LED植物照明“风头正劲” 日本植物工厂省力又省心

2017年12月18日 • Tina

光照是影响植物生长的因素之一，目前随着LED灯光的发展，人工光照种植逐渐发展起来。以日本为例，由于日本国土面积狭小，人力成本高，所以植物生长也向立体化和人工化方向进步。据粗略统计，从今年1月至今，邻国日本所运营的利用人工光照的植物工厂约有95家。其中，多数是日产量在1000-5000株间的中小型企业；而日产量在1万株以上，需要导入自动化及省力化的大型植物工厂实际上占比不足10%，ESPEC MIC Corp便是这样一所大型植物工厂公司。

11月19-24日，在上海国家会展中心举办的“HORTI CHINA亚洲园艺博览会”上，牛尾贸易（深圳）有限公司主办了“先进农业技术研讨会”，并邀请到ESPEC MIC Corp公司环境监控部总经理中村谦治先生。他以ESPEC MIC Corp公司的生产情况为例，详细介绍了LED灯光及自动化植物工场蔬菜种植的实际应用。

中村谦治先生认为，对于植物工厂来讲，“如何充分有效地利用空间”是一个重要课题。约从1990年开始，日本的植物工厂就在考虑两个问题：1.如何节省利用空间；2.如何实现自动化和省力化。

但是，为什么要导入植物工厂的自动化和省力化呢？实际上其中有多方面的影响因素。最主要有：减少人工费用、提高作业效率，以及减轻作业员的作业负荷等等。

这里有几个省力化和节省空间利用效率的具体实例：首先是平面栽培的模式：栽培床可以进行左右移动。利用移动特性，可以最小化地占用通道面积；其次在2000年以后，光源技术方面有荧光灯和LED灯出现，从而植物工厂开始向立体方向发展；2010年后，日本有家叫“丸红”的植物工厂做了栽培架。这个栽培架是多段式的，它也可以左右移动，在空间利用上非常有效。

另外，所运用到的还有荷兰非常普及的可移动式自动搬送的装置。它可以进行前后移动，还可以调整株间距离，因此在调整栽培间距的利用上可以提高约2倍的效率。接下来，植物工厂在三维空间上进行了深度发掘，并进一步设计出栽培系统：运用了“自动仓库”的设计原理，栽培床通过中间自动搬送的装置来进行取放。

植物工厂的培养模式会经历这样几个阶段：首先是播种，播种完成后会开启洒水装置，使得植物保持适当的湿度，促使发芽；在自动监控模式确认发芽好状态后，自动运行装置将会进行菜苗的移栽，进入到下一个阶段的育苗工作。

育苗完成后将进入植物的培养阶段：菜苗移栽在种植盘以后，通过自动化传输装置被送到指定位置。栽培架共18层，共35米，并通过自动化传送装置进行取放，它有点像“回转寿司”店中的传送带。具体由机器人负责将托盘托起，再送到指定位置。这样做的优点是以“栽培槽”为单位进行系统循环，系统结束后，栽培槽可以拿出进行单独清洁。目前，植物工厂所设定培育18天左右，成品在80-100g之间。培养完成取出后，将通过机器人传送到最下方的出口，到达收割的工位，它与栽培室有帘子隔开。但是，收割是由人工完成的。据中村谦治先生介绍，其中原因是因为自动化收割会对蔬菜成品造成损伤。

对于日本植物工厂的发展，国际果蔬报道在随后详细采访了中村谦治先生。当问起目前植物工厂越来越多的原因时，他表示，原因之一在于现在气候等不可控因素对植被生长影响很大。比如，夏天是果蔬生产的旺季，但如果突然遭遇台风天气，蔬菜生产会受到破坏，并造成供应方面的紧张。而植物工厂的生产方式会较稳定地向市场供应稳定品质的蔬菜。

另外，植物工厂和传统的暖房或温室生产也有所不同：温室虽可做到一定的温度和光线控制，但它同样也不能逃避气候的影响。中村谦治先生举例说，比如，冬天的日照短，夏天的日照长，因此无法保证在冬夏季节生产出同样产量的蔬菜出来。但人工光线的植物工厂可以在一年的每一天制定很精准的生产计划，并可以产出相同的产量和品质的蔬菜；另外，由于植物工厂不使用农药，用营养液培养蔬菜可以做到安全卫生，而且也会减少人为的污染。中村谦治先生表示，人工光线的蔬菜生长后口感也会更好、更柔软。