人工光型植物工廠在中國產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新動向.pdf
<p>賀冬仙，教授，專業(yè)方向：生物環(huán)境工程，E-mail：hedxcau.edu.cn 收稿日期：2018-04-18；接受日期：2018-04-23 基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFB0403901） 致謝：本文調(diào)研中得到中國松下、中科三安、深圳喜萃、中糧智慧農(nóng)場、 陜西旭田、中科稀土（長春） 、北京農(nóng)眾物聯(lián)的積極配合與支持，在 此一并表示感謝！ 近期人工光型植物工廠備受業(yè)內(nèi)外投資人的關(guān)注。本文通過具有一定產(chǎn)業(yè)化特征或規(guī)模的典型企業(yè) 介紹了人工光型植物工廠在中國的發(fā)展?fàn)顩r，未來人工光型植物工廠必將走向?qū)I(yè)化、規(guī)?；?biāo) 準(zhǔn)化的技術(shù)趨勢，其銷售也需與電商提出的新零售相結(jié)合，形成為特定消費(fèi)者提供高端優(yōu)質(zhì)蔬菜的 新型商業(yè)模式。 人工光型植物工廠在中國產(chǎn)業(yè)化發(fā) 展的新動向 賀冬仙 （中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京100083） 近年來，伴隨著中國農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革， 巨大的產(chǎn)業(yè)資本、金融資本和工商資本進(jìn)入現(xiàn)代農(nóng) 業(yè)，為植物工廠的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展帶來了新的驅(qū)動力。 為此，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)投資尤其是對具高科技含量的人工 光型植物工廠和大規(guī)模的環(huán)控型溫室的投資建設(shè)已 經(jīng)不再是國家農(nóng)業(yè)科技示范園的概念性宣傳，而是 初步形成了具有一定產(chǎn)業(yè)發(fā)展特征的新型商業(yè)模 式。本文期待從具有植物工廠產(chǎn)業(yè)雛形的幾個典型 企業(yè)介紹入手，尤其是針對掌握了人工智能、大數(shù) 據(jù)、大資本的電商投資導(dǎo)向分析人工光型植物工廠 在中國的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。 1 日本式植物工廠 人工光型植物工廠是在可控環(huán)境下利用無土栽 培技術(shù)實(shí)現(xiàn)具有高產(chǎn)高效、節(jié)能環(huán)保、清潔健康、 生態(tài)智能特征的周年穩(wěn)定的植物清潔生產(chǎn)模式。與 蔬菜、花卉、藥用植物等利用溫室或大田進(jìn)行的園 藝生產(chǎn)相比，植物工廠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量更 高、品質(zhì)更好，尤其是其周年穩(wěn)定清潔供應(yīng)和優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn)高效的技術(shù)特征，更適合未來社會的市場需求 與消費(fèi)升級。然而，即使是在植物工廠產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 已經(jīng)基本成型的日本，由于技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)核算的 制約，植物工廠技術(shù)依然存在建設(shè)成本高、生產(chǎn)成 本高、產(chǎn)量和品質(zhì)未達(dá)到預(yù)期水平等問題，能夠?qū)?現(xiàn)盈利或持平的企業(yè)也就60%70%，不少企業(yè)依 然處于虧損狀態(tài)。 實(shí)現(xiàn)高附加值植物生產(chǎn)、低成本化、自動化 依然是植物工廠技術(shù)研發(fā)的主攻方向，也是產(chǎn)業(yè)化 發(fā)展中未能突破的關(guān)鍵技術(shù)。富士通公司曾經(jīng)生產(chǎn) 低鉀葉用萵苣（生菜） ，以供應(yīng)臟器移植人群的特 殊需求，從而實(shí)現(xiàn)了高附加值植物的工廠化生產(chǎn)， 但該生產(chǎn)模式并未能以公司獨(dú)特技術(shù)保持其技術(shù)領(lǐng) 先性，目前幾乎所有的企業(yè)都能生產(chǎn)低鉀生菜。木 村屋商店的GreenLand植物工廠，由于解決了計(jì)劃 生產(chǎn)和穩(wěn)定銷售的問題，從運(yùn)行開始就處于穩(wěn)定經(jīng) 營和持續(xù)盈利狀態(tài)。因此，基于生產(chǎn)和銷售匹配的 1 新優(yōu)品種 栽培管理 本期視點(diǎn) 產(chǎn)業(yè)市場 病蟲防控 1 產(chǎn)業(yè)廣角 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 2018（5）：1 - 8 圖 1 大連華錄植物工廠 日本式植物工廠的商業(yè)模式在中國具有一定的產(chǎn)業(yè) 化發(fā)展前景。不少日本企業(yè)也非常看重植物工廠在 中國產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的市場前景，多年前就開始了產(chǎn)業(yè) 布局。 日本松下利用和整合了中國松下幾家子公司 的資源優(yōu)勢、地域優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢，更快捷地開展 了自建與自營植物工廠、蔬菜銷售、承建植物工廠 等業(yè)務(wù)。中國松下從2014年開始組建植物工廠研 發(fā)團(tuán)隊(duì)，2017年分別在大連和蘇州自建和自營各 一座占地面積1 000 m 2 以上的植物工廠進(jìn)行技術(shù)示 范，期待成為植物工廠承建商和解決方案提供商， 進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。中國松下涉及植物工廠業(yè)務(wù)的有4 個子公司，大連華錄和蘇州松下涉及植物工廠建設(shè) 與運(yùn)營，北京松下照明涉及植物工廠用LED燈具 生產(chǎn)，在北京還成立了一家銷售公司，負(fù)責(zé)自營植 物工廠的蔬菜銷售和植物工廠資材與工程建設(shè)的市 場營銷。 1.1 大連華錄植物工廠（CHPAVC植物工廠） 中國華錄·松下電子信息有限公司于2014年 10月成立植物工廠技術(shù)研發(fā)小組，在日本松下的 技術(shù)指導(dǎo)下，沿用松下福島工廠技術(shù)模式，于2017 年9月在大連瓦房店公司自有廠房內(nèi)建設(shè)一座占地 面積為2 430 m 2 的水培葉菜工廠，其中1 440 m 2 為 水培葉菜生產(chǎn)空間，其他則為配套設(shè)施與小型基質(zhì) 培實(shí)驗(yàn)室（圖1） 。水培葉菜工廠的實(shí)際栽培面積 共計(jì)3 110 m 2 ，有9層立體栽培架16個，立體栽 培架的長度約為18 m，寬度為1.2 m，層高約為0.4 m，主要生產(chǎn)生菜、小松菜、羽衣甘藍(lán)等，日產(chǎn)量 為500 kg，折合日產(chǎn)5 000株生菜（每株生菜的地 上部分達(dá)到100 g鮮質(zhì)量） ，項(xiàng)目總投資額為1 850 萬元。由于在原有電子廠房內(nèi)搭建，植物工廠的圍 護(hù)結(jié)構(gòu)使用雙層充氣薄膜以降低建設(shè)成本；人工 光源使用紅藍(lán)LED條狀燈具，栽培層光照強(qiáng)度為 180200 mol·m -2 ·s -1 。該植物工廠設(shè)計(jì)的白灰 組合式聚苯泡沫栽培板不僅有效地防止了綠藻、隔 離了燈具發(fā)熱對液溫的影響，還適于自動化采收。 該植物工廠的環(huán)境要素和營養(yǎng)液循環(huán)都得到自動控 制，投產(chǎn)以來生產(chǎn)基本穩(wěn)定，但由于蔬菜銷售問題 未能實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷生產(chǎn)。該公司以CHPAVC植物工 廠模式在2018年度啟動了植物工廠建設(shè)業(yè)務(wù)。 1.2 蘇州松下植物工廠（PFSS植物工廠） 蘇州松下生產(chǎn)科技有限公司在蘇州建設(shè)了一座 占地面積約為1 000 m 2 的人工光型植物工廠，利用 泥炭土的營養(yǎng)缽培和LED光照技術(shù)立體生產(chǎn)葉菜 和根菜，以Panasonic品牌蔬菜于2017年2月在蘇 州泉屋超市上市。2017年9月15日，該公司舉行 了新植物工廠竣工暨“品蔬生活”品牌產(chǎn)品的出貨 儀式，以線上和線下相結(jié)合的新零售方式在上海、 2 新優(yōu)品種 栽培管理 本期視點(diǎn) 產(chǎn)業(yè)市場 病蟲防控 2 產(chǎn)業(yè)廣角 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 圖 2 中科三安植物工廠的模組化栽培架與植物栽培效果 蘇州、無錫全面開啟了植物工廠蔬菜銷售業(yè)務(wù)。 線下銷售除莆田網(wǎng)、新鮮館、全洲等商超外，還 包括松下電器生活館和上海的CLUXTA松下·智 美體驗(yàn)館。蔬菜產(chǎn)品以5種葉菜+1根菜組合帶沙 拉醬的形式銷售，每包鮮質(zhì)量50120 g，售價為 16.828.8元，折合200元·kg -1 以上。蘇州松下 植物工廠沿用的是新加坡松下的基質(zhì)盆栽模式，期 待通過植物工廠的無農(nóng)藥與清潔生產(chǎn)優(yōu)勢占領(lǐng)蔬菜 高端市場。蔬菜生產(chǎn)利用泥炭土的營養(yǎng)液底面灌水 與LED光源，日產(chǎn)規(guī)模折合為2 600株生菜。 2 中國式植物工廠 國內(nèi)很多跨界投資人越來越看好蔬菜快消品市 場的未來發(fā)展?jié)摿Α＝鼉扇陙?，我國對大型玻?溫室、水培蔬菜設(shè)施、乃至人工光型葉菜植物工廠 的投資建設(shè)需求旺盛，從南到北已有多個投產(chǎn)和在 建的大型設(shè)施項(xiàng)目頻繁被媒體報道。2015年以來 逐漸形成了具備產(chǎn)業(yè)雛形的幾種不同商業(yè)模式，盡 管這些商業(yè)模式不能代表人工光型植物工廠技術(shù)的 未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，但可在近期內(nèi)為科研、產(chǎn)業(yè)、 投資等涉業(yè)人員提供參考。 2.1 中科三安植物工廠 2015年12月，作為中國LED芯片大廠的福建 三安集團(tuán)與中國科學(xué)院植物研究所合作，共同發(fā)起 成立了“福建省中科生物股份有限公司” ，建設(shè)中 科三安植物工廠，從光電產(chǎn)業(yè)跨界到“光生物”產(chǎn) 業(yè)，成為中國LED生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)化投資建設(shè)植物 工廠的先例。中科三安植物工廠的定位為集科研、 生產(chǎn)、示范、孵化等多功能于一體的新興光生物產(chǎn) 業(yè)投資，注冊資金為1億元，預(yù)計(jì)到2020年總投 資將達(dá)到70億元。2016年6月，占地面積為3 000 m 2 的3層式建筑、栽培面積超過10 000 m 2 的中科 三安植物工廠建成投產(chǎn)，到2017年5月日產(chǎn)規(guī)模 為1 500 kg葉菜，折合日產(chǎn)15 000株生菜（圖2）。 中科三安植物工廠生產(chǎn)的蔬菜在廈門、福州和泉州 等地的超市銷售，曾為2017廈門金磚五國第九次 會晤供菜3 000 kg。 2017年7月，占地面積5 000 m 2 的金線蓮植 物工廠建成投產(chǎn)，同期在美國拉斯維加斯投資建設(shè) 的占地面積10 000 m 2 的葉菜植物工廠將在2018年 5月初投產(chǎn)。2017年1月曾為海外供貨1 000套植 物工廠用模組化栽培架，之后開始在各大展會出展 宣傳。據(jù)稱：該公司在植物工廠產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵設(shè)備 開發(fā)方面已取得重要成果，開發(fā)的植物光照產(chǎn)品包 含科研生產(chǎn)應(yīng)用的6大系列產(chǎn)品已取得美國UL認(rèn) 證。該公司期待在光生物、植物光照、成套設(shè)備 及規(guī)?；?jié)能型植物工廠系統(tǒng)的研發(fā)、集成和示 范領(lǐng)域成為國際領(lǐng)先的科技公司和系統(tǒng)解決方案 供應(yīng)商。 “全球LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展看中國，中國LED產(chǎn)業(yè) 發(fā)展看廣東” 。全球LED芯片市場規(guī)模在2017年 度達(dá)到510億元，中國占其產(chǎn)能的54%，市場規(guī)模 為189億元。地方政府從LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度對 植物工廠產(chǎn)業(yè)應(yīng)用給予了高度重視，尤其是廣東和 江西。人工光型植物工廠的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展首先依托于 高端蔬菜消費(fèi)的市場需求，同時也是當(dāng)?shù)厥卟松a(chǎn) 方式進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)需求。單從LED產(chǎn) 業(yè)基地建設(shè)而衍生的LED植物工廠產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的 內(nèi)在驅(qū)動力明顯不足，但卻可能成為地方產(chǎn)業(yè)推動 的政府抓手與技術(shù)優(yōu)勢。到2018年底，在深圳、 廣州、珠海將完成建設(shè)并投產(chǎn)，達(dá)到日產(chǎn)5 000株 生菜以上的大型人工光型植物工廠有5個以上。可 3 新優(yōu)品種 栽培管理 本期視點(diǎn) 產(chǎn)業(yè)市場 病蟲防控 3 產(chǎn)業(yè)廣角 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 圖 3 深圳喜萃植物工廠的外觀與內(nèi)景 以判斷，作為LED產(chǎn)業(yè)基地的深圳將成為人工光 型植物工廠在中國產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。 2.2 深圳喜萃植物工廠 成立于2015年7月的華星環(huán)球（深圳）農(nóng)業(yè) 有限公司以室內(nèi)垂直農(nóng)場為主營業(yè)務(wù)，在2016年 底建成占地面積為3 000 m 2 ，預(yù)定生產(chǎn)規(guī)模為日產(chǎn) 10 000株生菜的喜萃植物工廠（圖3） 。喜萃植物 工廠坐落于深圳市龍崗區(qū)靠近海邊的深圳藝象iD TOWN國際藝術(shù)區(qū)，前身是某印染廠。該植物工廠 利用廢棄的半棟2層建筑式廠房改造而成，實(shí)際完 成預(yù)定建設(shè)規(guī)模的2/3，運(yùn)營其中的一半，日產(chǎn)量 折合為2 0002 500株生菜。喜萃植物工廠取得了 瑞士GAP認(rèn)證和中國GAP認(rèn)證，也獲得了蔬菜供 港資質(zhì)認(rèn)證。對外參觀開放的一個蔬菜生產(chǎn)車間內(nèi) 有6列12層立體栽培架，長度在15 m以上，使用 1.5 m長的紅藍(lán)組合LED燈具，光照強(qiáng)度約為200 mol·m -2 ·s -1 ，采用椰糠基質(zhì)進(jìn)行穴盤漂浮育苗。 育苗結(jié)束后將蔬菜種苗從穴盤高密度轉(zhuǎn)移到低密度 進(jìn)行定植，栽培14天后采收，栽培期間采用底面 灌水。葉菜采收和包裝時帶根，利用“活體菜”的 方式進(jìn)行銷售，消費(fèi)者在打開包裝后切除根系即可 免洗食用。喜萃植物工廠的投資商包括華大基因和 松禾資本，這也從側(cè)面證明了產(chǎn)業(yè)界和金融界對 LED植物工廠的產(chǎn)業(yè)化投資將先從深圳開始，深圳 成為我國植物工廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)向標(biāo)的判斷是基本正 確的。 2.3 AeroFarm式植物工廠的投資計(jì)劃 金沙江創(chuàng)業(yè)投資基金專注于投資立足中國和 面向全球市場的高新技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)，目前累計(jì)管理 旗下超過16億美元與34億人民幣的資金。金沙江 資本看好未來中國的蔬菜生鮮產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，早 在2013年就投資了美國垂直農(nóng)業(yè)代表的Aeroeroero Farms arms公司。目前，金沙江資本將引進(jìn)美國 AeroFarm式植物工廠技術(shù)，結(jié)合在中國積累的產(chǎn)業(yè) 資源，發(fā)展中國的植物工廠產(chǎn)業(yè)。2017年4月， 由金沙江資本牽頭聯(lián)合京西燕園大健康基金等投資 機(jī)構(gòu)成立金沙江智慧農(nóng)業(yè)科技公司，利用AeroFarm 式植物工廠的LED光譜技術(shù)和“氣栽法”種植技 術(shù)進(jìn)行綠色蔬菜生產(chǎn)。該公司規(guī)劃在北京市門頭溝 區(qū)啟動一期植物工廠建設(shè)項(xiàng)目，同時將在北京、 廣州、深圳、杭州等地建造10個植物工廠。但到 2018年3月底，金沙江智慧農(nóng)業(yè)科技公司未曾有 關(guān)于植物工廠建設(shè)的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展報道。 AeroFarms是位于美國新澤西州的一家垂直農(nóng) 業(yè)公司，于2003年創(chuàng)立，據(jù)稱擁有5個植物工廠， 已成功種植超過250種蔬菜。中國的蔬菜生產(chǎn)和消 費(fèi)市場完全不同于美國，以美國式垂直農(nóng)業(yè)技術(shù)模 式來解決中國的高端蔬菜生產(chǎn)與供應(yīng)估計(jì)很難有太 大的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展空間。以風(fēng)投公司賺快錢的商業(yè)模 式判斷，人工光型植物工廠目前還很難快速見效， 估計(jì)這是該投資模式未能開展實(shí)質(zhì)性植物工廠建設(shè) 的主要原因。 2.4 中糧智慧農(nóng)場 中糧智慧農(nóng)場位于中糧生態(tài)谷項(xiàng)目的核心區(qū) 4 新優(yōu)品種 栽培管理 本期視點(diǎn) 產(chǎn)業(yè)市場 病蟲防控 4 產(chǎn)業(yè)廣角 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 圖 4 中糧智慧農(nóng)場的人工光型與自然光型植物工廠 圖 5 陜西旭田人工光型植物工廠 域，占地面積約78.5 hm 2 ，固定投資3.8億元，內(nèi)設(shè) “一心六園” ，一心即7棟智能環(huán)控溫室，六園即 六大室外主題園區(qū)。該項(xiàng)目由北京中環(huán)易達(dá)設(shè)施園 藝科技有限公司承建，于2016年10月23日開園， 門票80元。該項(xiàng)目室內(nèi)溫室的主題分別為：智慧 農(nóng)業(yè)體驗(yàn)館、垂直農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合館、都市園藝館、 蘑菇工廠、中糧自然學(xué)校、花卉工廠、番茄工廠（圖 4） 。其中：涉及到人工光型植物工廠的葉菜與藥用 植物栽培室和自然光型植物工廠的番茄工廠難以給 人留下高產(chǎn)高效的高科技印象。中糧集團(tuán)是保障我 國糧食安全的大型國企，這類為了發(fā)展房地產(chǎn)和其 他目的而投資建設(shè)的大型農(nóng)業(yè)設(shè)施項(xiàng)目很可能會成 為企業(yè)的巨大負(fù)擔(dān)。 2.5 陜西旭田人工光型植物工廠 陜西旭田光電農(nóng)業(yè)科技有限公司在2013年 3月成立于陜西省楊凌農(nóng)業(yè)高新示范區(qū)，之后以 I-Farmer的植物工廠產(chǎn)品和王琦菜商標(biāo)在全國開展 人工光型葉菜工廠的自建自營和承建代營業(yè)務(wù)（圖 5） 。陜西旭田建設(shè)運(yùn)營的植物工廠項(xiàng)目包括：陜西 旭田秦北植物工廠、陜西楊凌旭田植物工廠、陜西 實(shí)發(fā)旭田植物工廠、江蘇淮安旭田植物工廠、江蘇 漣水旭田植物工廠、江蘇洪澤旭田植物工廠、江 蘇宿遷旭田植物工廠、內(nèi)蒙古德盛禾旭田植物工 廠、重慶潼南旭田植物工廠等。這些設(shè)施規(guī)模有小 于100 m 2 的，有100500 m 2 的，也有大于1 000 m 2 的，大部分設(shè)置在農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園區(qū)內(nèi)， 主要用于科普示范和休閑觀光。這些科普類植物 工廠由于其功能性限制，很難達(dá)到產(chǎn)業(yè)化所要求 的高產(chǎn)高效，未來也難以成為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主流 形式。 2.6 長春關(guān)東文化園植物工廠 長春關(guān)東文化園坐落于吉林省長春市西部綠園 區(qū)內(nèi)，是集溫泉、餐飲、文化博覽、會議接待為一 體的4A級旅游風(fēng)景區(qū)。投資該園區(qū)的長春關(guān)東文 化園休閑度假有限公司董事長是一位農(nóng)民企業(yè)家， 在政府高新技術(shù)示范重點(diǎn)項(xiàng)目資助的前提下，2017 年新建了一棟占地面積為3 000 m 2 的三層建筑，一 層設(shè)計(jì)為封閉式菌菇生產(chǎn)，二層建設(shè)人工光型植物 5 新優(yōu)品種 栽培管理 本期視點(diǎn) 產(chǎn)業(yè)市場 病蟲防控 5 產(chǎn)業(yè)廣角 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 圖 6 長春關(guān)東文化園植物工廠的外觀和內(nèi)景 圖 7 北京農(nóng)眾物聯(lián)植物芯工廠 工廠，三層為透光玻璃圍護(hù)的溫室有機(jī)果菜生產(chǎn)， 產(chǎn)品主要用于園區(qū)內(nèi)餐飲消費(fèi)及入園客戶的采摘銷 售（圖6） 。2018年1月底，在還未完成建筑內(nèi)裝 的情況下，三樓的溫室有機(jī)果菜生產(chǎn)已經(jīng)開始，二 樓的人工光型植物工廠正在緊鑼密鼓地安裝7層立 體栽培架，栽培架的材料基本上為建筑用腳手架的 廢棄鋼管和木條等，栽培槽為有機(jī)玻璃焊接而成， 蔬菜為裸盤式混合基質(zhì)培，底面灌水的人工管理。 長約20 m、寬1.2 m、高4.0 m的7層大型立體栽 培架最少排列了60個，栽培面積合計(jì)達(dá)到10 000 m 2 以上。整個三層建筑除常規(guī)玻璃窗戶采光和通 風(fēng)外，未曾見到空調(diào)、通風(fēng)換氣、或其他環(huán)境控 制設(shè)備。該人工光型植物工廠使用1.2 m長的管狀 LED燈，交流220 V供電，LED燈具簽約量在10 萬支以上，其熱負(fù)荷初步估測為1 800 kW以上， 單純依靠內(nèi)外通風(fēng)實(shí)現(xiàn)環(huán)境控制是有風(fēng)險的。但 是，類似的人工光型植物工廠在建項(xiàng)目還有不少， 河北滄州一家企業(yè)在還未確定種植植物種類的情況 下，在數(shù)千平米的建筑廠房內(nèi)已經(jīng)安裝了立體光照 栽培架，全部使用LED燈具。試想，如此大規(guī)模 的室內(nèi)種植選用何種LED燈具、如何進(jìn)行環(huán)境控 制、育苗和栽培工藝流程如何設(shè)計(jì)、自動化管理和 勞動力分配如何實(shí)現(xiàn)幾乎都是未知數(shù)，這樣的設(shè)施 投資建設(shè)如何能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益？ 2.7 北京農(nóng)眾物聯(lián)植物芯工廠 北京農(nóng)眾物聯(lián)科技有限公司于2015年2月在 北京市平谷區(qū)馬坊橋投資建成的農(nóng)眾物聯(lián)植物芯工 廠，三層建筑廠房的占地面積為12 000 m 2 ，每層 使用面積為7 000 m 2 ，一層進(jìn)行封閉式菌菇生產(chǎn)， 二層是人工光型植物工廠，三層為環(huán)控型溫室果菜 生產(chǎn)，建成以來一直未能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效式穩(wěn)定生產(chǎn) （圖7） 。2015、2016年獲得投資相繼進(jìn)行兩次升 級改造，目標(biāo)是成為全國都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)。 人工光型植物工廠技術(shù)不僅僅需要采集各種環(huán)境信 息和植物信息，更需要將獲取的這些信息反饋應(yīng) 用于環(huán)境控制和生產(chǎn)管理，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效和清 潔環(huán)保的植物穩(wěn)定生產(chǎn)。無法穩(wěn)定生產(chǎn)也就難以實(shí) 現(xiàn)盈利性運(yùn)營，也就更難走向可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化 道路。 3 從電商式農(nóng)業(yè)投資導(dǎo)向看植物工廠 發(fā)展方向 得益于中國消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品“無污染、健康 安全”觀念的加強(qiáng)，以及居民消費(fèi)能力的提升， 類似京東等渠道大平臺對上游供應(yīng)鏈資源整合的 加強(qiáng)，以及淘寶、天貓等電商平臺對自營業(yè)務(wù)的 開拓，京東、天貓、淘寶等電商平臺成為蔬菜生 鮮線上購買率較高的網(wǎng)站。據(jù)調(diào)查，京東商城的 生鮮使用率高達(dá)70%以上，100200元是生鮮網(wǎng) 購頻率最高的消費(fèi)水平，其中客戶對食品安全的關(guān) 注度最高。京東和阿里巴巴近年來擴(kuò)展了線上、 線下資源整合的新零售業(yè)態(tài)，阿里巴巴從2016年 以盒馬鮮生門店開啟了生鮮新零售，而京東則在 2017年初利用7FRESH和無界零售開啟了生鮮 6 新優(yōu)品種 栽培管理 本期視點(diǎn) 產(chǎn)業(yè)市場 病蟲防控 6 產(chǎn)業(yè)廣角 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 圖 8 新零售代表的盒馬鮮生與 7FRESH門店 零售（圖8）。 阿里巴巴從2016年開始，在北京、上海、寧 波、杭州、深圳、成都等地共開設(shè)30家盒馬鮮生 體驗(yàn)店，占地面積均在4 000 m 2 以上，商品種類在 3 000種以上。盒馬鮮生的目標(biāo)用戶是有一定經(jīng)濟(jì) 基礎(chǔ)的、2535歲、圍繞家庭的高端互聯(lián)網(wǎng)用戶， 集中在女性?？蛻魺o論在門店購買、還是在APP 線上下單，都能實(shí)現(xiàn)“三公里范圍、半小時送達(dá)”， 這是對其他企業(yè)生鮮銷售模式的重大顛覆，打破 了傳統(tǒng)實(shí)體店面積的局限，在有限的空間內(nèi)創(chuàng)造了 更大的銷售額。從盒馬鮮生在北京亦莊門店擺設(shè)的 LED植物生長箱可以看出，人工光型植物工廠是阿 里巴巴看重的解決蔬菜安全問題的清潔生產(chǎn)方式。 但是，盒馬鮮生目前銷售的葉菜數(shù)量較少，基本上 是溫室生產(chǎn)的水培葉菜或果菜，完全人工光型植物 工廠生產(chǎn)的葉菜還未曾見到。 京東的7FRESH于2018年初在北京亦莊大族 廣場以及海淀華潤五彩城新設(shè)2家。劉強(qiáng)東宣稱將 于未來35年在全國鋪設(shè)超過1 000家門店，探 索無界零售新模式。7FRESH店鋪在提供農(nóng)產(chǎn)品銷 售服務(wù)外，還提供食材料理和餐飲區(qū)服務(wù)，同時提 供三公里內(nèi)最快半小時送達(dá)的免費(fèi)快遞服務(wù)。2017 年京東與日本三菱化學(xué)在北京簽約合作溫室葉菜水 培生產(chǎn)，未來是否會采用人工光型植物工廠作為高 端葉菜生產(chǎn)模式還需拭目以待。 我國的蔬菜生鮮市場份額在萬億元以上，開啟 快消品市場投資的不僅有阿里巴巴和京東等電商， 房地產(chǎn)企業(yè)也先后開啟農(nóng)業(yè)投資，尤其是碧桂園的 2018農(nóng)業(yè)計(jì)劃引起了設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。中 國的新零售無論從蔬菜消費(fèi)市場還是設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展 的角度來看，已經(jīng)不可避免地涉及到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方 式的變革，而作為農(nóng)業(yè)高科技的人工光型植物工廠 將如何發(fā)展確實(shí)難以預(yù)料。 4 跨界融合式植物工廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式 國內(nèi)先后有不少化妝品業(yè)界和生物醫(yī)藥提取界 涉足人工光型植物工廠，以期待利用植物工廠的高 效生產(chǎn)達(dá)到靶向型物質(zhì)生產(chǎn)的目的。美國東北州立 大學(xué)王躍駒教授回國創(chuàng)業(yè)的項(xiàng)目就是將人工光型植 物工廠和生物反應(yīng)器技術(shù)相結(jié)合，利用生菜和煙草 來生產(chǎn)各種蛋白藥物和青蒿素等，包括醫(yī)治腫瘤的 特效藥單克隆抗體PD-1、PDL-1以及白蛋白、 八因子等血液制品等（圖9） 。該技術(shù)組合將為生 物藥生產(chǎn)行業(yè)帶來技術(shù)變革，即利用人工光型植物 工廠技術(shù)的高效植物生產(chǎn)提高各種生物反應(yīng)器的效 率，從而高效地生產(chǎn)各種蛋白、疫苗和抗體等靶向 型物質(zhì)，大幅度降低一些重大疾病治療藥物的價 格。據(jù)稱：該技術(shù)一直屬于國際壟斷，日本在利用 草莓生產(chǎn)獸用抗體領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，而我 國在該領(lǐng)域還未見突破。 7 新優(yōu)品種 栽培管理 本期視點(diǎn) 產(chǎn)業(yè)市場 病蟲防控 7 產(chǎn)業(yè)廣角 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 5 人工光型植物工廠產(chǎn)業(yè)化發(fā)展瓶頸 與技術(shù)趨勢 人工光型植物工廠首當(dāng)其沖面對的是中國的蔬 菜供應(yīng)市場。針對我國蔬菜種植面積大、種類多、 價格低的現(xiàn)狀，人工光型植物工廠產(chǎn)業(yè)化發(fā)展注定 是不會一帆風(fēng)順的。從上述幾種具備產(chǎn)業(yè)雛形的典 型企業(yè)投資建設(shè)行為來看，人工光型植物工廠在中 國的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展瓶頸主要受限于未能實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定 生產(chǎn)與銷售的無縫鏈接，主要體現(xiàn)在： 缺少適 用于人工光型植物工廠的高效率、低價格的LED 光源的市場提供； 未能形成較為成熟的植物工 廠規(guī)劃設(shè)計(jì)與資材供應(yīng)服務(wù)； 環(huán)境控制技術(shù)軟 硬件難以對應(yīng)植物工廠的高效生產(chǎn)，其有效性還有 待提高； 針對特定植物（品種）的生產(chǎn)工藝標(biāo) 準(zhǔn)與規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)（生產(chǎn)自動化）還不成熟； 未能培育出穩(wěn)定而持續(xù)的客戶群體（生產(chǎn)與銷售的 對接不順暢） 。國內(nèi)現(xiàn)有的占地面積在1 000 m 2 以 上的人工光型植物工廠都是虧損的，若能通過各種 技術(shù)途徑改進(jìn)使得植物工廠的蔬菜產(chǎn)量提高30%、 生產(chǎn)成本降低30%，才有可能走向盈利。 目前的人工智能和大數(shù)據(jù)等技術(shù)也為人工光型 植物工廠的生產(chǎn)改進(jìn)與銷售對接提供了強(qiáng)有力的工 具與平臺，務(wù)實(shí)而有效的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合必將為我國 人工光型植物工廠的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)支撐。因 此，人工光型植物工廠在中國的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向可 以概括為如下幾點(diǎn)： 人工光型植物工廠的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展一定會先 從經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)、對高端葉菜有日常消費(fèi)需求的一 圖 9 人工光型植物工廠的有用物質(zhì)生產(chǎn) 線城市開始，如深圳、上海、北京，發(fā)揮其就近生 產(chǎn)、就近消費(fèi)的清潔生產(chǎn)與新鮮消費(fèi)的技術(shù)優(yōu)勢， 為特定高收入人群提供高品質(zhì)的、完全解決農(nóng)產(chǎn)品 安全問題的新鮮葉菜供應(yīng)服務(wù)。 人工光型植物工廠的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展一定會從 具備一定規(guī)模的、單一化葉菜的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)開始， 如生菜生產(chǎn)規(guī)模為日產(chǎn)3 000株以上，而并非是多 樣化蔬菜生產(chǎn)模式，多種類的生產(chǎn)車間或單一化蔬 菜實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)將成為未來的主流生產(chǎn)方式，否 則難以稱其為植物工廠。 無論是B2C、B2B，還是O2O，植物工廠 化生產(chǎn)都必將利用某電商平臺或多家合作形成新型 商業(yè)模式，而投資建設(shè)植物工廠的企業(yè)將蔬菜生 產(chǎn)、流通、銷售等全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)施一體化服務(wù)和追 求多樣性蔬菜供應(yīng)的時代基本終結(jié)，只有能夠?qū)崿F(xiàn) 高產(chǎn)高效的、專注于規(guī)?；c標(biāo)準(zhǔn)化蔬菜生產(chǎn)的企 業(yè)才可能在中國這種復(fù)雜而激烈競爭的蔬菜市場 生存。 人工光型植物工廠的未來產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢在 于特定蔬菜產(chǎn)品的有限渠道提供，生產(chǎn)技術(shù)和人才 優(yōu)勢必將與品種優(yōu)勢結(jié)合在一起，將來不僅講究傳 統(tǒng)意義上的技術(shù)咨詢服務(wù)與問題解決，更講究衍生 而來的特定品種與新型生產(chǎn)工藝的技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)。 人工光型植物工廠能否走向可持續(xù)發(fā)展不 在于技術(shù)，而在于人才的選擇和競爭，這是由于目 前能夠掌握技術(shù)并具備一定技術(shù)創(chuàng)新力的人才尤其 是年輕人奇缺，未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要對應(yīng)未來社會市 場需求與消費(fèi)升級，人才的爭奪將是決定企業(yè)能否 可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。 6 結(jié)束語 人工光型植物工廠的蔬菜生產(chǎn)將是對設(shè)施蔬菜 生產(chǎn)方式的革新式改進(jìn)，也會影響消費(fèi)者的蔬菜消 費(fèi)方式。隨著蔬菜消費(fèi)市場對更加質(zhì)量安全、更加 高品質(zhì)的、更加新鮮而健康的、更加入手快捷的蔬 菜個性化需求的發(fā)展，人工光型植物工廠技術(shù)可以 針對特定人群進(jìn)行指向型品種生產(chǎn)與質(zhì)量調(diào)控，必 將成為未來社會為高品質(zhì)生產(chǎn)和高收入人群提供個 性化蔬菜的新型生產(chǎn)方式。為了應(yīng)對未來社會的市 場需求與消費(fèi)升級，植物工廠領(lǐng)域的人才培養(yǎng)將成 為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫在眉睫的重要工作。 8 新優(yōu)品種 栽培管理 本期視點(diǎn) 產(chǎn)業(yè)市場 病蟲防控 8 產(chǎn)業(yè)廣角 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES</p>
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