植物工厂可行性报告

1、 1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 年月就已研发与运用的一个农业高技术工程，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进展，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、荷兰等农业兴旺国家也相继开头了这方面的争辩与推广。为什么它有如此大的魔力，让大家趋之假设鹜呢？确定有它独特之处。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 35 天可收成，这不是天方夜谭

2、，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，除了它是各种高技术集成的产物外，以日本建筑一座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进展，以及人们对于农产品的无公害绿色要求，外围环境的改善，也渐渐实现植物工厂在中国的可能性。由于，植物工厂生产的农产品是无污染及残留的，在栽培生菜，因LED 的补光环境，与传统生菜相比，Vc 4 倍，Va12 倍，加上植物工厂已开头进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较，并大大降低单位栽培面积的运用本钱。这些都直接降低植物工厂的建设本钱，也将为植物工厂落实中国农业进开放拓出崭空间。

3、缘起依据联合国人口署的预估，2022205068.691.7 亿，联合国粮农组织在20229.620222022 年间，粮食供给量只足够供给59205091.71.56 倍(91.7 / 59) 。问题是目前全球的可耕地已经用了80 %，假设仍旧实行目前的农耕方式，剩下的20 % 确定无法供给足够粮食。加上土地沙漠化与全球暖化的威逼，光是198020220.4，且持续升温，没有趋缓的趋势。南北极冰原、极地冰河溶化等造成海平面上升的威逼更是让沿海肥沃的可耕地面积有急遽 削减的风险。因此很明显，提高单位面积产能是现阶段农业进展的关键任务，现阶段透过植物工厂立体式栽培可用最小的土地面积生产最大量的短

4、期蔬菜，亦可避开受到风灾、雨灾等的影响，加上逐年扩大产能更可避开产销失衡，避开现地耕除的铺张，以及逐年削减对农业灾难损失的补贴，满足消费者对食的安全的最根本需求。将来，甚至是粮食作物都有必要也可在植物工厂内量产。建筑植物工厂的科研生产意义建筑植物工厂除了本身经济效益外，还具有更大的社会效益与科研价值。如，日本的植物工厂由原先地上进展成地下，东京建设的植物工厂就在银行机构下的地下室，将农业生产从田野搬至都市，除了生产外，更重要是为都市开启一扇生疏农业、生疏自然与植物的教育窗口，也是学生培育生物技术兴趣的良好实践教育基地，更是都市人在繁忙工作之余休闲参观基地。同时，地球变暖后对农业造成的影响与恐慌

5、，植物工厂也成为人类找到真正无公害对人体及环境没有任何残留与污染的农业生产模式，它的意义不亚于任何一个时期的农业革 命，虽然其推广离普及还有相当时间，但也让人们意识到抑制自然、解决蔬菜与粮食问题、解决环保绿色与污染问题，甚至，我们可以突发奇想，如在月球或在太空站建立农业生产 基地，这些都需要更多的农业科研人才投入。植物工厂无疑为科研人员提出方向、开拓思路、提高水平，并在高科技领域中创立一个更宽阔的平台。同时，这种型的农业模式，劳动力已得到彻底解放，劳动强度降低， 生产场所环境已完全优化，自然风险完全解除，在植物工厂内会让生产过程由原来也外劳力付出行变成室内智力付出型，这种转变将加速农业产业进展

6、，提高农业生产水平意义是深远与巨大的。植物工厂的类型与生产运用什么是植物工厂？植物工厂是一种可在屋内耕作农作物，利用空调系统、荧光灯或 LED 灯等人工光源，人工把握温度、湿度、光量与光质的农业。日本千叶大学前校长古在丰树教授在一次访谈中即提到：完全人工光利用型植物工厂承受了制造业生产的光源、空调、测量把握、节电、 隔热及信息等相关技术。从这一意义上来说，植物工厂具有“工业性”。而植物培育本身 又是一种生命现象，需要承受农业和农学相关的栽培技术及阅历，所以又具有“农业性”。不仅二者缺一不行，而且可以说是一种超越了工农业的产业领域。植物工厂涉及制造业、效劳业以及包含福利及保健在内的安康产业。植物

7、工厂是可满足多样性需求的产业，植物 工厂是可以同时综合解决环保问题、粮食问题、能源资源问题、高龄化及贫富差距问题的 根底技术之一。即可看出植物工厂可分为温室型半天候的植物工厂荷兰为此类型的先进国家与封闭型全天候的植物工厂以封闭型全天候植物工厂来说，主要 特点是：植物生长的任何环境因子都是人工准确化模拟制造，不受外界任何因素的点滴影响， 植物生长为数字可控化，生产除外观型态及质量全都，且符合标准。此外，在可控准确环 境下，职务的收获期是确定的。这种植物工厂能为农业生产如期精准供给农产品，且不受 自然病虫侵害与土壤污染，供给清洁无任何残留的高档农产品，并依据职务遗传基因的性 状最大化表达，培育出超

8、常规、超养分价值的农产品。植物工厂内能依据人工争辩的农艺参数为生长制造仿真最正确生长模式，为农业专家 的系统的争辩与运用制造出最好的平台。在植物工厂中，植物基因能比传统模式下得到最大化最优化的表达与发挥，而且可以通过环境的人为制造，有打算或目的性地表达一些能改善质量养分的目标基因，培育出常规环境不能培育的特色产品。作为最先进的植物栽种模式，在生产上具有以下作用：单位面积产量是传统生产的几十倍甚至上百倍，增产的局部主要是生育周期的栽培天数大大缩短与复种指数提高；单株的产量，在最适的人工环境下，能比常规栽培有更大生物量，在栽培利用空7-10倍以上，生产效率发生了质的飞跃。植物工厂内制造的生长环境是

9、相对稳定的数字化环境，植物发育所需可按专家系统的生长模式设定的进程准确进展，如做到何时播种至何时收获稳定如期上市。例如植物工厂内小麦的生育期为56 天，莴苣的生育期为35 天，这些数据都会作为精准栽培打算生产的标准数据，都被录入计算器的专家系统。在植物工厂内，可人为把握与启动对人们需求的基因表达时间与速度，从而可以培育 为人们供给最具养分价值与口味的高档蔬菜或是反季节蔬菜；在植物工厂内，植物生长多 采 24 小时全天照补光或脉冲式补光，植物同化率得最大化发挥，光照时间及光质可按人们栽培的需要进展调控，使植物光型态形成实现科学化的把握。植物工厂是全封闭的栽培环境，可做到无菌化、无虫化生产，因此无

10、须使用杀虫化学药剂，栽培产品是真正绿色无公害食品。植物工厂内环境可控性强，特别是可使栽培环境二氧化碳浓度提高，使生长的植物 光合效率提高数倍，生物量的形成、养分物质的累积也是常规数倍。是以，虽然投资设施较大，但是高度集约栽培模式，不管是劳动力还是能源资源都能最经济地利用其栽培效率与效益，曾有人做过比照试验，在常规温室栽培蔬菜的一样产量前提下，植物工厂虽投入更高，但产品却有更大经济价值。植物工厂虽须依靠专家系统进展植物工厂治理，但实际经营者无需把握与了解太多专业的农业技术即可进展治理，甚至可实现无人化、傻瓜化治理。目前，植物工厂常成为观光农业开发的主要工程，也是学校学生学习生物自然科学的实践教材

11、基地，更是都市城镇居民感受自然品尝的好去处。在中国，植物工厂将成为国内10 年后，它会像目前农用设施一样被普及运用，对于先行投入的业者将会带来丰厚的经济利益与巨大的社会利益。植物工厂的国内外争辩现况植物工厂的争辩始于1974 年，由当时就读东京大学农学院的高仓直及当时隶属日立制作所中心争辩所的高辻正基开放1985 年筑波科学技术万国博览会上植物工厂的实证呈现中，接着19862022本生物环境调整学会合并成立日本生物环境工学会。而人工光源型植物工厂，则始于1957 年丹麦的Kristensen十字花科植物水芹(cress，荷兰传入)的嫩芽生产，在美国，1970General Electric 公

12、司，1980 年月的General FoodsGeneral Mills三家皆因收支不平衡而在1990自然光型植物工厂的运作始于1960 年月初期奥地利Rusuna 公司的立体式植物工厂，荷兰的设施园艺大型化、自动化、信息化则是自1970 年月至今稳定进展，至1990 年月之后，与自然光型植物工厂名称相符的植物工厂生产系统开头大规模地运作。早期人工光源型植物工厂的进展主要针对隔热材、自动化设备、光源种类与效率、空 调设备效能等。近年来亦针对栽培环境的把握技术(包括光环境温湿度把握，特别是二氧 化碳补充技术)、养液调整技术、排水技术、培地调整技术、培地容器技术、移动技术、整列技术、播种与收获省力

13、化技术等做更精进的争辩。全部争辩的重点分别针对产品质量提升、生长促进、栽培环境最适化、收获率提升、病害预防等方面。在日本，这些都是目前创导与推广的高农业工程，他们已有成熟的技术与配套设施， 且都已做到专业化的程度，依日本农林水产省生产局于平成21(2022 工厂共分成两大类型：太阳光与人工光共同使用型；完全把握人工光源型。Professor Toyoki Kozai20225之植物工厂数目如下：1.两者光源并用型162. 完全人工光源型3411家，荧光灯型20LED3200 万盘，可供给好几个城市芽苗菜所需。以及在广岛，鹿岛集团在日本首次开发出了利用水耕栽培技术种植中 药甘草的系统。该技术在2

14、022 年年底公布之后，被报纸及电视等的争相报导，也受到了极大的关注。此次福岛地震灾变后的重建工作，岩手县陆前高田市于8 29 日公布的草案中，在恢复农业生产部份即提出太阳光利用型植物工厂的打算。甚至在后续城市建设上，也提出以下图 的类似打算。4至于，日本在植物工厂的近况，我们以下表做说明。植物工厂类别完全人工光源型人工光源并用型经营者属性全部比56企业、32生产法人69农业生产法人机构、31企业投资金额较高，经营者以企业为主以农家为主由社会福利法人经营运作营运场所使用地目除工业用地外，住宅地及混农地上，准工业地区大型企合地，农地转为他用业经营举例工业用地CosmoFarm岩见泽(北海道)5

15、6混合地LA PLANTAY诹访(长野县)设置时间-199518%29%1996-202226%43%2022-202218%21%2022-38%7%设施规模实际设置面积未达50050027 %平方米500-1,00037%500-1,00018%1,000-5,0001,000-5,00055%栽培实际面积未达50050031 %500-1,00016%500-1,00015%1,000-5,0001,000-5,00054%5,000-10,00019%5,000-10,00010,000-3%10,000-员工规模10 人以下65%27%11-50 人36%64%51-100 人9%栽

16、培品目生菜类色拉菜11韩国生菜6皱叶生菜11散叶生菜13幼叶5绿叶生菜6罗马生菜2LolloRossa2香草类61水菜类4芝麻菜类41莴苣21菠菜1三叶芹种苗西红柿4蕃茄草莓4花卉人工光源高压钠灯39%73%日光灯48%9%LED灯并用10%9%HEFL3%古在丰树教授提到植物工厂与一般园艺设施比较，也认为存在较多的问题，但同时也有较多的优点及可能性。下表为其对植物工厂的分析：优点和可能性劳动环境与露天栽培相比较舒适、以轻劳动为主优点和可能性劳动环境与露天栽培相比较舒适、以轻劳动为主透过环境把握促进生育及提升产品质量透过监控环境与生长情形到达打算生产及安定生产透过环境把握增加作物养分成分与机能

17、性成分生产技术削减农药、肥料及水的使用量提升加工及大量生产时产品的可用率、削减植物残渣及风险贩卖即使遇到台风等气象灾难也可依据原订打算生产人工光源型植物工厂可以在非农地及不适合栽培的地方进展生产人工光源型植物工厂可以建在空闲的办公室、工厂、仓库及教室中立地条件11其中，以企业合作提升植物工厂生产技术的领域有六：人工光源机械化藉由热泵、隔热到达节约能源学问集约化营销开发多种植物工厂此外，假设能与区域需求结合开发多种植物工厂，将能促进地区活化，落实在地生产、 在地销售的环保理念。还有，植物工厂所需劳动皆属轻量型，投入工作人员限制较低，且 Cosmo Plant Factory，在大雪掩盖的冬季还可

18、生产莴苣。位于山梨县的大户屋植物工厂建于2022 年，本业为国际连锁餐厅，台湾全岛有九家店面。据该业者表示，所生产的蔬菜光是供给自己的餐厅便嫌缺乏，业者告知最大的收获在于对于本业经营的餐厅可以稳定的供给 蔬菜且全年单一本钱价，不会有过去受制于人且全年价格波动大的变量。在台湾，80 年月台南农业改进场就成立了第一座芽苗菜植物工厂，内部设施包含播种、传送、培育、收获、包装等全部实现自动化及机械化，并结合电子把握与全面监控的环境 而使用自走式光源的日升公司兴 建蝴蝶兰种苗植物工厂两层楼建筑，各楼层设有七层的立体化栽培床架进展迄今都有 十年以上的历史。1993 年国科会争辩打算中，在评估台湾进展周密温

19、室与植物工厂的可行性时，即认知台湾已具备全环控周密温室的进展条件，值得推广，并以高经济价值的作物为首选，譬如花卉作物，以蝴蝶兰种苗与梗苗的栽培为代表。同时，并将焦点放在相关关键技术的开发，譬如：灭菌系统、人工光源、温室环控、热泵系统与养液循环水把握等； 现阶段已完成了全人工光型植物工厂的模型，其他小型系统设置及家电型与家具型设2022的台北花博会也展出。图1. 日升公司使用自走灯具的兰花种苗栽培植物工厂图2. 位于宜兰的莴苣栽培植物工厂育苗区图3. 位于宜兰的莴苣栽培植物工厂量产区图4. 植物工厂家电化与家具化商品韩国的植物工厂也在几年前也进入争辩收获阶段，这几年在都市中心的餐厅旁建设小 型植

20、物工厂供给餐厅所需蔬菜也消灭了，去年在首尔市的乐天超商更是消灭店产店销的植 物工厂呈现与销售区，吸引了不少人的眼光。然而，这些工厂内栽培的仍旧是短期叶菜类， 较特别的是在争辩型植物工厂内以水耕方式栽培高丽人参。5. 位于韩国首尔市乐天超商内的植物工厂图 6. 韩国的水耕栽培人参以下为东亚进展植物工厂的比较表，其中比较产业的驱动力，除了学界努力外，在日本与中国均由政府大力推动，但日本的产业界也格外乐观如品项最多，消费者的承受度也最高，中国在这一块则相对乏力。8 10东亚各地进展完全人工光把握型植物工厂的比较表消费者对水耕蔬菜的接受度型态特色作物驱动力日本高量产、店铺、餐厅、货柜基转作物政府、企业

21、、学界中国低示范-政府、学界韩国一般量产、餐厅、超商韩国人参企业、政府、学界台湾低量产、餐厅、家电兰花种苗企业、学界最终，植物工厂最特别是节能化的争辩，目前已形成风电到生物能的多种能源开发趋势；还有利用科学的反光原理，使工厂内光能到达最大化利用；更有些植物工厂利用微生物发酵发电以实现农业可持续与循环进展，由于，能源与材料是植物工厂普及推广的限制因子，耗能的最大工程即是补光。近年来，业界成功将LED 灯进展成具有特定光谱，可在不影响光合效率下，实现电能转换率的最大化。现阶段职务工厂在温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度、养分液EC 液温、溶氧等植物生长相关因子的在线检测与反响死循环把握皆能做到，甚

22、至可透过互联 网进展云运算之远程监控，以及透过卫星系统进展全球把握，在视频监控进展植物图像的 远距离清楚化传送的全方位监控，治理者只需敲击键盘就能进展生产指挥的数字化治理。 对于不同栽培植物的专家系统研发运用，治理者也能轻松调动相关植物的最正确生长模式， 即能进展最优化的生产治理。甚至有先进的植物工厂还安装植物生理传感器，实现植物生 长过程中各项生理指标的在线检测，不管是光合效率、呼吸作用、蒸腾系数、茎流量、果 实膨胀等，都能利用计算技术进展曲线记载，科研人员可随时调出适时的在线资料进展科 学争辩，为科研人员供给最科学的试验平台。在先进国家也有植物工厂引进智能机器人，进展种苗嫁接、插苗、果实采

23、收，以及走动式治理。在无菌环境上，则结合先进的奈米材料技术进展物理杀菌，使整个栽培空间实现了无菌化及自洁化。养分液的供给调配及把握上，如养分液把握中心的建立代替原有简单的人工操作，在废液的处理与再利用上，也能进一步改进，使栽培本钱与环境排污最大化降低，实现封闭式自循环生态系统的合理建构。总之，从兴旺国家看植物工厂是具有很广的进展空间及被看好的进展趋势，是将来农业进展的一种重要进展模式。再来，我们探讨中国的植物工厂进展，中国近年来，也开头刮起“植物工厂“的热潮。以“中国消费网讯“(中国消费者报)两位李先生对中国农业科学院试验20平方公尺“植物工厂“之报导如下：“植物工厂“20 平方米左右的房子里

24、，分布着4 个栽培架，每个栽培架有3 层，每层上都种满生菜或小白菜等蔬菜。他们有的白色的光源下生长，有的在蓝色的和红色的光源下生长。墙上的显示屏正报告着室内的环境数据：温25.5、环境相对湿度52.1、二氧化碳浓度1290ppm。中国“植物工厂“争辩的创始人中国农科院农业环境与可持续进展争辩所杨争辩员表 示，农科院这个只有20 平方米的“植物工厂“只是试验型。目前规模大的是他们和长春市人200 平方米的“植物工厂“。这是中国大陆第一例以智能把握为核心的LED“植物工厂“。另一个更大型植物工厂正在农科院东门区兴建。杨争辩员表示，多年来“植物工厂“始终被公认为设施农业进展的最高阶段，是衡量一 “植

25、物工厂“就像航天工程、磁悬浮、大飞机 等技术一样，兴旺国家不会轻易让外人把握。这些年来，他曾屡次访问欧洲和日本，但在参观“植物工厂“时，无论是争辩单位还是生产厂商根本都不许拍照，对于一些核心技术更 “植物工厂“只能依靠自 “植物工厂“中的硬件系 统及其相应的把握技术。现在的“植物工厂“蔬菜还正处于研发完善阶段，因此还没有大量走向市场。不过他预“植物工厂“里培育出来的蔬菜。目前，中国首间量产型植物工厂成立于2022 年 5 月，位于东北的长春市更早的争辩示范型植物工厂则在中国农业科学院农业环境与可持续进展争辩所的顶楼，栽培品项以短期蔬菜为主。近期，农机争辩所也在北京通州盖起植物工厂，包括了完全人

26、工光型与太阳光利用型大学、中国农科院及浙江丽水市农科所的通力合作下，大致的技术问题也都迎刃而解， 但与国际技术水平相比，产品的精巧上明显缺乏。特别是产品的把握系统、建筑材料以及设施局部，正是符合国内所需，也能推动国内植物工厂迈入历史性的第一步。植物工厂建设的系统组成与相关设施植物工厂的建筑是系统而浩大的工程，所涉及的技术与材料，都是常规传统农业所不能比。以环境把握部份就涉及12 大系统：风能光能发电系统、人工补光系统、喷水加湿系统、空气循环流通系统、二氧化碳补充系统、养分液自动调控系统、物理杀菌系统、温度 把握系统、立体式栽培系统、视频监控图像传送系统、计算器远程把握系统、废物的再循 环利用系

27、统等，与这些系统组成的学科则包括生物技术、计算器环境把握技术、物理材料 技术、能源综合利用技术、规划设计技术、农产品加工贮存技术等进展科学设 计、合理规划及严格实施才能完成。因此，必需利用各个学科、各个部门的相互合作及配 合的前提下，才能实施建筑，同时，在建筑前必需要让工程施工者对各个系统要有充分认 识，对各个设施及材料要有全面了解。以下就植物工厂建设所需的设施及材料选购，做简根本技术生长的定量化和生长促进根本技术生长的定量化和生长促进共通技术系统的设计水耕栽培技术移动栽培技术密植栽培技术保温断热资材的选定与利用完全把握型光源与照明设计1111最适当的空调设计太阳光利用型与综合型最适当的把握技

28、术最适当的空调设计太阳光利用型与综合型最适当的把握技术热线吸取、反射资材的开发1.如环1.风能太阳能发电装置：植物工厂属于电力农业范畴，所涉及的每块运行系统都离不境模拟、工厂操作、人员治理都需要用电，因此，如何实现能源利用的节能化是建筑植物工厂需要考虑的核心问题。加上，有些植物工厂是建立在无电力供给的地方， 如何进展科学设计，更是一大挑战。至于能源局部，以水资源利用最为广泛，另还有火力 发电煤或石油、核发电、沼气发电等发电模式，这些发电都有其局限性；只有太阳能发 电与风力发电才具有运用的普遍性。在实践上，往往将两者结合设计，到达能源供给的互 补。环境闭锁密封系统：植物工厂是在全封闭的环境下建构

29、职务种植系统，它要求栽培 环境不受任何外界气候因子的影响，因此，须利用隔热避光与防风的材料进展厂房建设， 15CM 后的泡沫绝热板做为建材，在国外，如日本则选用工业用格热塑料板材，相对本钱更高。在接缝时须密接良好，以免透风而影响植物工厂内的人工生态环境。在建筑隔热密封系统时， 须参加承载力的考虑；同时，在隔热板内外面都要喷涂反光层，以实现内环境补光及与外 环境日照影响的最小化，一般来说，植物工厂多以温室大棚，如在一般厂房或室内进展植 物工厂，可考虑在室内墙壁套建泡沫房，到达环境因子影响最小化。近年来水墙的兴起， 其效果远超过泡沫房。人工补光系统：植物工厂内补光系统是最重要的范畴，由于它是构成植

30、物生长量的 主要能源，没有光照，植物光合作用就不能进展，一切代谢与活动所需的能量都仅能靠它供给。依据科学家对光照的争辩显示，植物光合作用单元的叶绿素对于特定波段的光源有嗜好性。如红光、蓝光、远红光外，其他光质的利用转换率即不高。因此，一般植物工厂多项选择择红蓝光红蓝光是指肯定波段范围，绝不是将白光灯泡面装上红色或蓝色玻璃纸 为人工补光系统，通常的撘配比例是R/B 10-5/1，而且光周其通常承受24 小时全光照补400US脉冲补光相结合，以实现光照光合作用的最大化。随着 LED 技术进展，目前建筑植物工厂多承受LED 做为补光源，除具有安装便利、光合效率高、节能省电之优势，且LED 系冷光源，

31、栽培时可贴近植物外表进展补光，既不发热，也不转变环境或烧伤植物。至于LED 补光灯主要有灯罩式、平板反光式及灯串式，可按栽培生产的实际需要做转变。如多层次的立体栽培架，可在架间设计反光装置，以提 高光源利用率。此外，LED 补光灯也有防水防湿的作用，在高温环境也不影响其寿命，是当前植物工厂内补光系统的最正确选择，因此，日本又称LED植物工厂。喷水加湿系统：植物工厂内环境湿度的把握与治理即是利用本系统完成，目前植物 工厂的喷水加湿方法有迷雾微喷法与超音波雾化加湿法两种。本系统主要针对植物工厂内小环境气候的制造发挥作用，对需水量大的植物如芽苗菜等采微喷法，对需水较少的植物如蔬菜或瓜果栽培，因只需要

32、保持肯定空气湿度，即可承受超音波雾化加湿法。此外，喷水加湿除制造适合的湿度环境外，也可除去空气中悬浮的微小尘粒，也可追加根外追肥或杀菌技术。 12空气循环流通系统：植物生长环境有微风吹抚叶片外表，因此植物的气孔吸取二氧 化碳的数量会明显增多，一般以每分钟3-4 米的微风为最正确，因此，在植物工厂的空间内需均匀安装小风扇，在走道上方、在层架之间、在隔板内外，这些通风装置可使植物工厂 内气体分部与环境温湿度更加均匀与全都，特别是二氧化碳具有下沉性，通过对流通风能 让植物外表均匀供气。另外，对流通风对育苗工厂可大幅提高育苗密度，提高空间利用率， 并结合物理杀菌，实现栽培空间空气无菌化。二氧化碳补充系

33、统：二氧化碳是植物的粮食，是光合作用最重要的参与者，植物工 厂能有超量之生产潜能，与植物工厂内二氧化碳强制供给有关，更是本系统的技术核心。首先，二氧化碳在有限的栽培空间内消耗与递减是格外快的，假设没有外源气体供给，植物工厂内生长的植物会因缺乏二氧化碳而生长不良，除了二氧化碳气体之供给外，还要设计输送系统，在二氧化碳的沉降性下，一般都从工厂顶端输入为佳。在植物工厂内，一般二氧化碳的浓度需求为1000-1500PPM 为最好，而浓度的精准把握则以二氧化碳的浓度传感器进展在线监测。二氧化碳气源选择，一般是以二氧化碳钢瓶进展供气。养分液自动把握与供给系统：本系统为植物生长供给适合配方与浓度的氧分输送系

34、 统，也可分为输送部份与调控局部，输送局部由管道连接而成，调控局部由养分池液、母 液储存罐及各种养分探测投与自动把握组成。此局部可参照水培系统。由于职务生长的良 EC 值、PH 值、溶氧、液温的调整与把握，这些都是通过计算器把握系统来完成，亦称为养分液调控中心。此外，养分液池还需设计养分液的杀菌消毒系统，利用它回流已污染的养分液进 行净化，循环利用。是以本系统的安装与使用相对较简单，目前国内外，都已有成套的营 养液调控设备与技术。物理杀菌系统：虽然植物工厂是相对封闭的环境下进展生产与操作，但难免一些生 产过程或植物生长过程会导致菌类滋生与集中，使生产过程难以实现真正免农药栽培，针对此问题，必需

35、利用物理杀菌技术作为主要解决方案，以实现无公害绿色农产品生产。在分析简洁携带进入植物工厂的细菌会有以下几个环节：为操作人员携带、内外环境通风对流及生产工具三部份。因此，如进入植物工厂全部人员必需先进展换鞋更衣与杀菌消毒， 杀菌室一般设于入口处缓冲间；为防止内外对流时空气带菌，在可通过的入气口加上空气杀菌装置，或空气过滤装置，通常两者结合最宜。至于室内杀菌目前最好的方法是利用电功能水，由于电功能水具有强大杀菌力量，可在1-10 分钟内把细菌、真菌及病菌杀死，以及电功能水的强氧性与强复原性，杀菌后对环境不会残留，在日本植物工厂已普遍承受。 9.温度把握系统：一切植物生长发育都必需在肯定温度条件下进

36、展正常生理活动与代谢；过高或过低温度对植物生长都是不利，在植物工厂内为产生更好栽培效果，对环境温度把握更须严格。目前植物工厂环境温度是通过温度传感器及自动把握来实现，而加温或冷凝则是由空调机、加热用热风炉、暖气片，有些植物工厂甚至用半导体加温或冷凝，主要在本钱低、安装便利及因地制宜。立体式栽培系统：栽培系统是由栽培床或槽及立体式栽培架所组成，是植物生长固定场所，也是养分一供给及植物生长场所，设计有平面式栽培床及立体式栽培架，有些工 厂也会承受移动式栽培床，以充分利用栽培空间。计算器自动把握及远程把握系统：本系统为植物工厂的大脑核心，前面的系统皆是协作及效劳本系统而设定。由于本系统为植物工厂的大脑，一切环境因子的制造及栽培因 子的监测与把握，都是透过本系统进展自动把握。如温度传感器检测到温度高于设定值， 计算器系统会发出降温指令，冷凝系统即会进展降温；当温度下降至设定值时，计算器系 统又会发出加温指令，启动加温设备。至于光照及湿度把握及养分液浓度及溶氧把握，则 是透过本系统的闭锁反响把握来执行环境因子的相对稳定性，没有本系统，植物工厂即无 法运行。至于远程把握部份，是利用计算机网络或手机通讯进展跨空间远距离把握，方法有两种：