走近小型植物工廠，探討其發(fā)展之路何去何從

賀冬仙

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

近年來，山西的煤炭、東北的鋼鐵、全國的房地產(chǎn)、南方的電子市場(chǎng)等傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)正處于艱難的轉(zhuǎn)型階段，實(shí)體經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)下滑。如何成功轉(zhuǎn)型升級(jí)，走出經(jīng)濟(jì)困境，成為產(chǎn)能過剩領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。無數(shù)的探索實(shí)踐證明，只有以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的供給側(cè)改革才能在去產(chǎn)能過剩的賽跑中占領(lǐng)先機(jī)、贏得優(yōu)勢(shì)。植物工廠技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的代表，一枝獨(dú)秀，近20年來發(fā)展得如火如荼，但產(chǎn)業(yè)化道路仍任重而道遠(yuǎn)。值得注意的是，與學(xué)校教育、餐廳配菜、家居園藝等民用相關(guān)的小型植物工廠深受轉(zhuǎn)型工業(yè)企業(yè)的青睞，投資熱度不斷提升，呈現(xiàn)出一路高歌、蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

1 小型植物工廠的概念

按照嚴(yán)格的術(shù)語定義，完全在可控環(huán)境下進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)植物產(chǎn)品的設(shè)施才能稱其為“植物工廠”或“植物工場(chǎng)”。日本千葉大學(xué)的古在豐樹教授把植物工廠分為“人工光型植物工廠”“太陽光型植物工場(chǎng)”及“太陽光與人工光并用型植物工場(chǎng)”。簡(jiǎn)而言之，人工光型植物工廠就是完全使用人工光源，進(jìn)行多層立體栽培種苗、葉菜、藥草、草莓等經(jīng)濟(jì)植物產(chǎn)品的設(shè)施，類似工業(yè)化工廠實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化流程的訂單式規(guī)模生產(chǎn)；太陽光型及其與人工光并用型植物工場(chǎng)就是不補(bǔ)光或部分補(bǔ)光的大型溫室設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)作物高產(chǎn)高效的規(guī)模化量產(chǎn)。

新聞報(bào)道中常見的家庭植物工廠、集裝箱式植物工廠、小型植物工廠等概念應(yīng)該說是植物工廠技術(shù)的衍生詞，因其不具備工業(yè)化生產(chǎn)流程和規(guī)?；慨a(chǎn)的特征，故不能稱其為真正意義上的“植物工廠”。這是為了科普宣傳的需要或個(gè)人興趣或愛好而衍生的新術(shù)語，由于其人群接受度高，還可將該類設(shè)備組裝集成大型植物工廠從而使其具備一定的規(guī)?；慨a(chǎn)功能，故國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界均接受了這些新詞。然而，家庭植物工廠或集裝箱型植物工廠等詞盡管已被市場(chǎng)所普遍接受，但不能等同于這種設(shè)備就是植物工廠。如果作為商業(yè)化產(chǎn)品，建議使用植物光照盒、植物栽培箱等符合其設(shè)備特點(diǎn)的專用術(shù)語來定義，但如果是為了科普宣傳或推廣展示則可以直接使用小型植物工廠的術(shù)語。

2 小型植物工廠的實(shí)際案例

2.1 定位中高端市場(chǎng)，京東方“活體菜直供系統(tǒng)”前途仍在觀望

在中國企業(yè)擴(kuò)張歷史上，一直走在“高融資、高虧損、高擴(kuò)張”道路上的京東方備受關(guān)注。京東方上市15年，累計(jì)虧損75億元以上。然而，即使虧損，京東方也未曾停止擴(kuò)張步伐，不僅在重慶、合肥等地?cái)U(kuò)張建廠，還于2014年起利用LED照明和無土栽培玩起了“植物工廠”。2016年3月30日京東方的“活體菜直供系統(tǒng)”產(chǎn)品在上海區(qū)域總部成立儀式上驚艷亮相，被媒體多方報(bào)道。據(jù)其企業(yè)新聞報(bào)道，京東方S事業(yè)群之前曾推出針對(duì)個(gè)人用戶的小太陽蔬菜培育系統(tǒng)，并在淘寶眾籌取得了不錯(cuò)的成績(jī)，而“活體菜直供系統(tǒng)”則是第二代產(chǎn)品，在實(shí)用性和客戶覆蓋面上更進(jìn)一步。

據(jù)京東方植物工廠負(fù)責(zé)人介紹，該系統(tǒng)經(jīng)過近半年的研發(fā)和測(cè)試已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室并達(dá)到商用標(biāo)準(zhǔn)，并特供到海底撈和將太無二等品牌店面。目前活體菜系統(tǒng)的推廣主要采取租賃制和分成制，面向?qū)ο鬄橹懈叨瞬蛷d。通過深度合作，在菜品創(chuàng)新、提升顧客滿意度、美化環(huán)境、提升店面品牌等方面形成雙贏局面。后期還將向互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、健康會(huì)所、高端住宅等渠道進(jìn)行推廣。產(chǎn)品主要定位于中高端市場(chǎng)，但是每臺(tái)設(shè)備每月僅能生產(chǎn)260多株新鮮蔬菜，產(chǎn)品數(shù)量是否能滿足店面運(yùn)營需求值得懷疑，產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)其產(chǎn)品性能和商業(yè)模式難以認(rèn)同或是看好，仍在觀望其發(fā)展前景。另一方面，京東方自身也希望通過不斷的市場(chǎng)反饋與測(cè)試進(jìn)一步完善產(chǎn)品細(xì)節(jié)和探討成熟的商業(yè)模式。

2.2 海爾“菜多多”種植箱，創(chuàng)新不足，仍需進(jìn)步

據(jù)稱，海爾通過走訪中科院、中國農(nóng)科院、中國農(nóng)大等單位，整合了數(shù)十家頂級(jí)機(jī)構(gòu)的資源，歷經(jīng)一年多的調(diào)研、研發(fā)與改進(jìn)，采用無土水培的專業(yè)技術(shù)自主研發(fā)了“菜多多”智能水培種植箱，于2015年10月上市，售價(jià)899元。菜多多種植箱打造了一套智能微生態(tài)系統(tǒng)，可以從光照、水分、氧氣等方面進(jìn)行智能調(diào)控，還配置了Wi-Fi模塊和內(nèi)置攝像頭進(jìn)行遠(yuǎn)程操控和拍照。消費(fèi)者只需要將浸泡好的種子播撒到機(jī)器里，選擇芽菜模式或葉菜模式，就可以靜靜等待收獲成熟的蔬菜了。該產(chǎn)品介紹非常吸引人，但是其栽培效果能否與產(chǎn)品宣傳一致，仍需要時(shí)間和市場(chǎng)的回應(yīng)來證明。

海爾在研發(fā)期間曾造訪中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，將其試驗(yàn)作品與日本同類產(chǎn)品拿到中國農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行測(cè)試。與2013年在日本市場(chǎng)大賣的Green Farm（日本MORITA公司）相比，海爾的這款“菜多多”充其量只能稱其為仿制品。其實(shí)，在日本大賣上萬臺(tái)的Green Farm是由U-TEC旗下的上海森中電器有限公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)后返銷日本的。Green Farm有幾種型號(hào)，其中的UH-A01E由于其使用簡(jiǎn)單、能耗很低、價(jià)格適中，深受日本親子體驗(yàn)市場(chǎng)的歡迎。作為國內(nèi)家電知名品牌的海爾未能在類似產(chǎn)品上創(chuàng)新，而是簡(jiǎn)單模仿，表明我國制造行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率還有待提高。

2.3 正確定位市場(chǎng)，北京逸心活菜供應(yīng)模式潛力大

北京逸心綠色科技有限公司于2015年10月推出了植物工廠活菜供應(yīng)服務(wù)，其模式就是為住宅客戶提供植物工廠的小型機(jī)、為餐廳和酒店客戶提供大型機(jī)，用于臨時(shí)放置帶根活菜，其服務(wù)項(xiàng)目為按照客戶要求定期配送鮮活的葉菜。目前，該公司配送的蔬菜種類有5～6種，每天送菜量達(dá)1 000～1 500株（生菜規(guī)模），100 g皺葉生菜的市場(chǎng)定價(jià)為5元/株。盡管該公司未能實(shí)現(xiàn)完全人工光型植物工廠式葉菜生產(chǎn)，但其利用大型溫室水培生產(chǎn)的葉菜品質(zhì)已經(jīng)得到客戶認(rèn)可，其市場(chǎng)規(guī)模在2016年短短的半年內(nèi)擴(kuò)展了4～5倍。由此可見，該公司多品種、高產(chǎn)量、優(yōu)配送、配套設(shè)備與技術(shù)服務(wù)的發(fā)展模式符合小型植物工廠市場(chǎng)需求，具備較大的商業(yè)化發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.4 集裝箱式植物工廠發(fā)展迅速，備受矚目

近年來，國內(nèi)外公司推出了多款集裝箱式植物工廠的產(chǎn)品。最早推出40英尺（長12.2 m，寬2.4 m，高2.9 m）植物工廠產(chǎn)品的是日本三菱樹脂公司，售價(jià)為5 000萬日元，年銷售量在10臺(tái)左右，該設(shè)施每日可收獲50棵萵苣或小松菜等葉類蔬菜。美國Freight Farms公司自2010年開始研發(fā)，近期才推出集裝箱農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)品，售價(jià)從7.6萬美元起，可容納2 500株幼苗和4 500株成熟植物。CropBox公司的集裝箱式植物工廠可容納3 000株植物，每套售價(jià)49 347美元，顧客也可以999美元/月的價(jià)格租賃使用。

中國集裝箱式植物工廠的起步從引進(jìn)開始，并于2011年迅速發(fā)展起來。北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司曾生產(chǎn)了10多套40英尺集裝箱式植物工廠在國內(nèi)外銷售。北京盛陽谷科技有限公司以CyberFarm為名注冊(cè)并生產(chǎn)20英尺的集裝箱式植物工廠用于種苗或葉菜生產(chǎn)，日產(chǎn)量可達(dá)到58株生菜，目前應(yīng)用于港口遠(yuǎn)洋補(bǔ)給和技術(shù)示范推廣。蘇州市現(xiàn)代電子業(yè)商會(huì)成功推動(dòng)的農(nóng)業(yè)4.0示范項(xiàng)目“集裝箱智慧互聯(lián)植物工廠”是以40英尺集裝箱為基礎(chǔ)建設(shè)的，2016年11月曾被央視7頻道關(guān)注和采訪。據(jù)稱，廈門通秴科技有限公司接到了在美國亞利桑那州沃爾瑪超市附近設(shè)置120套40英尺集裝箱式植物工廠的訂單，目前正處于生產(chǎn)階段。

近年來，由于具備初期導(dǎo)入成本較低、產(chǎn)量較高、施工時(shí)間較短、運(yùn)送方便、應(yīng)用范圍廣泛等優(yōu)勢(shì)，集裝箱創(chuàng)新應(yīng)用的植物工廠備受矚目，新注冊(cè)的集裝箱式植物工廠相關(guān)企業(yè)風(fēng)起云涌，估計(jì)不久將出現(xiàn)不少集裝箱式植物工廠的相關(guān)產(chǎn)品。

3 關(guān)于我國小型植物工廠發(fā)展之路的思考

自2007年的山西焦煤與礦業(yè)重組之后，國內(nèi)煤炭和鋼鐵產(chǎn)業(yè)均面臨生產(chǎn)過剩、盈利空間縮小的嚴(yán)峻問題，加之房地產(chǎn)發(fā)展放緩、電子企業(yè)破產(chǎn)等現(xiàn)象的發(fā)生，迫使我國傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)不得不加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐。在此背景之下，大量的產(chǎn)業(yè)資本、金融資本、商業(yè)資本正紛紛轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)投資。植物工廠被認(rèn)為是真正的農(nóng)業(yè)4.0技術(shù)，很多企業(yè)期待通過植物工廠技術(shù)解決我國的農(nóng)產(chǎn)品安全問題或?qū)崿F(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。然而，從專業(yè)特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度出發(fā)，小型植物工廠到底如何發(fā)展需要深入思考。

集裝箱式植物工廠、家庭式植物工廠、智能蔬菜陽臺(tái)均是植物工廠的變形，雖然該設(shè)施不具備規(guī)模量產(chǎn)的特性，但可作為一種宣傳展示、興趣愛好、科普教育的推廣載體，亦可成為大型植物工廠生產(chǎn)基地與客戶或農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)者進(jìn)行對(duì)接的窗口。例如，在餐廳、醫(yī)院、超市等公共場(chǎng)所設(shè)置的集裝箱式植物工廠或活菜供應(yīng)系統(tǒng)，不僅具有科普宣傳的功用，更可作為與蔬菜購買者和消費(fèi)者連接的窗口?？蛻粼谛⌒椭参锕S設(shè)施上看到的植物可能是從其他的大型植物工廠派送而來的活菜，每天均可隨時(shí)親自采收或現(xiàn)場(chǎng)采收。小型植物工廠設(shè)施可以將植物工廠的生產(chǎn)理念貫穿到人們的生活方式，還能夠以一種生態(tài)循環(huán)的方式將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與市民生活緊密地連接在一起。因此，這種小型植物工廠的市場(chǎng)需求和未來前景相當(dāng)可觀，其技術(shù)進(jìn)步必將隨著LED技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的發(fā)展變成我們隨處可見、隨處可用的日常用品。

綜上所述，植物工廠技術(shù)是一種全新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是一種在未來社會(huì)與我們更加貼近的生活方式和生態(tài)方式。發(fā)展植物工廠技術(shù)或小型植物工廠不能盲目，更不能超越技術(shù)本身和市場(chǎng)需求的限制，只有在不斷地技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)積累的前提之下，找準(zhǔn)市場(chǎng)定位并開拓營銷途徑，才可能發(fā)揮優(yōu)越的技術(shù)先進(jìn)性以實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展。目前，農(nóng)業(yè)4.0僅僅是個(gè)概念，但是植物工廠技術(shù)已經(jīng)不是概念，而是可以作為農(nóng)業(yè)4.0的載體實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效、節(jié)能環(huán)保、清潔健康、生態(tài)智能的葉菜或種苗生產(chǎn)，為我們的未來生活和未來農(nóng)業(yè)提供一種全新的解決方案。不久的將來，小型植物工廠可以作為大型生產(chǎn)性植物工廠的窗口，在城市生活社區(qū)、公共空間、教育機(jī)構(gòu)等進(jìn)行技術(shù)推廣和科普宣傳，從而使得植物工廠技術(shù)真正走進(jìn)我們的日常生活。