環境生態受到越來越大的破壞,全球人口卻越來越多,許多人都擔心糧荒來臨。如何生產足夠的糧食,又不傷害生態,是相當迫切的問題,也因此,糧食也成了未來的「綠金產業」。近年來,許多科技大廠投入農業的行列,不過,他們並不是轉行到田裡種菜,而是蓋起一棟棟的密閉廠房,做「植物工廠」,完全不需要土壤,以科技打造植物生長所需的環境,用規格化的方式種菜,行政院也從今年起陸續投入卅三億元,針對雲林、彰化地層下陷地區,打造一條節水、節能「農業黃金廊道」,設置示範性植物工廠。到底植物工廠的蔬菜,和從土地裡長出來的菜,有什麼不同?投入植物工廠的風險又在哪?穿著無塵衣、一袋又一袋的萵苣自動包裝生產,在這個感覺不像菜圃,反倒比較像無菌實驗室的環境裡,種了各式各樣翠綠色的蔬菜,在密不透光的室內,植物唯一的光源是LED燈,這個是近年來,台灣逐漸蔚成風氣的植物工廠。
[台大生機系
系主任 方煒]
基本上,植物工廠它不是一個很新的技術,在學術界,大概卅、四十年前,就已經有類似我們講說,「人工氣候室」,這樣的一個研究設備,其實它就是最早期的植物工廠,那植物工廠在商業化的使用,大概在日本是卅、四十年前,不過在過去一直是,就是技術上成熟了,但是在經濟效益上是很難回收的。
她們很細心地把菜苗種下去,再過十天,就會移種到廠房的立體栽培架上,依據植物工廠標準化的栽培流程,一個月左右,這些菜就可以出貨了!在過去被認為沒有經濟效益的植物工廠,現在是台灣科技業的新寵,植物生長所需要的陽光、空氣、水,在植物工廠裡,全部可以被創造出來,一般來說,植物工廠大概有三種類型==cg in==包括平面式的溫室、陽光和人工光並用的半封閉型設施,和完全使用人工光的密閉廠房,這三種的共同特點是:可以精準或者有效地調控作物的栽培系統,而不受自然天候的影響==cg out==
[新竹植物工廠業者
林銘村]
植物工廠其實最高階的就是我們講的,有(人工)光源的植物工廠,那你要造光,你要造土壤,你又要造環境的虛擬環境出來,所以說,在這一塊上面其實它難度是特別高的,那重點回到說,那你要去造這一塊的時候,我們一般來講的話就是我們要仿,仿太陽光、仿土壤,仿微氣候,微氣候可能要有造風,甚至要造雨。
透過環境控制系統,創造一個「微氣候」,還可以精密計算出產品的生長週期,這個是科技業的強項。理論上來看,科技業與農業似乎沾不上邊,很多科技人改行務農,多半也是離開原來的專業去親近泥土,不過今年四十三歲的林銘村,想走不一樣的路,不脫離原來的專業,也不碰泥土,他本來開了一家高獲利的半導體零件耗材公司,經歷了金融海嘯和半導體產業的衰退,改行當科技農民。
[新竹植物工廠業者
林銘村]
差不多2008年,金融海嘯的時候,實際上那時候整個半導體業界,應該全球經濟整個幾乎要停擺的那個狀況,所以我們碰到的是說,我們一個很高的營業額突然掉到很低很低的營業額,那我們要養那麼多的人,那可能整個公司的花費那麼地高,可是喊停就停了。
從一個門外漢走進農業,林銘村花了三、四年時間學習,當初第一個植物廠只花一千萬元去蓋,但是學費卻繳了三、四千萬元,現在正在擴廠,要建一座號稱亞洲最大的植物工廠,為了增加設備的穩定性,還買下一個LED廠,他認為,植物工廠其實和一般農業沒什麼兩樣,只是更有效益、更易規格化,他不在泥土上種菜,是因為土壤本身並無養分,植物的養分來自於土壤所沾附的養分,簡單來說,土壤只是支撐植物的介質,他只要創造一個像土壤的環境就可以了。
[新竹植物工廠業者
林銘村]
重點是來自於它的根系要吸收什麼樣的養分?那一般來講,我們大概有十六種的養分,像我們植物工廠給它的話,我們是直接給它在水裡面,在這裡面的話,我們先用一個介質把它支撐住,重點會回到它這個根系,透過水裡面,它把這個養分吸上來之後,它行光合作用。
一個個晶片,植入LED面板裡,所謂的LED,是一種半導體元件「發光二極體」的縮寫,剛開始是做指示燈、顯示板等等,在白光發光二極體出現後,開始大量用做照明,桃園這家LED廠是第一個拿到節能標章的光電業者,自從轉做植物燈後,也開設植物工廠,往綠能產業發展,它們希望運用有機鍺,來減少對環境的破壞。
[桃園LED綠能光電業者
吳宇建]
太陽能的東西,我們看來是綠能,可是它光是像多晶矽,矽的這個製造過程裡面,一公斤的矽會污染廿五公斤的土壞,那為了綠能,去影響環境,反而是製造另外一個一次的環境污染,所以說,我們現在會研發這種植物燈是,像我現在做的這個Germanium (鍺)這種東西,它本身製造的過程就沒有什麼污染。
LED的普及與光源穩定度,讓植物工廠的環控更易上手,這些轉型種菜的科技廠,紛紛和大賣場、甚至有機通路合作,提供穩定的蔬菜來源,在科技產業進入微利時代,種菜,反而比他們的本業獲利更高。
[桃園LED綠能光電業者
吳宇建]
這個(植物工廠獲利)大十倍,因為我們原來做LED的產業,本身的毛利率相當地小。如果說以這兩個比較的話,這個比它有優勢十倍。
當然它的成本,我只能說,比LED還好很多啦,但是它真的成本,我還是稍微保留一下。
[台大生機系
系主任 方煒]
過去田間的栽培,它有很多的風險,那植物工廠最大的好處,除了說它可以穩定量產之外,它是產品的安全是可以保證的,那消費者最在意的,比如說農藥的問題、硝酸鹽的問題,在植物工廠,通通都可以克服。所以你看,它生產幾乎沒有什麼風險,然後它的通路,如果也沒有問題的話,這其實是一個不會失敗的生意。
[新竹植物工廠業者
林銘村]
我們的蔬菜其實它是很安全的,它有四大好處,它無農藥,低硝酸鹽,低生菌數,還有無重金屬,在這一塊上面的話,我們都是建議生吃的。
從學理上來看,植物工廠可以解決未來可能面臨的糧荒問題,但是,台灣在現階段面臨的是:休耕田太多,因此植物工廠發展得愈好,反而可能壓縮傳統農業的生存空間,加速農村荒蕪,學界認為,植物工廠可以做的是,讓台灣減少進口蔬菜,去生產台灣無法在季節裡提供,而且高單價的進口類型蔬菜。
[台大生機系
系主任 方煒]
完全人工光的植物工廠,目前在台灣的推動,我想,可能有一點點,就是產業界的推動跟學術界的推動,有一點分歧,產業界可能會比較傾向於就是去栽培那一種,消費者每天會吃的各種菜,那在學術界看來,就是說,那樣的菜,可能就單價很低,而且,它會跟傳統農民去競爭。
[新竹植物工廠業者
林銘村]
我們現在也蓋了一個量化的廠,它一天可以生產2.5噸的菜,那2.5噸占台灣剛剛我們提到的(一天)六十萬包裡面的話,它可能才廿分之一的一個市占率,它是太小了,但是實際上,我們還要考量的一些市占跟農民的一些,就是生計的一些問題,所以說,以我們來講的話,大概發展一兩座就夠了,我們的目標還是全球(市場)。
植物工廠業者也意識到,可能造成與農民的競爭關係,其實,地方政府在前幾年,也曾想推動植物工廠,號稱「農業首都」的雲林縣政府最積極,民國99年遠赴日本千葉縣觀摩,苗栗縣政府也曾想在通霄馬家庄附近蓋一個全國首座鳥巢植物工廠,但是考慮到建廠成本效益、行銷通路與教育農民種種難題,最後都取消計畫。
[雲林縣農業處
副處長 許永瑜]
當初我們去的時候,就是有台大的老師跟我們一起前往,那也知道說,因為台大有在我們虎尾,有設一個分校,當初的話,我們也是希望說,把這個借鏡回來之後,能夠在我們雲林縣來推,可是回來之後呢,因為本身我們考量到說,因為我們其實大部分的農民,還是都露天生產,然後再來是整個的話,植物工廠的話,它的技術門檻又比一般的溫室要來得高。
[苗栗縣農業處
處長 范陽添]
在國外有鳥巢的設置,事實上就是我們所講的植物工廠,那以我們苗栗這個科技廠來講,它們也在研發開發植物工廠這個模式,當然經過我們了解,鳥巢植物工廠這個部分,它的一個成本,事實上還是比較高一點。它必須要設施要把它蓋起來之後,那生產的種類有限。等於是高成本、低收益啊。
但是針對彰化、雲林地區高鐵沿線的八千公頃農地,行政院今年起將陸續投入33億元,打造一條節水、節能「農業黃金廊道」,設置示範性植物工廠,農試所計畫用模組化、規格化的方式,讓整個廠區內的設備,是可以移動、抽換的。
[農委會農試所
主任祕書 蔡致榮]
103年我們在黃金廊道的計畫裡頭,會來推示範性的植物工廠,基本上我們的做法是,要把我們台灣的強項ICT(資訊及通訊科技),然後結合綠能、LED,用這樣的科技跟農業結合,藉在黃金廊道,建構這種節能省水的一個設施,那這樣的設施的話,我們是把企業整合進來。
[雲林縣農業處
副處長 許永瑜]
因為我們知道說,現在露天栽培,常常有一些就是抽地下水,造成地層下陷的問題,然後它是希望說,有一些比較高科技的產業的話,能夠取代這些,就是說不要用高耗水的這些農業,所以說呢,當然我們也是覺得說,這個可能是未來的趨勢。
[台大生機系
系主任 方煒]
如果說要在高鐵沿線這樣子來做這一些,其實除了,因為植物工廠投資也比較高,那你是局部用植物工廠的方式來做,你還是有一大部分要到溫室,或者要到田裡面去做,我想如果說高鐵沿線要推科技農業、精緻農業,那麼比較好的模式應該是溫室,精密溫室去搭配植物工廠。
精密溫室,是一種依賴太陽光與人工光並用的植物工廠,台中農改場目前正在測試遠端遙控,農民在家裡,不必出門,就可以遙控灌肥,在不同的生長期,給不同的水分、肥量和溫室環境,這套系統的原始構想,來自節水施設獨步全球的以色列,預計明年技術移轉給農民。
[台中農改場作物環境課
課長 白桂芳]
我們知道以色列這是一個屬於比較沙漠型的國家,因此它們的農業在節水省水的這一個部分,它們著墨得非常多,今天我們國內的這一些省水節肥的這些系統,事實上它的概念也是源自於以色列的系統。
[台中農改場
研究員 戴振洋]
我們經過這種養液,這個水出來,這是肥料水,不是我們一般的水,用肥料水時,它噴的時候,小叢的時候,它會調整肥料少一些,當它開花的時候,它的用肥可以增加,用電腦按的時候,時間到的話,會自己添加肥料,所以不用再按,很方便。
發展植物工廠所需要的技術與產業鏈,台灣目前在積極整合,業界看好台灣,有機會成為世界第一。
[桃園LED綠能光電業者
吳宇建]
做植物工廠,是一個未來必定走的趨勢,只是說,什麼時候(成主流),我們預估說大概是十年內,可能要走入這個環境裡面去種植了,那與其這樣,我們現在應該輔導農民,幫他做轉型,因為種這個植物工廠並不困難。
[新竹植物工廠業者
林銘村]
全球在發展植物工廠的國家,那以現在來講,當然它不只、不下十個,但是我現在歸類出來,有四個國家是最有競爭力的,一個是日本,一個是韓國,一個是台灣,一個是大陸,那我認為台灣現在競爭力是最強的原因是因為,台灣有很完整的LED的產業,第二個,台灣的農業在全球是前幾名的。
相對業界的積極態度,學界與研究單位保守許多,認為植物工廠有進入門檻,尤其對一般農民而言,恐怕是筆極大的投資,想當科技農民,得先做好風險管理。
[農委會農試所
主任祕書 蔡致榮]
(日本)在做之前,它有行銷面,都已經有,有自己的通路了,簡單講就是它已經有自己的通路,然後它又做很久,為什麼做很久,可以把它的整個投資攤提下來,就比較節省,所以它會賺錢,我們根據它們的資料是,10%是賺錢的,30%是根本就不賺的,有一些是在那邊奮鬥,就是打拚,有這樣的資料。
[台大生機系
系主任 方煒]
設廠的人,可能他很多東西都把它講得太美了,比如說他跟你講(LED)燈管的投資是多少,但是他沒有告訴你這個燈管是有使用壽命的,所以你第一年投資在燈管上面,投資要多少錢?可能兩年後三年後,你還要再投資這筆錢,可是他沒有告訴你啊,然後有一些材料,有些資材,它其實會壞的。
傳統農業有極限性,想盡辦法種有機,還是受限於當地的土壤環境,植物工廠可以複製、移植,到全世界各地,甚至到外太空去開設一模一樣的植物工廠,面對全球種植環境的轉變,一旦發生糧荒,植物工廠也許就是未來的諾亞方舟。
採訪/撰稿 鍾雄秀
攝影/剪輯 陳靖維
- Mar 15 Fri 2013 13:52
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