问题篇

　　植物工厂发展面临的问题

　　植物工厂是未来设施园艺发展的趋势，是现代农业发展的重要目标，市场前景广阔。而且，植物工厂应用无所不在，应用功能多种多样，近些年的普及率大幅度提高。诚然，当前植物工厂的发展亦面临诸多问题，需要认真对待，逐一解决。

　　首先，植物工厂初装成本高。植物工厂初装成本较日光温室、连栋温室高出很多，一般在6000元/㎡以上，一个100㎡的人工光植物工厂，初装成本在60万元以上。

　　其二，植物工厂植物产品成本高。以生菜为例，人工光植物工厂生产生菜成本在10～30元，在我国菜价市场决定机制下盈利空间较小。

　　第三，植物工厂运行成本较高，能耗和人工成本高。一方面植物工厂光源、环境控制系统运行(空调、气流、营养液供给等)都需要消耗电能，能耗偏高;另一方面，自动化程度低，移栽定植、育苗、收获劳动力成本高。

　　第四，标准化程度低，缺乏政府补贴政策。最后，商业化模式日渐成熟，但盈利点需要进一步探索。盈利是推动产业发展的最终驱动力，应努力挖掘符合市场需求的植物工厂商业化应用的盈利方式。

　　总体而言，植物工厂盈利程度不仅与本身生产能力有关，也与社会背景、行业发展水平、国家政策有关，是系统的社会实践。

　　植物工厂发展的相关对策

　　植物工厂产业是新兴产业，需要系统研究技术装备、运行策略，并且探讨新型运营模式、盈利途径，才能实现可持续发展。面对当前问题，植物工厂的发展对策概括如下：

　　(1)研发节能高效的植物工厂生产技术装备，实现周年优质高产。农业生产系统的优质高产是植物工厂盈利发展的基础，植物工厂持续稳定地生产出高质量、高商品价值的植物产品必须攻克相应的关键技术。应着力在植物工厂核心技术层面开发高效的立体多层无土栽培技术装备、人工光照明技术装备、智能环境控制技术装备、植物生产空间自动化管控技术装备，推出优化组合集成系统。其中，智能环境控制技术装备更为重要，直接关系到植物生长发育、产量品质和植物工厂运行能耗等效益制约因子。

　　(2)研发高附加值植物的工厂化生产技术参数，提高盈利空间。加快高附加值植物(药用植物、保健植物、珍稀特蔬菜等)的植物光质生物学规律研究，拓展植物工厂生产的植物种类，探明功能性活性物质合成代谢累积的环境调控机制，增加可使用部位生物量和有益化合物的含量。

　　(3)建立品牌战略，加快植物工厂农产品和技术装备的社会认知度和认可度。着力发展植物工厂植物产品品牌，夯实品质保证机制，加大品牌宣传推广力度，使植物工厂产品深入民心，进而提高销售量和产值。

　　(4)构建多种植物工厂类型、产品，拓展盈利模式。着力开发家庭型、商用型、社区型等植物工厂类型，丰富植物工厂商业化产品，扩大购买人群;增加植物工厂生产的植物种类，充分利用植物工厂的多种功能实现可持续盈利。

　　前景篇

　　植物工厂发展前景广阔，未来5～10年将达到普及应用水平，刘文科博士认为，植物工厂发展的推动力主要来源于以下几个方面。

　　首先，国家和企业加大了对植物工厂研究与开发的投入与力度，业界信心倍增。植物工厂是现代农业的重要标志，它的发展在一定程度上反映了一个国家和地区农业高技术发展的水平，同时也是未来国际农业高技术竞争的重要方向。植物工厂是一项高投入、高技术、高产出的生产方式，在发展初期，离不开国家政策的扶持。因此，国家在“十二五”和“十三五”期间加大了科技研发力度，进行多学科的协同攻关，降低成本，提升效益，提速了植物工厂的产业化速率。

　　其次，企业界加大了对植物工厂的资金投入力度。日本发展的经验充分证明了这一点，企业一直是推进植物工厂发展的主要动力。我国照明企业界正积极推动植物工厂产业的发展，利用自身光源制造优势，产学研结合，发展迅速。

　　国家层面对植物工厂发展十分认可，具体体现在以下三个事件：

　　其一，2013年国家“十二五”863计划项目“智能化植物工厂生产技术研究”在中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所立项启动，表明了国家层面对植物工厂研发与产业化前景的认可，具有里程碑式的意义。该项目共设立7个课题，涉及植物工厂LED节能光源、立体无土栽培、光温耦合节能环境控制、营养液调控、基于网络的智能管理以及人工光植物工厂、自然光植物工厂集成示范等方面，全国共有20多个优势科教单位和企业的160多位专家参与，项目总经费达4611万元。

　　其二，2016年6月3日，由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所“设施植物环境工程团队”自主研发的“智能LED植物工厂”成果亮相国家“十二五”科技创新成就展，受到了党和国家领导人的高度关注，这对植物工厂产业化具有积极的推进作用。

　　其三，2016年6月17日农业照明专业委员会成立，成为以LED植物工厂照明为主导的植物工厂推进的全国性组织平台。以上三件大事均突出表现了国家层面对植物工厂及其相关技术装备研发的认可和持续支撑，奠定了植物工厂及其相关技术研发的可持续性。

　　再次，植物工厂产业发展恰逢其时，需大力促进。以植物工厂LED照明为主导的植物照明产业发展迅速，成为LED照明应用新蓝海，成为产业发展的新增长点。以植物照明产业为依托的智能控制、栽培工程等产业发展迅速。植物工厂能够提供无污染、高品质的植物产品，对保障城乡居民饮食安全具有重大意义。

　　最后，植物工厂发展的基础技术储备已经成熟，产业雏形已经形成，将很快进入产业快速发展期。目前，已有200家以上的企业涉猎到植物工厂产业领域，推出了整体或部分组件产品。因此，在众多利好条件的推动下，在社会发展迫切需求的促进下，在跨界创新的不断创造中，我国的植物工厂研发与产业化发展必将大放异彩，跻身世界植物工厂产业强国之列。