按照不同的劃分方式，植物工廠可分為以下幾類(lèi)：

1、根據(jù)建設(shè)規(guī)模可分為大型（5000㎡以上）、中型（1000~5000㎡）、小型（100~1000㎡）、微型（100㎡以下）四種；

2、根據(jù)生產(chǎn)功能可分為植物種苗工廠、葉菜、瓜果、花卉植物工廠，還有一部分大田作物、藥用植物、食用菌等；        

3、從生產(chǎn)、研究對(duì)象的組織尺度上來(lái)說(shuō)，植物工廠又可分為植物體生產(chǎn)型植物工廠、組培型植物工廠、細(xì)胞生產(chǎn)型植物工廠（光生物反應(yīng)器）。

4、根據(jù)光能的利用方式可分為三種類(lèi)型，即太陽(yáng)光利用型植物工廠、全人工光利用型植物工廠、太陽(yáng)光和人工光并用的綜合型植物工廠。其中，全人工光利用型植物工廠又稱(chēng)為密閉式植物工廠，它是植物工廠發(fā)展的高級(jí)階段。廣義上來(lái)說(shuō)，一切通過(guò)改變植物的生活環(huán)境的設(shè)施，包括大棚、溫室、種苗繁育箱等都屬于植物工廠概念范疇，但目前，比較習(xí)慣的分類(lèi)方法是按照植物生長(zhǎng)中最重要的條件之一光能來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。

從植物工廠數(shù)十年的發(fā)展歷程來(lái)看，大致歷經(jīng)3個(gè)主要發(fā)展階段，即早期的試驗(yàn)探索階段、中期的示范應(yīng)用階段、目前的快速發(fā)展階段，具體包括：  

這一時(shí)期植物工廠的特點(diǎn)為：建設(shè)規(guī)模較小，僅為幾十平米到幾百平米；應(yīng)用范圍窄，主要局限在實(shí)驗(yàn)室和示范農(nóng)場(chǎng)；光源為高壓鈉燈，光源與空調(diào)能耗大，運(yùn)行成本較高。

水耕栽培和人工光源技術(shù)的突破是這一階段植物工廠發(fā)展的重要標(biāo)志。1973年?duì)I養(yǎng)液膜技術(shù)（Nutrient Film Technique，NFT）的出現(xiàn)，以及隨后的深液流栽培技術(shù)（Deep Flow Technique，DFT）的發(fā)明為植物工廠栽培技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。  

這一時(shí)期，美國(guó)通用食品公司、賽納拉魯米勒斯公司與依法德法姆公司等，以及荷蘭的飛利浦、日本的日立、三菱重工等多家公司紛紛介入植物工廠的研發(fā)。1974年日本日立制作所中央研究所高正基等開(kāi)始進(jìn)行人工光植物工廠的研究，1983年在靜岡三浦農(nóng)場(chǎng)推出日本第1個(gè)真正意義上的人工光植物工廠，栽培方式采用三角板氣霧培與平面式水耕培兩種方式。1989年4月日本專(zhuān)門(mén)成立了植物工廠學(xué)會(huì)（2007年1月植物工廠學(xué)會(huì)與生物環(huán)境調(diào)節(jié)學(xué)會(huì)聯(lián)合成立日本生物環(huán)境工學(xué)會(huì)），每年定期召開(kāi)植物工廠研討會(huì)，有力地推動(dòng)植物工廠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。截止到20世紀(jì)90年代末，日本擁有約20座人工光植物工廠。

這一階段植物工廠的特點(diǎn)：人工光源不斷改善，高壓鈉燈逐漸被熒光燈替代，紅光LED開(kāi)始應(yīng)用，光源的能耗進(jìn)一步降低；傳感器與自動(dòng)控制技術(shù)逐漸引入；示范應(yīng)用面不斷擴(kuò)大。

各國(guó)研發(fā)力度與產(chǎn)業(yè)化步伐不斷加快，日本于2009年提出大力發(fā)展植物工廠、振興現(xiàn)代農(nóng)業(yè)計(jì)劃，由農(nóng)林水產(chǎn)省和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省拿出500億日元用于支援植物工廠的建設(shè)與研發(fā)，受此影響，一批大型企業(yè)如三菱、豐田、日立等紛紛介入，并計(jì)劃輸出植物工廠產(chǎn)品到中國(guó)、中東、歐美等國(guó)家或地區(qū)。

2015年日本人工光植物工廠數(shù)量已達(dá)185座，其中位于宮城縣多賀市的占地面積2300㎡、15層立體栽培架、日產(chǎn)葉菜10000棵的LED植物工廠，以及大阪府立大學(xué)的占地面積550㎡、18層栽培架、日產(chǎn)葉菜5300棵的LED植物工廠，代表了日本近年來(lái)植物工廠的發(fā)展趨向。

我國(guó)植物工廠相比于歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家，起步較晚，但我國(guó)植物工廠建設(shè)發(fā)展速度是前所未有的，在這個(gè)過(guò)程中我國(guó)采取了走出去、引進(jìn)來(lái)，加強(qiáng)技術(shù)交流，對(duì)植物工廠相關(guān)技術(shù)經(jīng)過(guò)了吸收，消化、創(chuàng)新再創(chuàng)新的過(guò)程。

在實(shí)驗(yàn)示范階段期間，我國(guó)先后有浙江麗水農(nóng)科院與國(guó)防科技大學(xué)合作，于2004年成功地建起了我國(guó)第一座植物工廠，標(biāo)志著我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)植物工廠的正式誕生，中國(guó)智能農(nóng)業(yè)從這里開(kāi)始。成為世界上少數(shù)幾個(gè)掌握植物工廠核心技術(shù)的國(guó)家之一，這將對(duì)提升我國(guó)植物工廠競(jìng)爭(zhēng)力和對(duì)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。后來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)先后建起了研究型、實(shí)驗(yàn)型植物工廠，上海世博會(huì)，山東壽光菜博會(huì)相繼展出了植物工廠，從而使我國(guó)的植物工廠由實(shí)驗(yàn)型進(jìn)入到示范型階段。

近年來(lái)，隨著世界環(huán)境、資源等問(wèn)題日漸突出，植物工廠的發(fā)展優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，表現(xiàn)為：作物生產(chǎn)周期性強(qiáng)，可達(dá)到周年生產(chǎn)；不施農(nóng)藥，產(chǎn)品安全無(wú)污染；多層立體栽培，資源（土地、水肥、空間等）利用率高；作物生長(zhǎng)周期短，單位面積產(chǎn)量高；機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低；不受或很少受地理、自然環(huán)境的影響，甚至可在極端氣候區(qū)、外層空間等地區(qū)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等。

由于不受環(huán)境影響、可就近供應(yīng)蔬果的植物工廠正不斷升溫。中國(guó)已成為世界上植物工廠發(fā)展最快的國(guó)家，2021年，我國(guó)新增48座植物工廠，新增面積21.54萬(wàn)平方米。目前，我國(guó)人工光植物工廠總數(shù)已超過(guò)250座，成為數(shù)量?jī)H次于日本的植物工廠發(fā)展大國(guó)。  

植物工廠行業(yè)是一個(gè)相對(duì)新興的行業(yè)，目前還沒(méi)有明確的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。進(jìn)入植物工廠行業(yè)的主要競(jìng)爭(zhēng)者包括大型農(nóng)業(yè)公司、科技公司、物流公司以及創(chuàng)新企業(yè)。這些競(jìng)爭(zhēng)者各有不同的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。        

大型農(nóng)業(yè)公司和物流公司具有豐富的農(nóng)業(yè)和物流經(jīng)驗(yàn)，能夠提供全方位的服務(wù)，包括種子選購(gòu)、種植指導(dǎo)、植物育種、農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售和物流運(yùn)輸?shù)?。但是，這些公司在植物工廠方面的技術(shù)和設(shè)備可能不夠先進(jìn)，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代植物工廠的高效運(yùn)作需求。

科技公司和創(chuàng)新企業(yè)在植物工廠技術(shù)方面具有很強(qiáng)的實(shí)力和優(yōu)勢(shì)，能夠提供先進(jìn)的植物育種技術(shù)、智能化設(shè)備和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)方案等。同時(shí)這些企業(yè)也具有較強(qiáng)的研發(fā)能力，能夠持續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新產(chǎn)品，提高植物工廠的效率和產(chǎn)量。但是，這些公司在農(nóng)業(yè)和物流方面的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少，可能無(wú)法提供全方位的服務(wù)。    

此外，植物工廠行業(yè)的技術(shù)水平、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等還需要進(jìn)一步統(tǒng)一和完善。這有利于提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。        

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)提高，植物工廠是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的首選發(fā)展模式。目前，植物工廠管理多由人工完成，管理難度大、成本高、效率低，同時(shí)也容易帶來(lái)病菌污染。實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與設(shè)施裝備的深度融合，提升設(shè)施裝備的自動(dòng)化、智能化水平，有助于解決設(shè)施農(nóng)業(yè)走向產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)存在的問(wèn)題。植物工廠發(fā)展至今，結(jié)合光電技術(shù)與生物學(xué)技術(shù)興起智能植物工廠，代表著未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，集高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出于一體，更加集成化、產(chǎn)業(yè)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能化，是解決當(dāng)下食品安全、環(huán)境污染、土地資源緊張、勞動(dòng)力成本上升的有效途徑。

通過(guò)技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的逐漸完善，植物工廠的盈利能力將會(huì)得到大幅提升。一方面，通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，植物工廠的光效與能效顯著提升，光源與空調(diào)的能耗將不斷降低，大幅減少系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。另一方面，植物工廠產(chǎn)品的品質(zhì)與效益將會(huì)顯著提升。通過(guò)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控和光調(diào)控等手段，顯著提高植物工廠產(chǎn)品的 VC 含量、可溶性糖含量以及其他功能品質(zhì)，同時(shí)通過(guò)選用一些功能性蔬菜、藥用植物甚至特種作物等高附加值的產(chǎn)品進(jìn)行種植，提升植物工廠產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)植物工廠的盈利能力。

更多干貨、市場(chǎng)分析、重磅案例、實(shí)戰(zhàn)課程歡迎訂閱 [農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察]公眾號(hào)：nyguancha

文章：10870 篇

瀏覽：36832 次

代表文章

農(nóng)俠會(huì)：三農(nóng)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)社群（資源對(duì)接、案例分享、線(xiàn)上課程、線(xiàn)下活動(dòng)）

【政策解讀】2021鄉(xiāng)村振興政策解讀（最全）

從快遞到農(nóng)業(yè)，且看順豐布局農(nóng)村的變與不變

【鄉(xiāng)村振興案例】國(guó)家推行鄉(xiāng)村振興千萬(wàn)工程的六大路徑和十大典型案例

國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要（農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域節(jié)選）

中化化肥舉行2024“邁優(yōu)伴”領(lǐng)航行動(dòng)啟動(dòng)會(huì)

【政策解讀】玉米大豆是重點(diǎn)！新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升行動(dòng)方案發(fā)布

【政策匯總】2023農(nóng)業(yè)政策大匯編（建議收藏）

2024生態(tài)農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)暨茂盛生物成立十五周年慶典成功舉辦

AI賦能農(nóng)業(yè)發(fā)展向“新”提“質(zhì)”，中國(guó)移動(dòng)助推鄉(xiāng)村振興智啟新章