台灣的植物工廠專注於高產能,高經濟效益且生長快速的農作物

原文作者:DAVID KUACK 刊載於Urban Ag News Online Magazine第12期 

 

台灣的植物工廠正在努力滿足反季節作物與特殊葉菜類的市場需求,並減少對進口糧食作物的依賴。


台灣的植物工廠主要由私營企業經營。經統計目前在全台的植物工廠不到100家,主要生產沙拉用的生菜。市場對於植物工廠提供的產品需求還大致良好,許多公司正在努力進一步降低生產成本,並提高產量。

 台灣大學生物產業機電工程學系教授方煒博士自1993年起一直在研究植物工廠,並從1996年開始研究LED光源在植物工廠裡的應用。他曾擔任日本植物工廠協會的國際顧問。他還經常被邀請作為植物工廠的主要講者,包括美國,中國,韓國,科威特,巴拿馬和日本在內的許多國家。

方煒博士

 

Hort Americas與方煒博士談到台灣植物工廠產業的發展現況及其未來的發展潛力。

 

問:台灣的植物工廠平均有多大,可以幫我們描述一下其中的業者使用什麼類型的設備嗎?

答:台灣植物工廠大多數偏小,每週可收成不到1000株蔬菜,但最大的植物工廠運作滿載時每天產能可以達到6000株。


常使用的一些設備包括逆滲透水處理、衛生殺菌設備,還包括水的電解氧化和紫外線殺菌處理、空調、入口的風淋室(空氣浴塵室)避免人員身上帶來的灰塵/小顆粒進入栽培設施中、水耕系統,、人工光源包括LED、T5熒光燈和冷陰極熒光燈(CCFL)等、空氣循環用的導管風扇、溫度/濕度/二氧化碳濃度監控設備、養液的pH和電導度(EC)監控設備、環氧樹脂地板和隔熱牆。

 

問:大部分的植物工場是位於翻新過的現有建築物內,還是專門為植物工廠特殊需求打造的建築物裡?


答:幾乎所有的植物工廠都建於現有的建築物內。台灣還有兩座是溫室型的植物工廠。

 

台灣溫室型植物工廠

 

問:台灣的植物工廠在技術方面與其他國家的植物工廠有何區別?


答:台灣在植物工廠的建設和運營方面有很多的優勢。信息及通訊技術(ICT)、LED燈具,廉價勞動力和低廉的公用事業服務費用,都降低了建設和運營成本。


植物工廠產品的市場需求面狀況良好,產品價格幾乎與日本相同,比中國內地便宜的多。在中國內地吃沙拉並沒有這麼普及。另外要花更多功夫才能說服中國內地的消費者用水耕法和人造光源是可以生產健康無毒的高品質蔬菜,台灣整體而言更有利於植物工廠的發展。

問:台灣的大部分植物工廠是由私人公司/法人經營,那麼有沒有一些植物工廠是以家庭農場模式在經營的呢?

 

答:截至2015年10月的統計,台灣有97家植物工廠。 83家由私人公司經營,14家由大學和研究機構經營。該資料由光電科技工業協進會所收集,該協會在台灣舉辦了四次植物工廠展覽。使用人造光源的溫室沒有納入這項資料當中。有一些公司經營多個植物工廠,但台灣目前沒有家庭式經營的植物工廠。

 

問:台灣植物工廠最常見的作物是什麼?


答:萵苣是主要作物,有20多個品種。十字花科蕓苔屬(如甘藍)的植物是第二大作物。近年來,特種植物,包括冰花和火箭菜(芝麻菜)在市場上的價位都很高且都得到不少關注。

 

問:這些植物工廠可以種植的作物種類有哪些限制(例如空間限制,植物大小,光照要求等)?


答:從技術面來說沒有限制。然而,從商業的角度來看,只有成本效益高的作物才是我們選擇的首要考量。

我們會偏好選擇生長快速、矮小、光照需求低的高經濟價值和高採收比(high harvest index)的作物。這種作物幾乎沒有可丟棄的部份。例如,只有整株萵苣只有根會被丟棄。蕃茄可以在植物工廠裡種植,但我們只能收穫果實,所以蕃茄的採收比低。一般植物工廠只會培育蕃茄苗,當成長到一定階段後就移植到溫室內繼續讓它成長果實。


問:植物工廠產出的作物是如何行銷給消費者的呢?(如當地雜貨店、大型連鎖超市、農夫市集、餐館等)


答:除了以上你所提到的這些以外,還會透過網購平台及會員制,包括社區支持型農業和健康俱樂部來進行銷售。

 

問:有透過電視,廣播,網絡,廣播或報紙等,做過任何形式的行銷嗎?

答:目前還沒有透過這些渠道來做行銷。然而,這些渠道都有向台灣人介紹植物工廠。我的同事和我已經被各種媒體做過多次採訪。國立台灣大學每年都舉辦兩次植物工廠工作營。有些顧問公司也會提供為期一天的植物工廠研討會。這些工作營及研討會都有在網上和報紙刊登過廣告。


問:關於植物工廠目前所使用的生產系統,哪裡部份可以做出最好的改良?


答:關於改良,沒有所謂最好,只有更好。這些改良會包括:
    -為特定的作物識別出特定適合的LED燈光譜。
    -整體生產效能評估技術的研發。
    -潮汐式系統比深水栽培法DWC和養液薄膜式NFT效果來的好。配備虹吸管的潮汐式系統優於傳統的定時器潮汐式系統。
    -除沙拉生菜外,正在研究具有更高市場價值的新作物與如何提高用於醫藥和化妝品的作物當中的有效成份含量。

 

台灣的植物工廠會選擇生長快速、矮小、光照需求低的高經濟價值和高採收比(high harvest index)的作物。 

 

問:植物工廠相較於溫室栽培和傳統戶外土耕栽培有哪些優點/好處?


答:我常被問到的一個問題是:太陽的光免費的,為什麼不用自然光在溫室裡或在戶外栽培作物就好?還有,植物工廠使用這麼多人工光源,難道不會很耗能嗎?

要做這樣的比較需要從生產的起始一直到收成來看。在傳統的戶外開放土地栽培時需要為土壤做些準備,甚至操作一些農機具。到收成後,可能還必須有冷藏設施,然後再運送到市場,通常都離產地相當地遠。

以植物工廠而言,一個口號就是:〝Local for local 〞意思就是在地生產在地消費,所以糧食運送里程和碳足跡都比較小,這使得植物工廠對環境更友善。

植物工廠通常不需要殺蟲劑且更節省空間、水和肥料。


從植物工廠採收的植物,通常不需要在煮之前進行清洗。植物工廠可以提供淡季和穩定的全年生產。作物能夠按需求量生產,生產風險相對較小。

如果是做好環控、乾淨的植物工廠收成出來的蔬菜通常在食用或料理前不需要額外的清洗。植物工廠可以提供反季節作物和周年穩定的產出。可以按照需求來安排生產,且極少會有與產品安全相關的風險。

 

問:溫室栽培比植物工廠多了什麼好處?

 

答:溫室栽培有更多的作物可供選擇。而且,溫室的生產成本比植物工廠低。


問:你認為台灣的植物工廠能夠克服當前的局限性來與溫室和土耕栽培競爭嗎?

 

答:植物工廠其實不需要與溫室和戶外栽培業者競爭。他們可以攜手合作,為不同的客戶群體服務。

例如,萵苣在台灣只能於冬季種植,但消費者在夏天也吃得相當多,大多數夏季的萵苣都是從美國進口的。

台灣植物工廠的首要目標是取代這些進口產品。大部分台灣植物工廠通過栽培不同品種或具有特殊機能的反季節作物(包括高含量的鐵、鈣、維生素A和C,抗氧化能力和低鉀含量,來與傳統農民做出市場區隔。

問:台灣大學正在研究植物工廠生產的哪些方面?


答:養分離子感測器,用於特定目的的LED光譜,燃料電池以及有關作物,設施和系統的成本降低和品質改進相關的所有科技。

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