走近小型植物工厂，探讨其发展之路何去何从

贺冬仙

（中国农业大学农业部设施农业工程重点实验室，北京 100083）

近年来，山西的煤炭、东北的钢铁、全国的房地产、南方的电子市场等传统工业经济正处于艰难的转型阶段，实体经济效益持续下滑。如何成功转型升级，走出经济困境，成为产能过剩领域的热点话题。无数的探索实践证明，只有以市场需求为导向的供给侧改革才能在去产能过剩的赛跑中占领先机、赢得优势。植物工厂技术作为现代农业科技的代表，一枝独秀，近20年来发展得如火如荼，但产业化道路仍任重而道远。值得注意的是，与学校教育、餐厅配菜、家居园艺等民用相关的小型植物工厂深受转型工业企业的青睐，投资热度不断提升，呈现出一路高歌、蓬勃发展的态势。

1 小型植物工厂的概念

按照严格的术语定义，完全在可控环境下进行工业化生产植物产品的设施才能称其为“植物工厂”或“植物工场”。日本千叶大学的古在丰树教授把植物工厂分为“人工光型植物工厂”“太阳光型植物工场”及“太阳光与人工光并用型植物工场”。简而言之，人工光型植物工厂就是完全使用人工光源，进行多层立体栽培种苗、叶菜、药草、草莓等经济植物产品的设施，类似工业化工厂实现了标准化流程的订单式规模生产；太阳光型及其与人工光并用型植物工场就是不补光或部分补光的大型温室设施，实现了经济作物高产高效的规模化量产。

新闻报道中常见的家庭植物工厂、集装箱式植物工厂、小型植物工厂等概念应该说是植物工厂技术的衍生词，因其不具备工业化生产流程和规模化量产的特征，故不能称其为真正意义上的“植物工厂”。这是为了科普宣传的需要或个人兴趣或爱好而衍生的新术语，由于其人群接受度高，还可将该类设备组装集成大型植物工厂从而使其具备一定的规模化量产功能，故国内外学术界和产业界均接受了这些新词。然而，家庭植物工厂或集装箱型植物工厂等词尽管已被市场所普遍接受，但不能等同于这种设备就是植物工厂。如果作为商业化产品，建议使用植物光照盒、植物栽培箱等符合其设备特点的专用术语来定义，但如果是为了科普宣传或推广展示则可以直接使用小型植物工厂的术语。

2 小型植物工厂的实际案例

2.1 定位中高端市场，京东方“活体菜直供系统”前途仍在观望

在中国企业扩张历史上，一直走在“高融资、高亏损、高扩张”道路上的京东方备受关注。京东方上市15年，累计亏损75亿元以上。然而，即使亏损，京东方也未曾停止扩张步伐，不仅在重庆、合肥等地扩张建厂，还于2014年起利用LED照明和无土栽培玩起了“植物工厂”。2016年3月30日京东方的“活体菜直供系统”产品在上海区域总部成立仪式上惊艳亮相，被媒体多方报道。据其企业新闻报道，京东方S事业群之前曾推出针对个人用户的小太阳蔬菜培育系统，并在淘宝众筹取得了不错的成绩，而“活体菜直供系统”则是第二代产品，在实用性和客户覆盖面上更进一步。

据京东方植物工厂负责人介绍，该系统经过近半年的研发和测试已经走出实验室并达到商用标准，并特供到海底捞和将太无二等品牌店面。目前活体菜系统的推广主要采取租赁制和分成制，面向对象为中高端餐厅。通过深度合作，在菜品创新、提升顾客满意度、美化环境、提升店面品牌等方面形成双赢局面。后期还将向互联网企业、健康会所、高端住宅等渠道进行推广。产品主要定位于中高端市场，但是每台设备每月仅能生产260多株新鲜蔬菜，产品数量是否能满足店面运营需求值得怀疑，产业界和学术界对其产品性能和商业模式难以认同或是看好，仍在观望其发展前景。另一方面，京东方自身也希望通过不断的市场反馈与测试进一步完善产品细节和探讨成熟的商业模式。

2.2 海尔“菜多多”种植箱，创新不足，仍需进步

据称，海尔通过走访中科院、中国农科院、中国农大等单位，整合了数十家顶级机构的资源，历经一年多的调研、研发与改进，采用无土水培的专业技术自主研发了“菜多多”智能水培种植箱，于2015年10月上市，售价899元。菜多多种植箱打造了一套智能微生态系统，可以从光照、水分、氧气等方面进行智能调控，还配置了Wi-Fi模块和内置摄像头进行远程操控和拍照。消费者只需要将浸泡好的种子播撒到机器里，选择芽菜模式或叶菜模式，就可以静静等待收获成熟的蔬菜了。该产品介绍非常吸引人，但是其栽培效果能否与产品宣传一致，仍需要时间和市场的回应来证明。

海尔在研发期间曾造访中国农业大学，将其试验作品与日本同类产品拿到中国农业大学进行测试。与2013年在日本市场大卖的Green Farm（日本MORITA公司）相比，海尔的这款“菜多多”充其量只能称其为仿制品。其实，在日本大卖上万台的Green Farm是由U-TEC旗下的上海森中电器有限公司负责生产后返销日本的。Green Farm有几种型号，其中的UH-A01E由于其使用简单、能耗很低、价格适中，深受日本亲子体验市场的欢迎。作为国内家电知名品牌的海尔未能在类似产品上创新，而是简单模仿，表明我国制造行业的技术进步贡献率还有待提高。

2.3 正确定位市场，北京逸心活菜供应模式潜力大

北京逸心绿色科技有限公司于2015年10月推出了植物工厂活菜供应服务，其模式就是为住宅客户提供植物工厂的小型机、为餐厅和酒店客户提供大型机，用于临时放置带根活菜，其服务项目为按照客户要求定期配送鲜活的叶菜。目前，该公司配送的蔬菜种类有5～6种，每天送菜量达1 000～1 500株（生菜规模），100 g皱叶生菜的市场定价为5元/株。尽管该公司未能实现完全人工光型植物工厂式叶菜生产，但其利用大型温室水培生产的叶菜品质已经得到客户认可，其市场规模在2016年短短的半年内扩展了4～5倍。由此可见，该公司多品种、高产量、优配送、配套设备与技术服务的发展模式符合小型植物工厂市场需求，具备较大的商业化发展潜力。

2.4 集装箱式植物工厂发展迅速，备受瞩目

近年来，国内外公司推出了多款集装箱式植物工厂的产品。最早推出40英尺（长12.2 m，宽2.4 m，高2.9 m）植物工厂产品的是日本三菱树脂公司，售价为5 000万日元，年销售量在10台左右，该设施每日可收获50棵莴苣或小松菜等叶类蔬菜。美国Freight Farms公司自2010年开始研发，近期才推出集装箱农场产品，售价从7.6万美元起，可容纳2 500株幼苗和4 500株成熟植物。CropBox公司的集装箱式植物工厂可容纳3 000株植物，每套售价49 347美元，顾客也可以999美元/月的价格租赁使用。

中国集装箱式植物工厂的起步从引进开始，并于2011年迅速发展起来。北京京鹏环球科技股份有限公司曾生产了10多套40英尺集装箱式植物工厂在国内外销售。北京盛阳谷科技有限公司以CyberFarm为名注册并生产20英尺的集装箱式植物工厂用于种苗或叶菜生产，日产量可达到58株生菜，目前应用于港口远洋补给和技术示范推广。苏州市现代电子业商会成功推动的农业4.0示范项目“集装箱智慧互联植物工厂”是以40英尺集装箱为基础建设的，2016年11月曾被央视7频道关注和采访。据称，厦门通秴科技有限公司接到了在美国亚利桑那州沃尔玛超市附近设置120套40英尺集装箱式植物工厂的订单，目前正处于生产阶段。

近年来，由于具备初期导入成本较低、产量较高、施工时间较短、运送方便、应用范围广泛等优势，集装箱创新应用的植物工厂备受瞩目，新注册的集装箱式植物工厂相关企业风起云涌，估计不久将出现不少集装箱式植物工厂的相关产品。

3 关于我国小型植物工厂发展之路的思考

自2007年的山西焦煤与矿业重组之后，国内煤炭和钢铁产业均面临生产过剩、盈利空间缩小的严峻问题，加之房地产发展放缓、电子企业破产等现象的发生，迫使我国传统工业经济不得不加快转型升级的步伐。在此背景之下，大量的产业资本、金融资本、商业资本正纷纷转向农业投资。植物工厂被认为是真正的农业4.0技术，很多企业期待通过植物工厂技术解决我国的农产品安全问题或实现企业转型的目标。然而，从专业特点和产业发展的角度出发，小型植物工厂到底如何发展需要深入思考。

集装箱式植物工厂、家庭式植物工厂、智能蔬菜阳台均是植物工厂的变形，虽然该设施不具备规模量产的特性，但可作为一种宣传展示、兴趣爱好、科普教育的推广载体，亦可成为大型植物工厂生产基地与客户或农产品消费者进行对接的窗口。例如，在餐厅、医院、超市等公共场所设置的集装箱式植物工厂或活菜供应系统，不仅具有科普宣传的功用，更可作为与蔬菜购买者和消费者连接的窗口。客户在小型植物工厂设施上看到的植物可能是从其他的大型植物工厂派送而来的活菜，每天均可随时亲自采收或现场采收。小型植物工厂设施可以将植物工厂的生产理念贯穿到人们的生活方式，还能够以一种生态循环的方式将农业生产与市民生活紧密地连接在一起。因此，这种小型植物工厂的市场需求和未来前景相当可观，其技术进步必将随着LED技术、信息网络技术等的发展变成我们随处可见、随处可用的日常用品。

综上所述，植物工厂技术是一种全新的农业生产方式，是一种在未来社会与我们更加贴近的生活方式和生态方式。发展植物工厂技术或小型植物工厂不能盲目，更不能超越技术本身和市场需求的限制，只有在不断地技术创新和技术积累的前提之下，找准市场定位并开拓营销途径，才可能发挥优越的技术先进性以实现其可持续发展。目前，农业4.0仅仅是个概念，但是植物工厂技术已经不是概念，而是可以作为农业4.0的载体实现高产高效、节能环保、清洁健康、生态智能的叶菜或种苗生产，为我们的未来生活和未来农业提供一种全新的解决方案。不久的将来，小型植物工厂可以作为大型生产性植物工厂的窗口，在城市生活社区、公共空间、教育机构等进行技术推广和科普宣传，从而使得植物工厂技术真正走进我们的日常生活。