在美國,1970 年代初期的General Electric 公司,1980 年代的General Foods 公司、General Mills 公司皆展開人工光源型植物工廠的運作,但此三家皆因收支不平衡而在1990 年代停止運作。 來自嘉義的植物貿易公司,過去主要參家國際型植物展覽為主,今年將帶來台灣各地大小農的真跡盆花、觀葉植物,像是斑葉卷柏、越南原生種秋海棠、美國進口的精品火鶴等等。 2015年成立的新水族、植物燈具台灣品牌ONF,今年將展出全新產品《MIST O植霧光》隨吸植物培育燈具,兼具植物照光需求,以及磁吸設計,因應不同情境氛圍調整色溫,可融入不同光色的室內環境。 三菱瓦斯化學株式會社與Farmship Co.,Ltd.共同成立的MGC Farmix Co.,Ltd.今年十一月開始在福島縣白河市,營運日本最大的植物工廠,產能為每日32,000株。
由 國家發展委員會、臺灣大學生物產業機電工程系、光電科技工業協進會 舉辦的 2016植物工場技術與產業發展專家論壇。 現在業者為了讓植物工廠走進家中,特別設計魚菜共生系統,希望能在生產之外,也具備觀賞價值。 然而一個迷你型植物工廠模組,售價近10萬元,是否具有市場潛力? 採收後的蔬果藉輸送帶,直接在植物工廠內通過自動化清洗、篩選和包裝,並以貨車保鮮專送,直抵生鮮超市或訂貨的餐廳、飯店;目前,塞恩特大地提供全英15%的蔬菜供應量;其於荷蘭的植物工廠也供應該地區約9成的小黃瓜、蕃茄、青椒等作物。 隸屬於英國最大生鮮供應商費斯克集團(Fresca group)的塞恩特大地(Thanet Earth)是英國最大的高科技溫室,並被喻為全球運作最成功的植物工廠,其銷售對象以在地市場為主。
植物工廠展: IKEA與BONBIO合作 進行有機養液種植計畫
此外,植物工廠還能搭配建案、企業,將植物工廠的概念以小型套組落實於家庭與辦公室,除了定量生產健康、無毒的蔬菜以供食用外,還可增加室內的綠色植物,提高空氣品質。 且就地形層面而言,植物工廠常採取立體化栽種層架,以增加種植面積,使單位土地面積的產能增加,又可妥善利用珍貴的土地資源。 鴻海集團董事長郭台銘、台達電榮譽董事鄭崇華、金仁寶集團董事長許勝雄、億光電子董事長葉寅夫等台灣光電業老字號,也因毛利逐年走低,紛紛著手投入建制自家的植物工廠。
植物工廠絕對是有魅力的產業,其生產模式的最大魅力在於作物的安全性,由於在屋內採水耕培育,沒有蟲害問題,完全不需噴灑農藥,更不需擔心重金屬汙染。 消費者可在百貨公司、高級超市的蔬菜區和高級餐廳都能買到標榜「不需清洗即可食用」、「安全、安心」、「耐存放」的產品。 所謂「安全、安心」的指標就是標榜二無二低的無農藥、無重金屬、低生菌數與低硝酸鹽,這樣的產品放諸目前全球的市場,絕對是使消費者安心的暢銷產品。 植物工廠挾帶光電科技的優勢及水耕技術的發展,來勢洶洶進入農業生產體系,甚至可能成為下個世代的農業主力,解決農業困境。
植物工廠展: 善待農場動物,從認明「動物福利標章」開始!
當基因改造大幅提升農作物的產量,並降低生產成本,但安全性卻倍受質疑時,各國官員和專家經歷一番熱烈激論後,開始有學者力倡仿照工業化大量生產模式的「植物工廠」,一方面可大幅提高糧食產量並嚴控品質,同時可解決糧食短缺和食物污染的雙重問題。 兩類植物工廠都須利用的人工光源,在發展初期以高壓鈉燈為主要照明設備,但由於燈體溫度高,需要以大量空調降溫,居高不下的成本,使植物工廠發展初期處處碰壁,也降低投資者意願。 農作生產工廠化,可能帶來生產效率,但是一旦多元的農村,成了單調的工廠,農友被自動化機具取代,農村將面臨瓦解,農村文化也將不復存在。
自然光型植物工廠的運作始於1960 年代初期奧地利Rusuna 公司的立體式植物工廠,荷蘭的設施園藝大型化、自動化、資訊化則是自1970 年代至今穩定發展,至1990 年代之後,與「自然光型植物工廠」名稱相符的植物工廠生產系統開始大規模地運作。 以現代設施監控環境,進行定期、定品質、定量之作物生產,植物工廠能於有限空間中達到高效產能,為前景可期的新式產業。 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。 2011年,台灣透過產業群聚力量成立「植物工廠產業發展協會」,根據工研院當時的預估,2012年全球植物工廠興建與維修市場產值將可達到美元720億美元。 2012年,台灣大學與工業研究院聯合成立的「台灣植物工廠產業發展協會」,目前正積極推動「農工一家」的植物工廠,希望帶動相關產業的發展,盼能搶先亞洲進而推進台灣於環保綠能領域的腳程。
植物工廠展: 水耕 水植 水生植物 魚菜共生 植物工廠
植物工廠來勢洶洶,政府視為未來主力產業,積極推廣補助,甚至寄望解決農地消失問題。 但能否成為農業救贖,甚至為農村帶來何種影響,恐怕都是在研發之外,必須思考的現實問題。 提高單位面積產能是現階段農業發展的關鍵任務,現階段透過植物工廠立體化栽培可用最小的土地面積生產最大量的種苗或短期蔬菜。 如此可避免受到風災、雨災等的影響,逐年擴大產能更可避免產銷失衡,避免現地耕除的浪費,更可逐年減少對農業災害損失的補貼,滿足消費者對食物安全的最基本需求。 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[8]」,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。 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。
另外,植物工廠也克服了植物生長的氣候與地形問題,能種植出反季節的作物,增加在地生產作物的比例,減少植物運輸的碳足跡,在有可能徵收「碳稅」的未來,又增加了一項重要的競爭力。 且目前的植物工廠以水耕居多,其營養液、肥料等皆被視為商業機密,相關單位管控困難,因而造成消費者疑慮,而部分植物工廠為達量產,日夜皆照光以加速其生長,但無日夜之分、速成的蔬菜是否真的如廠商所標榜的百分百「健康」,也令人存疑。 2008年金融海嘯後,台灣各路光電、電子產業大老,無不覓求新方向,其中植物工廠的應用更因為搭上全球糧食危機的熱潮,就連國際品牌Philips、Osram、Mitsubishi、Panasonic等,也爭相投入。 在展場中,農業試驗所展示一個簡易型植物工廠,研發人員強調,必須考慮台灣農業體系,發展農民適用的農業設施。
植物工廠展: 植物工廠
然而現今農業的發展,遭遇前所未有的挑戰,依據聯合國人口署的預估,2050 年的全球人數將達91.7 億,屆時糧食供應量將是極大問題。 植物工廠展2023 目前全球的可耕地已經用了80%,但約有15 億公頃的可耕地,受全球暖化、氣候變遷的影響,面臨海平面上升的威脅。 依據聯合國環境規劃署的統計,每年有600 萬公頃的土地變成沙漠,約1000 萬公頃的土地因沙漠化而喪失經濟價值。
而故事就要從新竹縣新豐鄉說起,新豐是新竹縣稻米產量最大的產區,然而卻是位於俗稱「風頭水尾」的地區,由於地理位置在石門水庫最尾端,灌溉時搶水搶不過上游的農田。 水稻種植需要許多水,尤其在插秧時更需要長達三個月的「淹田」,也就是將插滿秧苗的田灌滿水,才可以讓秧苗好好長大。 除了成立「非籠飼雞蛋專區」之外,家樂福也鼓勵農民少用抗生素和各種不當用藥,並且支持印有「動物福利標章」的鮮奶和吐司。
植物工廠展: 相關檔案下載
以酪農來說,乳牛其實是來自溫帶地區的動物,但臺灣氣候濕熱,多數農場佔地狹小,專業照護人才短缺,乳牛容易發生「熱緊迫」的現象,造成他們無法調節體溫,甚至昏厥死亡。 在農場經營模式轉向工業化的同時,我們能夠用更短的時間生產更多食物,卻也忽略了這些動物在工業化飼養環境所遭遇的生存困境。 印度是世界糧食出口大國,廣大的國土包含熱帶、亞熱帶、溫帶等不同氣候風貌,再加上各省份的風俗民情各異,塑造出多樣的地理環境、天氣型態及文化特色,有利降低研究取樣上的偏差。 在各類生產者中,看天吃飯的農民最擔心極端氣候影響收成,農產歉收也將導致糧食短缺、物價上漲,並影響民生經濟。 在第 27 屆聯合國氣候變遷大會(COP27)中,多國持續響應 2050 年全球淨零排放目標,聯合國更重申人類社會必須強化面對極端氣候的調適能力,透過跨領域的資訊共享與合作,建立環境、經濟、社會等各面向韌性。 而財團法人光電科技工業協進會(PIDA)也於2012年推估,2013年全球植物工廠市場產值約可達9億美元,甚至預測至2016年,全球植物工廠市場產值可成長至40億美元。
將這些優勢成功整合之後,國內知名的植物工廠包括三愛、光茵、華映等都以整廠輸出為主要營利項目,目前也都成功跨到大陸市場。 唯目前植物工廠於照明上花費、耗能不少,硬體上低成本、資源低耗能的技術尚未被克服,還是造成了許多消費者、環保人士的疑慮,甚至反對。 但直到工、農業強國日本提出後,才開始真正掀起熱潮,尤其是經歷了311海嘯和福島核災後,日本政府更投入146億元日幣,盼能擴充植物工廠數量,供給價格合理又安全無虞的綠色蔬菜給國民。 為全面控制環境變因,完型植工的屋頂、牆面多使用隔熱材料,而內部規劃則充分利用可種植面積,以分攤環境監控的成本,且為反射燈光,完型植工內部牆面多漆成白色,並於燈管或作物層架內側貼置反光素材。
植物工廠展: 一年一度的「植物工廠應用技術研習班」要開班囉
從糧食危機到光電產業榮景衰退、LED燈成本降低、各類技術革新等發展條件,台灣的「植物工廠」在這天時、地利、人和的情況下,從實驗性質走上了產業化的道路,也成為國際農業備受矚目與觀察的創新產業之一。 最重要的是,植物工廠這些種種「自動控制」、「人工光源」的技術,正好都是台灣科技業最擅長的領域。 聞名世界的「半導體王國」,不僅光電產業俱備技術,更有低廉的成本,近期急起直上的軟體技術,也成了台灣發展植物工廠的重要競爭力和利基之一。 早期人工光源型植物工廠的發展主要針對隔熱材、自動化設備、光源種類與效率、空調設備效能等。 近年來亦針對栽培環境的控制技術(包括光環境溫濕度控制,特別是二氧化碳補充技術)、養液調整技術、排水技術、培地調整技術、培地容器技術、移動技術、整列技術、播種與收穫省力化技術等做更精進的研究。
「植物工廠」不僅改變了以往農民靠天吃飯的宿命,也是21世紀人口、資源、環境、糧食危機等綜合問題呼聲漸高的解答之一。 植物工廠的出現,為電子、光電產業低迷、緊繃的氣氛帶來一絲清新氣息,同時也為眼前低產值的台灣農業攀向高附加價值,找出了一線生機。 而除了價格過高,這些接近完美的蔬菜,生產過程更同樣不斷被檢視。 由於其創新的種植方式多以人為方式達到穩定量產,為了監控溫度、溼度等變因,並保持蔬菜的無塵、低菌數,蔬菜從種苗開始就在類實驗室的環境中長大,雖說能保證百分之百無農藥,但民眾普遍對「實驗室」出產的蔬菜接受度仍不普及。 過去氣候條件穩定、甚少災荒澇旱的地區,反而容易受到氣候變遷的影響,其弱點在於農民缺乏應變經驗,難以在短時間內應對氣候變遷帶來的生計衝擊。 中研院經濟研究所莊雅婷助研究員以環境經濟學為研究方法,選擇印度作為實證區域,研究降雨量的變化對不同地區、不同類型農民的生計影響,從中探索農民因應天災所發展出的生存之道。
植物工廠展: 物工廠暨農業設施展- 農業試驗所 天然的生物防治
2019 年,家樂福與台灣動物社會研究會倡議合作,制定「動物福利政策」,希望能讓民眾透過實際行動,帶動台灣產業轉型。 2018 年美國耶魯大學經濟學教授諾德豪斯(William D. Nordhaus)、紐約大學經濟學教授羅默(Paul Romer)以總體經濟學模型,找出氣候變遷與經濟成長的關係,同獲諾貝爾經濟學獎。 要在人生地不熟的異國做研究並不容易,需要與熟悉當地生態的「地頭蛇」建立良好關係,再經由他們連結在地人脈,讓農民願意暫時放下手邊工作來配合訪談。 原來這是地區社群的互助默契,大農地主在乾旱或澇災時提供工作機會,受雇農民也願意在農作欠收時降低工資,彼此相互體諒、一起度小月。
一路走來並非總是一帆風順,但喜歡與人交流的莊雅婷牢記每一次與受訪者互動的美好經驗。 對研究的熱情、人們釋出的善意,使她面對各種艱難挑戰時,得以發揮超強耐力,更是疲憊至極時「滿血復活」的最佳養分。 小農在一般情況下,靠著耕作小規模農地過著自給自足的生活,但相對缺乏其他替代收入,一旦面臨降雨衝擊,收入反而下降最多。
植物工廠展: 創造台灣綠金 植物工廠強勢來襲
植物工廠的各項環境變因多由人工控制,環境控制可以將最佳生長條件定量化後創造作物生長之最適當環境,生物科技則主要為育種的基因改變或篩選技術。 但隨著科技進步、普及,取得高效能、低成本的人工燈源已不是難事,取代高壓鈉燈的LED燈溫度較低,適合用於垂直種植的植物工廠,不僅較省電、壽命長,還能依蔬菜成長需求的不同調整光譜、波長、色光等,有些廠商也搭配太陽能板,盼能再降低成本。 另外也有製造業者,目標並不只放在台灣市場,而是希望行銷國際,讓植物工廠進入世界各地。 在業者心中,面對高度城鎮化,農地不斷消失,植物工廠將成為一種解決之道。 植物工廠展2023 但是目前台灣的植物工廠發展,仍是多頭馬車,各家廠商自力研發,缺乏一個分工整合機制。
而開發新品種的基礎建立在遺傳資源上,這些是幾萬年來大自然演化之下的結果,因此臺灣作物種原庫就像是一座銀行,保存著珍貴的遺傳資產 —— 作物活體種子。 此外,當降雨型態轉變,雨量太少時造成農作物缺水、強度過大則破壞外觀及品質;而大氣中的二氧化碳濃度提高,會導致植物體碳氮比上升,使農作物更容易遭受病蟲害感染。 根據聯合國政府間氣候變遷專門委員會在 2022 年發布的第二工作小組「衝擊、調適與脆弱度」報告 植物工廠展 (AR6 WII) ,人為導致的氣候變遷包含更頻繁、強度更強的極端天氣事件,以及在升溫情境下人類和自然都將面臨各種風險。
植物工廠展: 日本最大的植物工廠,11月完工開始生產
近年氣候變遷,農作物收穫量不穩定,帶來糧食危機的警訊,加上食物安全問題,「植物工廠」以可將農作物量產,提供穩定且高品質的糧食生產,成為全球積極投入的新興產業。 「台灣植物工廠產業發展協會」首任理事長,也是工研院材化所所長蘇宗粲表示,臺灣現有的溫室工程技術,面臨植物生長監控、單位體積產量、產期調控、節能、病蟲害自動偵測與防災等技術問題,在發展植物工廠之際,也必須將這些問題納入,才能有效解決。 因此,工研院將以跨領域整合的方式,將各單位的專業技術結合至植物工廠中,打造最適合植物生長的環境,像是單位可共同針對植物特性,開發適合植物生長的LED燈,並進行光照、光源的改良。 「台灣植物工廠產業發展協會」籌備處主任委員劉佳明表示,全球人口每年穩定成長,但地球溫室效應加劇造成可耕地面積大幅減少及農作物栽種不易等問題,如何解決糧食問題已成為世界各國的重要議題。
同時使用在育林、沙漠綠化、能源植物、機能性植物的種苗在各國的需求量大增,這些種苗有可能成為國際貿易商品,植物工廠的種苗生產不受地理或氣候因素影響,可望確立其國際標準技術。 植物工廠並非萬能,考慮經濟效益,只有高單價、栽培期短且體積小的植株才適合。 以種苗為栽培對象,更可以與溫室業者結合,依季節供應更健壯的種苗,更具國際商機。 現階段植物工廠的造價高,各國皆然,台灣的工商業界整合能力強,完全有實力開發相關產品外銷。
植物工廠展: 植物工廠發展沿革
因此,植物工廠作物的生長過程中可不需噴灑農藥,就能種出低生菌數的蔬菜,而藉由養液的調整,也可降低植物中的硝酸鹽(致癌物)含量,或依照需求提高植物的某些特定成分,以種出高營養價值的環保蔬菜。 植物工廠展2023 有30多年歷史的「台北國際光電週」,於2012年首次推出植物工廠展,因大獲好評,遂決議於2013年續辦,今年大展將於6月17〜19日舉行,預計加入更多相關配套技術相關產業,盼能將台灣植物工廠持續推向高峰。 當然,最重要的還是秧苗長得怎麼樣,與生長時間相同的傳統秧苗單株作比較,旱田直播秧苗根系更長、更茂密;由於不用育苗,整地播種的時間提前至十二月底,地上部的莖、葉也有較充裕的時間生長,更為強健、耐旱,有可能成為未來氣候變遷下水稻產業的永續策略之一。 該研究點出過往農業政策忽略之處,提醒在強化氣候變遷適應力的準備工作中,應考量農民行為與當地歷史氣候條件的交互影響,引導農民保有居安思危的觀念,及早研擬因應氣候變遷的對策。 至於歷史降雨量變化較大的地區,多數農民已藉由代代相傳的生活經驗,建立起農業以外的收入來源、工作技能與求職人脈,降低氣候不佳對收入的影響。
- 近年氣候變遷,農作物收穫量不穩定,加上人口暴增,帶來糧食危機的警訊,從全球各國投入發展植物工廠的趨勢已可察覺,並帶來龐大商機。
- 莊雅婷進一步根據土地大小及經濟規模,將農民分成:有自耕地的大農、中農、小農,以及無自耕地的農民,並初步分析 4 類農民面對降雨衝擊的收入狀況。
- 植物工廠概念最先緣自於歐美設施栽培農業,目前已有日本、美國、荷蘭等國開始發展,預估2012年新建與維修市場將可達到美元720億產值。
- 回憶起與印度的不解之緣,源自在印度工作半年多期間,接觸到發展中國家的實際狀況,親眼見到當地貧富差距之大,讓莊雅婷在心中埋下關心貧窮議題的種子。
3月13~16日間,2014國際綠色產品展間,植物工廠展區人潮也絡繹不絕,白燦燦燈光下,一排排綠油油的植物不僅吸引民眾好奇,也成為更多企業和買主最大的亮點,植物工廠發展的趨勢,不言而喻。 前面有提過,臺灣水稻一年中可以分兩期栽種,在一期稻作的淹田工作期間大約是一月至四月底,恰好落在臺灣十一月至四月的枯水期,正需要水的時候卻沒有水,使在地的青農開始思考,若未來水情更緊張時,新豐還能繼續種植水稻嗎? 只要不過度浪費,選擇有「動物福利標章」認證的產品,就能讓這些動物在更加友善的環境成長,共創人類與動物更好的未來。 在偌大的經濟學領域中,莊雅婷選擇環境經濟學、發展經濟學、行為經濟學作為研究領域。
植物工廠展: 台灣植物工廠發展現況與展望 - 農業知識入口網
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。 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。 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[5]。 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。 2015台北國際光電週於台北世貿中心南港展覽館舉辨第4屆「植物工廠暨農業設施展」,以「植物工廠生活化」作為主題,展出植物專用燈、檢測設備和環控系統,以及水耕設施等之B2B系統或B2C裝置。 光合齋以「智能生態」為概念,符合展覽之訴求,將成本次展覽為一大亮點。
植物工廠展: 日本貨櫃型植物工廠
這句古諺意思是告訴人們要未雨綢繆,替之後的變化做準備,就像現在的我們面對氣候變遷帶來的衝擊,也需要不同的調適策略,應對未來的挑戰。 例如使用分子標記輔助育種,找出與性狀相關的基因後做記號,縮短育種時間,開發出能抵過逆境的品種。 植物工廠展 此外,為了確定農民收入與氣候條件之間的連動性,排除與其他變因的交互影響,研究中設定的固定變因包括:家庭規模、村莊人口、戶主年齡及教育程度、農業經驗及替代技能等;環境固定變因則包括:種植模式、土壤類型、村莊特性及農村到城市距離。 近年氣候變遷,農作物收穫量不穩定,加上人口暴增,帶來糧食危機的警訊,從全球各國投入發展植物工廠的趨勢已可察覺,並帶來龐大商機。