地与外界进行物质、能量和信息的交换，其内部作物的生育受到以下环境因子的影响和制约：光照(光强、光质和日照长度)、温度、湿度、C02气体浓度、风速及根部环境因子如营养液的pH、EC、肥料成分、溶氧量、液温、流速等。
对植物工厂进行环境优化控制，最根本的是要明确作物光合作用、产物积累、转流分配、发育和呼吸等生理过程与全部或部分环境因子之间的关系。
但是由于存在以下3个问题点，植物工厂的环境控制并不简单：其一是各种环境因子并不是独立对作物生育起作用，而是诸因子综合作用的结果；其二是控制成本问题；其三是最大的产量并不意味着最高的品质。
最近，日本在电磁场、音响、远红外线等物理刺激对作物生育影响上的研究，特别引人注目，但关于其产生效果的机理原因尚不清楚。
(2 )环境控制的原理与方法。
植物工厂特别是完全控制型植物工厂为控制光、温等条件需消耗补光、空调的大量电力，环境控制成本很高，同时环境控制存在报酬递减的规律，即当控制成本增加到一定程度后继续增加，控制效果越来越小。
所以，在植物工厂中要综合考虑各环境因子的复合作用效果，首先优化控制成本低、效果好的因子才是合理的，这是一种普遍采用的控制方法，称为最适化原理。
采用这种方法，可以用成本低的因子弥补成本高的因子，达到较好的综合控制效果。
日本植物工厂环境控制的方法主要有以下两大类：①过程控制一一反馈控制、ON —OFF控制、PID控制；②计算机控制一一分布式控制，分时集中控制，分层网络化控制，最适化、适应化和智能化控制。
三、最新发展动态在最近几年日本植物工厂学会会刊及相关学术会议上，发表了许多该领域的最新技术报告，集中起来主要有以下几个方面：⑴人工补光技术，包括荧光灯近距离高效间歇补光、高压钠灯超广角灯具的开发及发光二极管LED、激光二极管LD等新型光源的研制；⑵营养液杀菌（热杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌）系统的开发；⑶利用图像处理和通讯技术进行远距离栽培管理；⑷闭锁系统CELSS的研究；⑸功能性无农药蔬菜及品质评价；⑹植物工厂规划设计的虚拟技术；⑺利用生物技术进行组培、育种和转基因的研究；⑻栽培管理的信息化、网络化和智能化（专家系统、决策支持系统）；⑼种苗工厂和地下植物工厂的开发；⑽作物生理信息的监控；（11）植物工厂的自动化技术及In ter net技术在植物工厂方面的应用等。
