行走中的课堂 | 日本植物工厂深度游学记（第二期）

今年，全球植物工厂呈现出极为活跃的发展势头。而在我国，6月初，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平参观“智能LED植物工厂”的举动更是将植物工厂的热潮推向了一个新的高度。正值植物工厂发展开启之际，我们组织的新游学团一行人6月26日至7月2日奔赴日本这个走在世界各国植物工厂发展前列的国家，实地考察当地植物工厂的技术和发展状况，就LED植物照明及园艺产业进行广泛而深入地交流，希望能从日本植物工厂产业化发展之路来寻找市场需求与技术发展方向。在第一期植物工厂游学的基础上，这期探访更加有针对性、目的性，也更为专业。

本篇游记就不一一报告行程（第一期完整版游学记请点击“行走中的课堂 | 日本植物照明（工厂）游学记”查看），仅摘取几个看点和几段花絮分享给大家。

一、植物工厂之深度探访

大阪府立大学植物工厂

游学的第一个行程便是参观大阪府立大学植物工厂，精彩的游学之旅就此拉开序幕。

大阪府立大学植物工厂大阪府立大学植物工厂中心是产学研官的创新结组合体。该植物工厂研究中心作为完全人工光线型植物工场研究据点，为大学内部新型植物的研发、书面理论的实证、试验品的展示和专业学生的研修等工作提供场所和材料。

大阪府立大学植物工厂中心分三个单元，分别为C20栋、C21栋和C22栋三座植物工厂。C20栋占1000平方米，主要用于要素技术的开发研究。C21栋也占1000平方米，钢筋水泥二层建筑，用于叶菜类的实际栽培研究。C22栋有1300平方米，展示的是最新技术。大楼内分布着功能性植物生产室、栽培环境模拟室、育苗室，光源、直流电源实验室、测量和控制实验室、无尘实验室、多层型植物生产室、多元化环境实验室等。

其中，C22栋全人工光型植物工厂“GREEN CLOCKS新世代（GCN）植物工厂”于2014年10月正式投入运营。总面积1300平方米，总费用7亿日元，日产生菜5000株。从播种、育苗到收成，由工厂控制营养、光照等条件的生菜只需20天左右就可以长大。据大阪府立大学高田老师介绍，其一大看点是使用机器人作业，实现自动化。该植物工厂主要技术包括，［1］采用机器人分拣幼苗；［2］搬运栽培床的自走式搬运机器人；［3］采用红白蓝以及远红光的植物培育用LED照明；［4］在生长中的植物旁设置出风口的直接送风系统；［5］太阳能电池与蓄电池一体化的直流供电系统。通过这些技术，达到减少人工作业的时间和耗电量、提高成品率等目的。

此外，由于与外界隔离，可避免水旱灾害和病虫害的发生。高田老师告诉学员，蔬菜有虫菌危害主要与人、种子和水有关。而植物工厂种子是清洗好的，水耕方式脱离了传统土壤栽培，无农药及重金属污染问题，更无需使用杀虫剂，机器人作业也避免了将细菌带进工厂内。

高田老师勤勉尽职，教室中学员们专心听讲，实验室和植物工厂中细致观察，边看边听边记边想边尝边拍

日本千叶大学柏之叶校区植物工厂

游学团一行人此次参观的第二座植物工厂位于位于日本千叶大学柏之叶校区。在这里，蔬菜像普通商品一样被批量生产，让人不禁惊叹现代高科技农业的力量。

日本千叶大学在“植物工厂”的技术研究开发中走在前列，其在无土栽培方面具有30多年的经验。柏之叶地区自从2003年千叶大学设立“环境健康都市园艺领域科学教育研究中心”开始，一直在推进植物工厂的研究和实证实验。“植物工厂”目前可分为“完全控制型”、“太阳光、人工光并用型”和“太阳光利用型”三种类型。千叶大学目前共运营有用于番茄栽培的太阳光型温室有5栋，用于草莓栽培的太阳光型温室1栋，用于生菜（莴苣）栽培的人工光型植物工厂有3栋。

其中，千叶大学的人工光型植物工厂主要栽培结球生菜、花叶生菜、直立生菜及苦苣等15种以上的蔬菜，每天可生产并供货约1万棵，号称是日本最大的植物工厂。通过系统控制光照，温度，以及灌溉来立体式栽培蔬菜，不需任何农药，安全性得到保障，采用立体农园形式，产量及附加价值都非常高。且人工光型植物工厂对荧光灯和LED对蔬菜生长的影响实践经验丰富，特别值得学习。

其中一间人工光型栽培室使用具有高绝热性和高气密性的特殊聚苯乙烯泡沫塑料建造而成，填充了厚度为180mm的隔热材料，因此可在寒冷地、酷暑地、和干燥环境下搭建，其构造力学性质可使其耐地震强风等自然灾害，其绝热性及气密性也使空调效率大大提高，水肥使用量减少，实现低运行成本生产。该栽培设施面积达180㎡。

另外一座人工光型植物工厂全床面积406㎡、栽培室338㎡、栽培架配置多层（10层，9列），拥有每日生产并供货约3000株低成本的生菜等叶菜类、年产100万株的生产能力，年土地生产性是露天栽培的100倍以上。并可在阻隔室外空气的环境中，不用农药进行蔬菜栽培，安全、美味。此工厂以实现量产以及稳定生产为目标，为三井不动产所有，由株式会社未来（Mirai）公司运营工厂生产蔬菜。

第三座面积为207㎡的人工光型植物工厂采用曲面高反射光反射板来栽培一般很难在人工光下生长良好的结球莴苣。据悉，该系统生产出的结球莴苣不但口感又好有新鲜，还使得栽培照明时间大幅缩短。

而在太阳能植物工厂中，千叶大学对高产量番茄种植系统进行了试验，目前已实现比当地土地种植高出2.5倍的单位面积产量。

二、植物工厂之大咖对话

参观完日本千叶大学柏之叶校区植物工厂后，在我们的精心安排下，游学团一行人有幸近距离接触到了千叶大学原校长、日本乃至世界植物工厂技术装备及产业发展的奠基人和倡导者——古在丰树教授。

（左：国内植物工厂设计/建设专家，此次游学领队王宪龙； 右：千叶大学名誉教授、农学博士古在丰树）

以古在丰树教授为代表的NPO植物工厂研究会，一直在积极促进植物工厂的发展和技术的升级。在交流座谈中，古在老师介绍到，从2009年起，日本商业化运营的植物工厂开始大力发展，2015年最新统计，日本运营中的200多座植物工厂，约30%是盈利的，50%保持盈亏平衡，20%亏损。

亏损的主要原因是生产成本过高。其中主要的成本构成是：约30%的设备折旧，25%的人工费用，25%的电力费用，剩余20%是与生产相关的其他成本。要知道，若无廉价电源与效率高的人工灯光降低生产成本，植物工厂对农民的吸引力并不大。但如今，LED在植物工厂中的应用减少了电费消耗，优化了光照环境，提高了品质和产量，从而提升了生产效率，例如LED光源可以实现植株下部或中间补光，可有效提高产量。预测未来5年，单位产品的电费成本将减低一半，人工成本可通过自动化降低50%，设施建设的成本将会有30%的降低，通过宣传和提升质量，植物工厂出品的产品价格可能提高，由此可以预见，商业化运营的前景将更加美好。

谈及中日在植物工厂发展上的差异，古在丰树认为可以用“日本技术高，中国速度快”来概括。日本人工光型植物工厂技术全球领先，装备先进，技术配套，智能化、自动化程度高，但我国植物工厂建设发展速度却是前所未有、其他国家无可比拟的，在这个过程中我国采取走出去、引进来策略，加强技术交流，对植物工厂相关技术经过了吸收、消化、创新再创新的过程。古在丰树表示，中日在植物工厂方面应积极探讨合作的可能性。

游学团成员争相向古在丰树教授提问，求知若渴，教授一一解答

据古在丰树教授介绍，日本千叶大学所在的柏之叶市之前为传统的农业城市，通过产学政的合作，进行新型的栽培、生产管理、销售及经营管理的研究开发和推广，现已成为都市农业的实验城市，成为智慧城市建设的样板之一，是促进绿色、智能、健康等新兴产业发展的综合型智慧街区。

（合影）

此外，在游学过程中，我们还组织了多场交流会，及时、深入地消化吸收旅途所见、所闻。中国之光网及农业照明网CEO洪兵、国内植物工厂设计/建设专家王宪龙分享了农业照明的知识与经验，成员们各抒己见，专题交流会气氛热烈，沟通充分。

三、耳目一新之都市农场

最后一天，游学团一行人来到了著名的人事管理顾问公司PASONA本部位于东京的办公楼，为游学之旅画上了完美的句号。

该大楼内创建有一个城市农场，让员工在工作中收获自己的食物。大楼内部，遍布了各种植物和农作物，建筑内的绿化布置分布均匀，室内农场所栽种的基底也是经过景观细致处理后的种植床。这里虽然没有自然光照，但是设计师采用了一系列高科技的手段，实现了农作物的丰收。内部采用金属卤化灯、HEFL照明系统、荧光灯、LED灯等照明手段来弥补光照上的不足，同时采用自动灌溉系统，智能气候控制系统，实时监测调节温度、湿度和空气质量，确保办公时间里员工的舒适的工作环境和办公时间以外植物的最佳生长条件。

在入口的大厅内种植了一大片的水稻和花茎甘蓝景观

内部建有一个植物工厂，主要生产的蔬菜包括生菜、水芹等绿叶类蔬菜。

墙壁上种满了葡萄、苦瓜等绿色植物，顶部悬挂着一根根黄瓜和观赏南瓜，观赏番茄。

该城市农场可以说是植物工厂与城市生活结合的典范，不仅能就近提供新鲜蔬菜，真正做到从农场到餐桌，还能营造舒缓心情的绿色生态空间，培养对农耕的兴趣、以及对食物来源的敏感意识。

如此“与自然共生”的办公室赢得了游学团成员的一致称赞，令人好生羡慕。

四、异国风情之身临其境

“寓学于乐”，游学团一行人还在考察植物工厂的间隙中，游览了视觉开阔的空中展望台，历史悠久的大阪城，人潮熙攘的心斋桥，具有浓郁的日本风情的金阁寺、二条城、清水寺和花见小路，日本民族的象征、壮美的富士山，东京最著名、最古老的寺庙浅草寺，繁华高档商业区银座……通过参观代表性的景点和品尝当地食物全方位探索日本的现代与传统，感受其文化带来的全新体验。

五、部分学员评价

云南绿界农业科技有限公司宁眺：“植物工厂”集中呈现了日本农业精致、高效、科技化的特色。怀着对设施园艺发展最高阶段——植物工厂的好奇和疑问，2016年6月26日我踏上了主办方“中国之光网”的组织的“日本植物工厂游学”之旅。深刻感受到产学研官四维创新结合体模式在大阪府立大学植物工厂发展上的强劲推动作用。我国科研成果转化效率一直偏低，症结在于政府职能部门只管理不参与。大阪府立大学植物工厂的成功对推动我国科研的快速高效发展有很好的借鉴作用。参观完日本植物工厂研究开展最完善的日本千叶大学植物工厂后，主办方特意安排学员们与日本植物工厂泰斗“古在丰树教授”面对面交流讨论也获益匪浅。而最后一站日本人力资源集团PASONA极具创意的室内农场给了我太多惊喜和震撼。总之，此行收获满满，感悟多多！谢谢主办方提供的学习和交流机会。

江西合力照明电器有限公司臧庆华：六天的日本游学进一步了解了植物工厂的奥妙以及农业照明市场的广阔前景。对植物工厂的技术设备和自动化智能控制有了较清晰的认识，特别是对植物生长灯的设计和生产有了更深的了解，同时结交了不少植物照明行业的专家和朋友。总的来说是一次很不错的游学。

武汉和光照明科技有限公司陈红：如今LED如火如荼，LED与农业结合——植物工厂更是当下热门话题。很荣幸有缘参加了中国农业网组织的日本植物工厂游学考察活动，结识了一批有志于在植物工厂这块大展宏图的同行者。风趣幽默的马总，才学渊博的宁总，热心周到的钱老师，领队洪总和王总更是尽心尽力，短短的7日相处,不知不觉结下了情谊，无穷的乐趣，无尽的回忆，无限的期待。

六、结语

1、中国是农业大国，日本希望通过用商业模式大规模推广植物工厂来开拓中国市场，提高植物工厂作为其出口产业的国际竞争力，而对于我国而言，通过借鉴日本植物工厂的产业化发展之路，学习其植物工厂先进技术，从而为中国设施农业的可持续发展探索出一种适合自身的创新性商业模式和解决方案是当务之急。借此契机，中日在植物工厂方面应积极探讨合作的可能性。游学团的多次考察交流为下一步中日合作发展打下了良好基础。

2、游学团成员对此次游学给予了高度评价，均认为一周的游学生活丰富、充实、饱满。大家在多天的考察交流中，建立了深厚的友谊，碰撞出了意想不到的火花。有利于今后实现跨界合作、信息共享、协同发展，为推动中国农业照明的健康发展贡献自己的一份力量。

敬请关注将于10月9日—15日举行的2016日本植物照明（工厂）游学活动（第三期）。