【正文】 物微生物環(huán)境間和諧共處的生態(tài)環(huán)境，讓植物工廠自身就能完成整個(gè)生態(tài)圈內(nèi)的能量循環(huán)，也不會(huì)因?yàn)榕懦龅膹U液下腳料而影響到工廠外環(huán)境造成污染與影響生態(tài)。完成這個(gè)環(huán)節(jié)所起到作用最大的技術(shù)就是生物菌的發(fā)酵處理技術(shù)，在該系統(tǒng)完裝時(shí)，只需按生物菌發(fā)酵的流程與工藝購置成套的設(shè)備與相關(guān)檢測(cè)儀器即可，操作使用都較為簡(jiǎn)單，可以為各種類型的植物工廠所采用?？傊?，植物工廠是一個(gè)復(fù)雜的多學(xué)科交錯(cuò)的龐大系統(tǒng)，它的完成其實(shí)不僅僅是上述所提及的十三大系統(tǒng)，在具體的建造中還有涉及更多的子系統(tǒng)與子工程，比如殺菌系統(tǒng)的組成它就由多種殺菌方式與技術(shù)復(fù)合組成，為了促進(jìn)工廠內(nèi)植物的光合作用，還可在植物工廠頂上方布施電場(chǎng)網(wǎng)，以提高光合效率進(jìn)行光合作用速率的調(diào)控；在二氧化碳補(bǔ)充系統(tǒng)中，許多植物工廠內(nèi)又結(jié)合了碳酸水補(bǔ)氣法，這樣就又需配制一個(gè)碳酸水發(fā)生裝置的子系統(tǒng)，在深液流的水培中除了在營養(yǎng)液調(diào)控中心進(jìn)行養(yǎng)液調(diào)控外，還需在栽培容器或床內(nèi)布設(shè)曝氣增氧系統(tǒng)，在植物工廠內(nèi)還要建設(shè)用于蔬菜采后預(yù)貯與包裝系統(tǒng)，有些還需配建冷藏庫，其它的諸如播種機(jī)、插苗機(jī)、嫁接機(jī)、操作升降臺(tái)、走動(dòng)式的補(bǔ)光加濕機(jī)、超聲波蔬菜清洗機(jī)、蔬菜加工包裝流水線等，還有許多子系統(tǒng)與設(shè)備是要按生產(chǎn)需要而進(jìn)行靈活配置的。其實(shí)植物工廠就是把各種最先進(jìn)的生產(chǎn)工具與生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了綜合的集成，在這里可以充分體現(xiàn)植物生產(chǎn)過程的全方位工廠化自動(dòng)化精準(zhǔn)化與智能化，是各學(xué)科各技術(shù)的高度集約化的生產(chǎn)模式。隨著植物工廠建造技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，相信不久的將來就會(huì)形成我國特色的植物工廠建造標(biāo)準(zhǔn)與模式，大大推進(jìn)與加快我國植物工廠技術(shù)的發(fā)展速度，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平的提高起到極為重要的推動(dòng)作用。六、植物工廠示意圖及應(yīng)用效果 補(bǔ)光型半天候的植物工廠補(bǔ)光型半天候的植物工廠，這種植物工廠不是完全利用人工光照而是自然光與補(bǔ)光相結(jié)合的一種工廠模式，它具有補(bǔ)光耗能少，而且光照強(qiáng)度大的特點(diǎn)，適合于種植各種開花結(jié)果型的植物種類，但這種植物工廠在夏季光照充足氣溫高的季節(jié)，需要用大量的電能用于降溫耗能，而且溫度因子的穩(wěn)定性沒有全封閉型的可靠，不過這種目前還是能為許多投資者所采納與運(yùn)用。立體式高效率植物工廠，這種植物工廠，目前已被日本電力公司采納與運(yùn)用，它的主要優(yōu)點(diǎn)是利用率可以比平面式大大提高，蔬菜的栽培周期大大縮短，主要用于萵苣等葉菜類的生產(chǎn)，如萵苣在植物工廠內(nèi)兩周就可收獲，一年可種植20多茬，也可用于蘑菇的栽培種植，以蘑菇為例，可以使蘑菇的周期縮短為20天，產(chǎn)量與質(zhì)量多得到超人的是提高。這種模式可以做成全天候也可以是半天候，也是效益較高能源利用率較好的一種模式。栽培的糧食作物水稻這是一種建于地下的全天候人工模擬栽培工廠，是建于東京一個(gè)銀行的地下室，利用這種工廠植物栽培種各各樣的糧食蔬菜植物，上圖就是栽培的水稻，水稻在全天候環(huán)境下，一種可以收獲56季。這種模式通常者是依靠電力支持的人工系統(tǒng)，但也有一些是利用光導(dǎo)技術(shù)，如光纖名光導(dǎo)裝置，把地下的太陽光照經(jīng)光處理后傳送至地下栽培空間，這種模式投入最大，但它可以在鬧市區(qū)進(jìn)行，可以在沒有地面空間的高樓大廈的地底下進(jìn)行，是未來城市觀光農(nóng)業(yè)的一種好模式。栽培的花卉與蔬菜利用這種植物工廠進(jìn)行芽苗菜的培育利用植物工廠進(jìn)行種苗的閉鎖型高農(nóng)密度快速生產(chǎn) 貨柜隔熱型全天候植物工廠貨柜隔熱型全天候植物工廠，栽培空間是利用隔板材建造，與外界環(huán)境基本隔絕，因外界環(huán)境這化而造成栽培空間氣候因子變化的影響度小，可以實(shí)現(xiàn)全天候的人工模擬，環(huán)境可以做到相對(duì)穩(wěn)定，適合于葉菜類生產(chǎn)及種苗工廠化培育，可以做到全封閉的無菌化操作，如極地植物工廠。這種模式可以使空間層次布局更多密度更大，育苗或葉菜栽培的效率可以上十倍的提高。極地植物工廠內(nèi)栽培的各種蔬菜各種各樣的營養(yǎng)液栽培方式極地植物工廠，在最寒冷的極地建造植物工廠，要求有極好的隔熱密封性，否則難以在嚴(yán)寒的材料建造穩(wěn)定的栽培空間，一般采用強(qiáng)度好而隔熱良好的工業(yè)材料進(jìn)行空間建造，另外，還需有太陽能或風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)支持，為栽培空間提供環(huán)境控制所需的所有能量。目前，美國的亞利桑那大學(xué)已在南極建立了這種植物工廠，為極地工作人員提供新鮮之蔬菜。 船艙式微型植物工廠空間站設(shè)計(jì)的船艙式微型植物工廠這種植物工廠其實(shí)就是空間生命支持技術(shù)在植物栽培上的運(yùn)用，研究在離開地球的太空中，如何讓植物在失重的環(huán)境下進(jìn)行正常的栽培與生長(zhǎng)，是當(dāng)前空間生命技術(shù)中研究較多的課題，目前美國已在空間站進(jìn)行栽培試驗(yàn)與運(yùn)用，為宇航員解決新鮮蔬菜的供應(yīng)問題，另外，它也可作為一個(gè)微型的生態(tài)圈，對(duì)空間環(huán)境進(jìn)行影響與調(diào)節(jié)。月球上的植物工廠系統(tǒng)示意圖這是美國研究成功的光集線器利用光集線器及光纖傳導(dǎo)裝置進(jìn)行蔬菜栽培模型這種植物工廠的研究是為了未來人們離開地球探索在其它星球上進(jìn)行植物栽培的最新型最前沿的栽培模式，主要特點(diǎn)是栽培空間設(shè)于地下，利用光照集線器，把光照與能量導(dǎo)入至地下植物工廠，以實(shí)現(xiàn)栽培過程植物對(duì)能源的需求供應(yīng)。這種模式現(xiàn)在還是處于探索性的階段，具有極廣的發(fā)展前景，為人類下一步星球計(jì)劃奠定基礎(chǔ)。目前，國際上農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家對(duì)植物工廠的研究都賦予了很大的熱情，而且已研究成功了各種各樣的植物工廠模式，在生產(chǎn)上也得以示范與推廣運(yùn)用，而我國植物工廠才剛剛起步，只能從我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力實(shí)際水平出發(fā)，探索出一條具有中國特色的植物工廠發(fā)展之路。讓人們?cè)诟脑熳匀徽鞣匀恢姓业揭环N最佳的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，為我國農(nóng)業(yè)走向現(xiàn)代化作出前沿性示范性的偉大貢獻(xiàn)。七、投資估算及效益分析 投資估算植物工廠是種高投入高產(chǎn)出栽培方式，農(nóng)業(yè)發(fā)展至最高境界的一種生產(chǎn)模式，它能比常栽培有更好的上市穩(wěn)定性，有更大的單位產(chǎn)出量，有更好品質(zhì)保證，有更廣泛的栽培適應(yīng)性，而且有更多的觀光休閑旅游科普功能，是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展史上，最具先進(jìn)性與代表性的技術(shù)，具有里程碑的作用，這也決定了它具有高投入高成本高起點(diǎn)的建造成本與風(fēng)格。 現(xiàn)就一般小型的植物工廠建造進(jìn)行投資估算，讓從業(yè)者有個(gè)大致的了解。以480平方米面積的全天候植物工廠計(jì)算，羅列以下所需的材料與投入清單：1. 隔熱材料空間的建設(shè)：5萬元左右，以強(qiáng)度較大厚度為15厘米的泡沫板為材料。2. 栽培系統(tǒng)：木材構(gòu)架的栽培床或槽，或者PVC管道栽培的立體種植系統(tǒng)，管材及配件，大約投資5萬元右。3. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：包括各種傳感器，自動(dòng)控制及遠(yuǎn)程軟件，大約15萬元。4. 殺菌、補(bǔ)光、加溫、致冷、通風(fēng)、供氣、營養(yǎng)調(diào)控等控制設(shè)備與設(shè)施，大約投入20萬元左右。5. 太陽能風(fēng)能發(fā)電及蓄能裝置，以40元/W計(jì)算，約15萬元左右。6. 其它相關(guān)的設(shè)備設(shè)施與工具，如播種機(jī)，收獲包裝機(jī)、自走式管理機(jī)器人、貯藏保鮮庫等15萬元。7. 不可估算的投入大致以10萬元計(jì)?？偼度爰s：90萬元 效益估算投放需大，但采用這種模式栽培，空間利用率及復(fù)種指數(shù)的提高，使單位面積產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)幾何級(jí)的倍增，如480平方米的植物工廠，相當(dāng)于常規(guī)栽培的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大棚面積，采用植物工廠模式后，就相當(dāng)于50畝面積的蔬菜生產(chǎn)量，效益也得到了幾何級(jí)的增長(zhǎng)，一般當(dāng)年可拿回投資成本，次年就可獲益，另外，更為重要的是，目前植物工廠以全新的概念展現(xiàn)出獨(dú)特的農(nóng)業(yè)風(fēng)格，會(huì)吸引更多的觀光旅游休閑消費(fèi)者，產(chǎn)生的其它效應(yīng)與效益是無可估計(jì)的，不管是經(jīng)濟(jì)效益或社會(huì)效益都能達(dá)到比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)有更高的回報(bào)率。而且栽培的蔬菜皆屬無公害高檔優(yōu)質(zhì)蔬菜，售價(jià)自然不菲，產(chǎn)品價(jià)格可以幾倍地提高，對(duì)于投資者來說還是一個(gè)回收較高的項(xiàng)目，對(duì)于一些有實(shí)力的企業(yè)，還是可以率先發(fā)展與示范，為我國植物工廠建造發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 存在的風(fēng)險(xiǎn)正因?yàn)樵耘嗟氖卟私詫贌o公害高檔優(yōu)質(zhì)蔬菜，售價(jià)自然不菲，產(chǎn)品價(jià)格可以幾倍地提高，植物工廠產(chǎn)出作物的消費(fèi)者群受限。消費(fèi)者市場(chǎng)的的培育和持續(xù)開發(fā)，需要植物工廠項(xiàng)目經(jīng)營者持續(xù)地投入。如何進(jìn)一步降低單位作物的生產(chǎn)成本，需要植物工廠的經(jīng)營者進(jìn)行持續(xù)研究。特定農(nóng)作物生產(chǎn)植物工廠對(duì)傳統(tǒng)自然環(huán)境下種植自然生長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)替代效應(yīng)還有一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。正是這種經(jīng)濟(jì)性的考究，當(dāng)前在全球范圍內(nèi)并沒有出現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模植物工廠。八、結(jié)論植物工廠是當(dāng)前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中最為先進(jìn)的植物種植模式，它的出現(xiàn)對(duì)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展來說具有里程碑的作用與意義，它將引導(dǎo)我國農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方向發(fā)展提供了創(chuàng)新方向，將會(huì)大大推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的速度。植物工廠是典型的農(nóng)業(yè)工業(yè)化，為我國工業(yè)回哺農(nóng)業(yè)作出了發(fā)展模式上的重要示范，更為生產(chǎn)無公害綠色蔬菜提供了一種最安全有效的方法，也為環(huán)境惡劣地區(qū)的菜籃子工程發(fā)展之路提供重要參考，更是城市農(nóng)業(yè)觀光休閑農(nóng)業(yè)的一種好模式。在鬧市區(qū)的地下，或少廢棄的工業(yè)廠房都可建成都市型的植物工廠，在沙漠在孤島在寸草不生的荒蕪之地也可進(jìn)行植物工廠的構(gòu)建，植物工廠可以無處不在。同時(shí)，它也是各個(gè)大學(xué)或高中學(xué)生了解生物與自然的最好實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所，也是中小學(xué)生的科普教育場(chǎng)所，或者是科研人員的最好試驗(yàn)基地，有了植物工廠，蔬菜淡季不淡，可因市場(chǎng)需要隨時(shí)調(diào)節(jié)，有計(jì)劃地生產(chǎn)，有計(jì)劃在上市，為農(nóng)業(yè)的工業(yè)化商品化標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施提供了最為穩(wěn)定而可靠的新型農(nóng)業(yè)模式。目前，國內(nèi)植物工廠還剛剛起步，它除了自身的經(jīng)濟(jì)效益外，還具有更大的社會(huì)效益與環(huán)保生態(tài)效益。對(duì)于頗有遠(yuǎn)見的企業(yè)可以把它作為投資農(nóng)業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目來做，肯定能為你企業(yè)帶來不可估計(jì)的綜合效益。植物工廠的建設(shè)是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為前沿最受人關(guān)注的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，與多學(xué)科交叉的綜合工程，是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展史上具有偉大意義的工程。希望有投資項(xiàng)目意向的企業(yè)要從思想上重視，工程上做實(shí)，宣傳上做足，把植物工廠建設(shè)成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)領(lǐng)域最為引人注目的亮點(diǎn)工程，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展撐起一片絢麗的天空。