新式农业模型建成之技术建议

1、新式农业模型建成之技术建议2新式农业模型之技术建议的背景 到2010年位于全球可耕地已经用了80%，如果采用目前的农耕方式，剩下的20%绝对无法供应足够的粮食。到2050年全球饥饿人口将到达17.9亿人，占全球总人口的1/5。因此很明显，提高单位面积产能是现阶段农业发展的关键任务，进入植物生产工厂化的时代。 植物工厂最早起源于日本，正式的研究开发是开始于1974年，日立制作所选择了生菜作为植物工厂的试验品，经过长年的技术积累和实践，最终证实了植物生产工厂化的可行性和规格化。当前植物工厂已经在日本的各种地区建设起来。 现阶段的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期蔬菜，亦可避免受到

2、风灾雨灾等的影响，加上逐年扩大产能更可避免产销失衡，避免现地耕除的浪费，以及逐年减少对农业灾害损失的补贴，满足消费者对食品安全的最基本要求。未来，甚至是粮食作物都有可能在植物工厂内量产。59亿9.6亿73.8亿17.9亿人口亿联合国人口署/粮农组织的调查结果3新式农业模型之技术建议的目的从传统式农业升级到新式农业：与新式农业模型有关的新产业的开展：新式农业模型的形成：带动周边农户建立新式农业模型据点，最终扩展到全国范围放弃与环境息息相关的传统式农业模型，改用不依赖环境并可以计划生产的新式农业模型。推进原有温室大棚的改善计划和土壤改良的步伐将当地的有名农作物的生产工业化，并开创新品牌。多种业界的

3、合并（农业，林业，畜牧业，副业，渔业）环境保护产业的增设：新能源的应用（光能，沼气能源，风能等），回收产业（废水处理及回收利用，海水的利用，堆肥的利用等）饮食，花卉，医药，休闲观光等业界的拓展。农园建筑材料：建造植物工厂所需的设备及装置开发/设计/制造/销售/保修等业务。农机具：植物工厂专用农机具的开发/设计/制造/销售/保修等业务。肥料（培养液）：植物工厂专用肥料（培养液）的开发/生产/使用指导等业务。农药（物理杀菌）：新型农药（无毒无害，物理方法）的开发/生产/业务扩展等。主要进行植物工厂相关技术转让及设备制造等业务，同时开展新式农业模型的支持及经验的宣传和扩展，最终将全国农业活性化。经过

4、新式农业模型的构建，可成为周边农产品厂商的先锋者，同时带动整个省区农业产业链，将农业活性化。具体技术建议内容如下：第一步：构建新式农业模型的基础植物工厂第二步：建成最新式农业模型，实现农业的安全 安心 多样性 多重性第三步：依照成功的农业产业模型为标准，将整个省区以至于全国的农业活性化4新式农业模型之技术建议的主要内容传统型农业露天农业温室农业等第一步第二步第三步5第一步建新式农业模型的基础植物工厂植物工厂的介绍植物工厂的分类完全封闭型植物工厂与太阳光利用型植物工厂的比较植物工厂运营模式其一：特征其二：可栽培的种类其三：外观其四：初期费用植物生产设施采用全封闭式或者半封闭式；设施内的环境采用自

5、动控制和人员监控方式；植物的生产计划系统化；植物栽培采用工厂式栽培。植物工厂种类完全封闭型植物工厂： 植物生产环境完全由人工控制，并采用与外界隔开的封闭型场所。太阳光利用型植物工厂：在原有的中型大型温室中设置补光设备，环境状况测试传感设备等先进技术，而晋升为太阳光型植物工厂。植物工厂优越性生产量稳定无需担心冷夏，暖冬，台风等异常气候变异对农作物的影响。可以避免病原菌及害虫等灾害。可以不用受任何自然灾害带来的灾荒。实现真正意义的高产量，高质量，高营养的农作物生产，并能维持一定的稳定供货价格。生产安全性高农作物产品携带的细菌数少，无粘带的泥土，可以不用洗涤或者简易洗涤即可食用。可以减少洗涤的劳动时

6、间和用水量。也可以在植物工厂附近直接建立餐饮，采摘农园等饮食及观光产业。提高生产速度植物生长用的营养来源由传统的土壤转换成营养液。可以自由控制营养的供给。通过人工控制光照强度及时间，环境温度及湿度，培养液成分及二氧化碳浓度等主要成长因素，实现对应各种农作物的最适合环境的管理。综合各种生长因素的控制，可以制作出最有利于植物生长的程序。可以实现植物的短期成熟，一年中可以进行十几次的播种和收获。6植物工厂介绍7全年均可生产成产周期短一年多熟利用空调进行温度管理二氧化碳供给空气流量的控制实现蒸腾效率培养液调整营养和水分供给比率利用书泵进行灌溉喷雾电脑控制省时省力最优环境的控管实现短期高产控制光照促进光

7、合作用高压钠灯红色，蓝色LED等控制光照实现成长管理断热等节能技术遮断病虫害的入侵太阳光利用型完全封闭型电脑控制省时省力最优环境的控管实现短期高产全年均可生产成产周期短一年多熟利用空调（冷气/暖气）管理棚内温度空气流量的控制实现蒸腾效率培养液调整营养和水分供给比率利用书泵进行灌溉喷雾控制光照促进光合作用高压钠灯LED等太阳光强度弱或日照时间不足时可采用室内照明补光利用开口部分和换气扇调整进行内外换气。无墙壁房顶结构，均采用透光薄膜建造。植物工厂分类8完全封闭型植物工厂与太阳光利用型植物工厂的比较（其一：特征）完全封闭型植物工厂完全封闭就是和外界环境隔离。植物生长需要的各种因素均用相应设备进行管

8、控（如人工光源，空调换气设备，培养液制造灌溉设备，洒水及排水系统等）最近，完全封闭式中药类药用植物，有机物原料等的生产栽培技术吸引了各界的关注。优点完全不使用农药根据时节/市价计划生产各种植物缺点与太阳光利用型相比，初期投入较高与太阳光利用型相比，运转费用较高可以栽培的种类有限制（绿叶菜）太阳光利用型植物工厂多为温室大棚型半封闭式环境，基本利用太阳光的光照，阴天或雨天时采用室内照明补光，夏季高温时采用喷水降温等抑制高温技术。全年都可在人工控制的均一环境条件下按照计划生产对应的农作物。优点与完全封闭型相比，初期投入低。可以栽培的种类多（高价蔬菜水果类均可栽培）缺点与完全封闭型相比，无法实现完全不

9、使用农药。相比露天环境的农药使用量会少很多。多少会受到外界环境的影响（日光，空气，土壤等）9完全封闭型植物工厂太阳光利用型植物工厂可栽培的植物种类可栽培的植物种类生菜莴苣油菜芝麻菜水菜菊苣茼蒿小白菜冰叶日中花贝贝叶罗勒薄荷香菜意大利欧芹紫苏等圣女果西红柿茄子彩椒黄瓜 等果菜类生菜莴苣油菜芝麻菜水菜菊苣茼蒿小白菜冰叶日中花贝贝叶罗勒薄荷香菜意大利欧芹紫苏等完全封闭型植物工厂与太阳光利用型植物工厂的比较（其二：可栽培的种类）10完全封闭型植物工厂太阳光利用型植物工厂完全封闭型植物工厂与太阳光利用型植物工厂的比较（其三：外观）11完全人工光照型植物工厂之生产模式（叶生菜）占地面积：约800（全部室内

10、面积，包括出品包装区）年产量：25,920kg年单位面积产量（1）：32.4kg最少人员配置：4名(工厂负责人1名工作人员3名）太阳光利用型植物工厂之生产模式（叶生菜）占地面积：约5,500(全部室内面积，包括出品包装区）年产量：87,500年单位面积产量（1） ：15.kg/年最少人员配置： 6名（开始的数月需要技术指导1名）完全人工光照型植物工厂初期投入资金概算 栽培系统估算总额： 100,000,000円 依据现地具体状况估算价格会有变化太阳光利用型植物初期投入资金概栽培系统估算总额： 80,000,000円 依据现地具体状况估算价格会有变化No.内容金额1技术转让费用42,000,00

11、0円2日本采购设备费用6,600,000円2-1水栽培设备2-2除菌设备3中国采购及施工费用约50,000,000円3-1栽培棚3-2内装施工3-3给排水设备施工3-4电灯等主要设备施工3-5照明设备施工3-6空调设备施工3-7防灾设备施工3-8冰箱/空气吹淋设备No.内容金额1技术转让费用25,000,000円2日本采购设备费用15,400,000円2-1灌溉设备2-2育苗设备（主要）2-3温室PO薄膜2-4驱虫设备3中国采购及施工费用约39,600,000円3-1温室大棚施工3-2栽培苗床设备及施工3-3地下水槽设备及施工3-4冰箱等完全封闭型植物工厂与太阳光利用型植物工厂的比较（其三：初

12、期费用）本报价只是根据基本状况的概算，栽培品种及场地条件的不同，估算金额会有相应变化。12不受气候影响，全年可栽培，安心-安全-高额-绿色无污染蔬菜当地配合企业技术提供商植物工厂的规划设计栽培环境条件的合理化工厂内场区布局设计培养液控制管理装置，除菌装置运营指导/技术咨询运营方法说明书植物工厂的施工企业蔬菜栽培的种苗筛选企业液体肥料生产企业包装材料的制造企业引进植物工厂的优点：可生产附加价值高的绿色蔬菜可增加单位面积的蔬菜产量通过生产管理可以为蔬菜产品增值 (与露天栽培相比较）植物工厂运营模式13第二步建成最新式农业模型安全 安心 多样性 多重性所在地区的农业/农户活性化与新式农业模型有关的新

13、产业的开展多种业界的合并（农业，林业，畜牧业，副业，渔业）环境保护产业的增设：饮食，花卉，医疗，休闲观光等业界的拓展其一：植物工厂所需设备及装置其二：农机具其三：肥料（培养液）其四：农药（无害无毒，物理方法）其一：新能源的应用（光能，沼气能源，风能等）其二：回收再利用产业14观赏植物香草等花卉类蝴蝶兰等新式农园叶菜类生菜小松菜果实类西红柿彩椒水果类生产农园蓝莓桔子苹果生产农园草莓草莓园太阳光利用型叶菜类新产品中药材香草药草干细胞完全封闭型养蜂场开辟蜂蜜堆肥中心观光/采摘农园无农药蔬菜采摘农园体验宣传周边景点及产物对外开放餐饮现地直销畜牧场所在地区的农业/农户活性化生菜小松菜15与新式农业模型有

14、关的新产业的开展（其一：植物工厂所需设备及装置）环境闭锁密封系统人工补光系统喷水加湿系统空气循环流通系统培养液自动控制与供给系统物理杀菌系统温度控制系统立体式栽培系统风能太阳能发电装二氧化碳补充系统计算机自动控制及远程控制系统视频监控与图像传送系统废液循环再利用系统植物工厂建设的系统组成与相关设备改良传统农机具，可以直接使用到新式农业模型（植物工厂/花卉/农园等）；引进日本先进农机具技术，可以扩展原有的传统农机具市场；引进日本使用在植物工厂的先进农机具，代理销售的同时可以消化该技术。开发和改良使用在植物工厂的先进农机具，作为今后的主流产品。推广新型农机具设备到全省市场，以至于全国市场。16与新

15、式农业模型有关的新产业的开展（其二：农机具产业的拓展）环境闭锁密封系统 隔热避光与防风的材料，以最佳隔热性能实现能量耗损最小化及节能化。 （例：泡沫墙，水墙等）人工补光系统 红蓝光为主，采用24小时全光照补光与脉冲光补光相结合，实现光照光合作用的最大化。 （例：LED补光灯主要包括灯罩式，平白反光式及灯串式）喷水加湿系统 迷雾微喷法：适合芽苗菜等需水量大的植物； 超音波雾化加湿法：适合蔬菜或瓜果等需水量较少的植物。空气循环流通系统 对流通风可大幅提高育苗密度，提高空间利用率，结合物理杀菌实现栽培空间空气无菌化。二氧化碳补充系统 需要二氧化碳浓度传感器和二氧化碳钢瓶等供气及自动控制设备。温度控制

16、系统 通过温度传感器及空调设备的自动控制来实现稳定的室内温度。立体式栽培系统 由栽培床或槽及立体式栽培架组成。固定式及移动式两种。17与新式农业模型有关的新产业的开展（其三：肥料产业的拓展）改良传统肥料，可以直接使用到新式农业模型（植物工厂/花卉/农园等）；引进日本先进肥料制作方法，可以扩展原有的传统肥料市场；引进日本使用在植物工厂的先进肥料（培养液等），代理销售的同时可以消化该加工技术。开发和改良使用在植物工厂的新型肥料，作为今后的主流产品。推广新型肥料到全省市场，以至于全国市场。并提供相应的技术支持。培养液自动控制与供给系统 本系统为植物生长提供适合配方与浓度的养分输送系统，包括输送部分与

17、调控部分。 输送部分：供给及排泄管道构成； 调控部分：植物工厂的重要核心，需完成EC值，PH值，溶氧，液温的调节与控制。 可以推广的肥料领域： 培养液原液的配方技术与加工技术； 培养液输送管道技术； 培养液调控系统设计及建设。18与新式农业模型有关的新产业的开展（其四：农药产业的拓展）改良传统农药，可以直接使用到新式农业模型（植物工厂/花卉/农园等）；引进日本先进农药制作方法，可以扩展原有的传统农药市场；引进日本使用在植物工厂的先进农药（无毒无害，物理方法），代理销售的同时可以消化该农药的加工技术。开发和改良使用在植物工厂的新型农药，作为今后的主流产品。推广新型农药到全省市场，以至于全国市场。

18、并提供相应的技术支持。物理杀菌系统 入口处建立缓冲间：换鞋更衣，杀菌消毒。 换气口设置空气杀菌装置和空气过滤装置：防止内外对流时空气带菌。 室内杀菌：使用电功能水杀菌。 可以推广的农药领域： 缓冲间的设计/加工/建设。 空气杀菌装置及空气过滤装置的设计/加工/建设。 电功能水的加工设备及原料。19多种业界的合并（农业，林业，畜牧业，副业，渔业）风力发电畜牧场养鱼池调整池育林区农园展示区/采摘园停车场太阳能发电废液/废水处理站堆肥中心/沼气发电展示厅/餐饮/商店香草/药草园温室栽培植物工厂加工工厂20环境保护产业的增设其一：新能源的应用（光能，沼气能源，风能等） 其二：回收再利用产业利用充足的日照，建设太阳能发电站利用植物工厂的废液，废渣和畜牧业的粪便等材料，在堆肥的同时可以制造沼气供热或发电。利用充足的风力资源，建设风力发电站综合各种新能源的利用，可以实现电力供应自给自足，今后还可以提供用电给周边用户及工厂。培养液废液再利用： 植物