【客观分析】正确引导植物工厂的应用价值

植物工厂被誉为食品业和农业的未来。优越性在于它可以在无法开展传统农业的地方生产食物,从而避免了恶劣天气和自然灾害等因素的影响。而食品安全问题的严峻性、水资源减少与土地沙漠化、土壤污染、城市人口增加,以及LED技术的应用成本下降等更加彰显了植物工厂的商业价值,植物工厂因此在近几年成为投资新宠。尽管如此,植物工厂发展还有待完善,有些风险仍需防范,而对植物工厂的客观认识会正确引导植物工厂的应用价值。下面是佛山好亮固体光源研究所就人工型植物工厂进行的客观分析,意在提出问题并尽早解决,从而真正迎来植物工厂发展的春天。一起来看看吧。

  1. 能耗与成本 

以种植生菜的植物灯耗电为例:
每平方米种植36株,每株鲜重0.07kg


(此表为好亮固体光源研究所计算数据分析,仅供参考)


每株的空调以及其他耗电约0.5(kwh)。
生菜种植的每株耗电最大约2(kwh)。(开空调期间)
按照城市用电费用计算,这个价格接近生菜旺季露天生菜的售价(广东)。
这个单纯植物灯电费成本是我们计算的上限,如果现有的植物工厂超过此值,应该评估市场销售与投资风险,找出原因并解决。

  2. 控制技术与成本 

对于植物工厂的控制技术,似乎都愿意追求高、大、上,智能控制、精准控制等词汇成为植物工厂的标签,实际上,许多植物工厂把自动化控制与智能化控制概念混淆,植物工厂智能化控制的主要特征是知识管理,需要有知识库存在,目前的所谓智能控制均找不到知识库支撑。

对于植物工厂的控制系统,要客观的评估,如果是盈利性的种植,对控制系统的选型更加认真对待,否则,会花钱买困难,对于具备成熟的种植工艺的蔬菜品种,自动化时序控制完全适用,植物是进化而来的生命体,植物会对环境有自我适用能力,过分强调精细控制可能适得其反,客观的对控制系统的选型会使得种植成本在可行的范围里。

  3. 无菌化问题 

植物工厂的无菌化问题重视不足,许多人工型植物工厂选用陈旧厂房,没有进行环境无菌化处理,通风设备的空气过滤设计不规范,操作人员操作不重视无菌化处理,结果导致植物工厂细菌超标,一旦细菌超标,灭菌处理周期至少影响一期的蔬菜种植。

  4. 二氧化碳补充量不足

大部分植物工厂都在人工光源的参数进行研究,对于种植工艺的二氧化碳补偿重视不足,现有温室用的二氧化碳补充设备不适应人工型植物工厂,采用气瓶补充成本高,二氧化碳的不足影响了种植效率,植物工厂的二氧化碳补充目前无专业数据发布,通常为1200ppm,实际应用的二氧化碳浓度不足, 二氧化碳补充未引起足够重视,影响投资效益。

  5. 植物工厂没有规范化的设备 

目前,植物工厂的设备构件如种植架,种植槽,管路等没有形成标准部件,各个生产厂的设备构件均自行设计,设备构件本身无环保指标控制,有些设备构件的材料可以直接形成蔬菜二次污染,使得植物工厂产品无法达到真正的无公害标准,影响市场信誉。

  6. 营养液的水溶氧量重视不足 

大部分的植物工厂水培营养液采用循环供给方式,有些人认为循环供液可以解决营养液水溶氧量问题,由于没有专门的检测设备与控制指标,水溶氧问题会造成种植生产不稳定,严重的时候影响蔬菜品质与减产,水溶氧问题带来批量种植的不稳定性。

  7. 病原菌入侵问题无有效解决方法 

植物工厂的种植槽、管路、循环泵等没有消毒规范与措施,加上种植环境的无菌化处理不当,在规模批量种植时容易产生病原菌入侵,情况严重会导致绝收,对病原菌的处理目前没有高效可行的方法,投资者需要重视这个问题。

  8. 适合水培工艺的蔬菜品种有限 

植物工厂的蔬菜种植品种少,许多实验性的种植案例被当做批量种植去宣传,实际上,许多蔬菜品种的蔬菜营养液还在实验中,没有形成系统的论证,宣传资料并不明确指出这个问题,影响使用者的市场规划与效益分析。

  9. 水培技术未完善,部分品种稳定性差 

水培种植发达的国家如以色列、日本等,除少数蔬菜品种可行外,都没有宣称水培技术已经完善,许多蔬菜品种的不同种源在水培种植中还无法达到稳定产生的条件,科研性的植物工厂仍在技术人员的努力实验中,目前的水培工艺需要专业技术人员进行技术管理,给植物工厂规模应用带来一定的成本影响。

  10. 水培蔬菜口感是抑制盈利的主要因素 

水培种植工艺的蔬菜口感普遍偏清淡,许多植物工厂的产品达不到普通露天种植的口感,蔬菜口感问题是植物工厂蔬菜品质影响的瓶颈,蔬菜口感与植物工厂种植成本高,对植物工厂蔬菜的市场营销影响大,植物工厂蔬菜口感是影响植物工厂投资收益的最主要因素。

  11. 通风设备无法抵御雾霾影响 

植物工厂通风设备的无菌化处理是影响植物工厂环境无菌化的主要因素,许多植物工厂的通风没有相应的过滤精度指标,尤其是在雾霾影响较大的地方,没有相应的措施,有些是直接通风,这个问题会导致蔬菜的一些污染指标上升,制约了植物工厂蔬菜无公害指标的控制。

  12. 科研型与生产型植物工厂界限模糊 

用于科研的植物工厂设计规范不同,应用对象不同,设备调节能力强,科研型植物工厂需要专业的技术人员进行精细操作,而生产型的植物工厂面向订单化和低成本生产,需要最大程度的达到独立于经验和直觉的应用条件,让普通人可以操作,生产型的植物工厂才能最终解决植物工厂的规模应用问题。目前的情况是科研型与生产型植物工厂界限模糊;界限模糊的根本原因是植物工厂运行不够稳定,综合解决能力不够成熟。

  13. 人为夸大盈利能力 

大部分的植物工厂声称可以种植各种果蔬,把一些实验性的种植列入植物工厂生产范围内,那些声称已经稳定生产的植物工厂却还在不断调整光谱和寻找营养液配方,采用国外的个别案例来夸大种植效果宣传,植物工厂蔬菜售价宣传把植物工厂盈利能力夸大,有些虚假的宣传有可能成为投资陷阱。

  14. 应用目标与市场不明确导致投资风险 

植物工厂与传统农业不同的是植物工厂具有工业生产属性,农业种植是越大越容易盈利,工业生产是越大成本越高,蔬菜消费是民众日常生活的普通消费,植物工厂蔬菜与有机蔬菜相比,蔬菜价格成为首要问题,降低蔬菜价格就是要实现植物工厂小型化与种植品种专业化;小型化植物工厂的系统控制成本低,人工成本也容易控制,小型化分布式应用降低了蔬菜供应物流成本。小型化分布式蔬菜供应消除了中间商对价格的影响,以社区为载体的小型化植物工厂从根本上降低了经营者与消费者的成本。

目前,多品种生产与单一品种生产的综合效益评估没有得到很好的论证,有些小型植物工厂以多品种种植为设计指标,小型植物工厂的单一化种植产生的效益远高于多品种种植,植物工厂应该有明确的市场盈利的设计目标,尤其是小型植物工厂的种植更应该重视这个问题,植物工厂围绕盈利目标进行设计才是正确的应用方向,对比国内外植物工厂的案例,植物工厂最大的投资风险是在蔬菜成本与蔬菜品质的矛盾中产生的。

  结束语: 

植物工厂是今后城市安全型蔬菜供给的主要来源,是未来投资收益最好的选择之一,应用前景无可置疑,我们需要重视的是科学与客观的评估植物工厂现状。这篇文章是我们首次全面提示了植物工厂的问题与忧虑,客观的了解这些问题,就可以很好的规避这些问题的产生,最大程度降低制造与投资风险。(作者:许东 佛山好亮固体光源研究所所长)

 



来源:植物灯光谱技术


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