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農業種植設施
人們利用農業種植設施控制種植環境,以防治病蟲害並提高作物產量。

植物工場
所謂的工廠生產有兩個要素:第一是能不受自然環境因素影響,穩定生產產品;第二是可預先決定生產流程並做好作業分析,對於產品能精確掌握其質與量。植物工場的定義便是「在一定的生產管理下,全年無休穩定的植物生產場所」。

植物工場的跨時代意義有:1. 可提升農業生產力與作物品質,2. 能不受地理與氣候條件限制進行農業生產,3. 作業環境良好,降低勞動成本,4. 供給無農藥的潔淨作物,5. 吸引更多年輕科技人才投入農業,創新農業,6. 科技與農業結合及整合,創造新的農業商機。而植物工場不一定侷限在全環控的環境,主要依光源類別分成日光型、完全環控型及綜合型三類。
  • 日光型

    日光型植物工場基本上可視為高精密溫室的延伸,以太陽光為植物光源,輔以各式加溫、降溫、二氧化碳濃度控制、施肥等設備,達到生產作物的目的。但由於日光型植物工場仍受到太陽光的決定性影響,與傳統農業一樣無法對收穫量有精確的預測,依舊相當依賴栽培者的直覺與經驗。

  • 完全環控型

    完全環控型植物工場便是光源與環境皆由人工控制,模擬出最適宜的栽培條件,大幅提升作物的產量與品質。完全環控型又能夠依生產作物是否須進行光合作用分成兩類:其一是需使用人工光源的,例如種植各種生菜及葉菜類的植物工場;其二是不需人工光源的,生產作物包含豆芽菜或是蕈類等。完全環控型的缺點為生產成本較高,電費成本即占日常營運成本的50%~60%,故栽種作物的選擇顯得格外重要。
             

    完全環控型植物工場與傳統農業比較

    栽培方式 露地栽培 設施栽培 完全環控型植物工場
    周年性生產 受自然環境的控制,不可能 冬菜夏種尚待克服 可周年性穩定生產作物
    對象作物 受季節影響僅能栽種
    季節性作物
    夏季無法種植低溫作物 不受氣候影響,可反
    季節栽培操作
    單位面積收量 露地栽培的1.5~2倍 露地栽培的10~20倍
    農藥施用 絕對必要 少許 不需要
    作業環境 高勞動力,務農者承受
    日曬雨淋
     
    環境雖已改善,但仍然
    為高勞動力
     
    減輕勞力付出
    作業環境恆溫恆濕,
    配合自動化系統
    自動化環境管理 無法
     
    部分環境因數改善可
    自動化
    多數環境因數控制已
    自動化
    水資源消耗 相當耗水
    灌溉水無法重複使用
    相當耗水
    灌溉水無法重複使用
    相對省水
    水耕液循環利用
    實用安全性 土地可能受重金屬污染
    氮肥施用不當,易造成
    硝酸言大量累積
    仍須助益重金屬及
    高硝酸鹽累積
     
    完全無重金屬及農藥殘
    留低硝酸鹽、低生菌,
    可生吃的潔淨食材


  • 綜合型

    綜合型植物工場便是上述兩種型式的結合,通常為日光型植物工場再輔以人工光源,於天候陽光照度不足時補足照度,光照來源還是以太陽光為主。
            
     
  • 太陽能發電結合LED植物工場

    下一世代LED植物工場將結合太陽能發電,發展出更節能環保及永續經營的植物工場。將植物工場與太陽能發電結合,在廠房屋頂或四周牆面裝設太陽能板,即所謂的光電建材一體化太陽能系統(BIPV),形成「室內種菜、室外發電」的型態,不僅可直接發電供應植物工場用電所需;太陽能板還能作為隔熱材,避免強光照射造成室內溫度上升,降低溫控設備的耗電量。植物工場結合LED與太陽能發電將成為一種新的趨勢。

 

  



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