日本专业设施园艺植物工厂技术考察团在日本设施园艺协会原会长、千叶大学名誉教授、植物工厂研究会理事篠原温的陪同下，参观了日本产学研结合的典范—千叶大学植物工厂，并与相关人员进行了技术交流。日本学术角度认为，植物工厂是环境高度控制且高度栽培收获的生产模式，通常分为两种：一是太阳光利用型，一个是人工光利用型。传统农业凭感觉与经验的种植模式完全不适用植物工厂，在植物工厂生产中需要用数据来作为衡量指标。只要把环境中的温度、湿度、气流、水分等因素合理有机地利用，植物的光合作用也会倍增。目前日本设施园艺4.3万公顷，其中蔬菜种植温室约占70%。可以自动控制环境的智能温室面积约为700公顷。

千叶大学荷兰式温室（肩高5m，脊高6m）

日本设施园艺协会非常重视对于植物工厂的研究，每月都会组织召开一次植物工厂学习会，截止目前，已召开了120次。植物工厂是在封闭的结构中利用环境调控设备控制环境，10天叶菜类植物即可从5g长到100g，并进行采收，一年可以种植36次，是露地栽培模式的36倍，10层的话就为360倍。

千叶大学的植物工厂

植物工厂内的LED试验

千叶大学植物工厂在7年前立项开始建造，由政府拨款13亿日元（合1亿人民币），以千叶大学为首，共有60家企业参与到这个项目中。植物工厂共有8栋，每一栋由一家企业牵头研究，主要种植作物为番茄和叶菜。植物工厂还运用了以色列的滴管技术，能达到少量、多次、精准的供应。另外日本目前使用了亏水栽培的概念，因为多项研究表明亏水栽培有利于增加产品的糖度。由于日本对食品安全非常关注，所以该植物工厂生产的蔬菜因其品相好、无农药残留、生长环境安全洁净、无病虫害侵染等原因备受消费者欢迎。另外公司还利用植物工厂在温度极低地区，如俄罗斯等，进行蔬菜生产，满足其对蔬菜稳定供应的需求。目前公司的主要业务为建立植物工厂自运营，与中国北京、内蒙、上海有合作项目。

千叶大学植物工厂平面图

在植物工厂中，空调是必需品，因为LED转光效率大概为25%，另外有75%转换成发热了，因此为了保证室内温度，空调必不可少。因此，如果LED的转光效率提高到40%~50%，空调的数量就可以减少，也就意味着节约了成本。目前日本的植物工厂大多使用蓝红光LED，单色光的生产规模还不是很大。而且植物工厂属于节水农业，在植物生长中，98%的水会随着蒸发而流，只有2%的水会通过光合作用保存在植物体内。由于植物工厂要一直使用空调，因此可以利用空调的水流到池子里来供给植物生长，适合于缺水地区。目前日本有200多座植物工厂，其中20%能盈利，20%能维持收支平衡，剩余60%则为赤字经营。究其原因是由于植物工厂本身的建设成本较高，运营和人力成本较大。但是随着科技进步，LED补光设备价格、电费、建造费用持续下降，灯光利用效率不断提高，最终植物工厂会走向盈利。

温室无花果种植（温室采用了F-clean薄膜）

千叶大学温室内栽培的番茄是自有品种，叶少茎细，植物长约20多米，每棵苗年产量约为35kg。温室采用高密度栽培方式，种植密度为6棵/m2，株距为10cm。温室内采用喷雾降温，因此该温室夏季也可以进行番茄生产。栽培槽上下都可以喷雾，下面还会补充二氧化碳。

温室番茄长势（叶少、茎细，种植密度增大）

温室甜瓜长势

日本降雨量比较多，平均一年1800mm降雨量。因此温室前会放有雨水收集装置，可以把降雨收集起来。雨水水质通常优于井水。但受雾霾影响，日本雨水质量也有所下降，EC约为0.05mS/cm。温室内还设有空气源热泵装置，既能加温又能降温。现在夜间温度太高的话，会用热泵降低温室温度。

雨水收集装置

空气源热泵

储油罐

温室内遮阳

考察团成员进行参观和技术交流

由于人口老龄化和自然灾害等原因，日本温室面积有所下降，目前日本设施农业用地户均持有量为0.25hm2，而荷兰为5hm2，相差20倍。而且荷兰的技术水平相对较高，单体生产面积大，因此平均下来，设备的单位成本也相对较低。日本的老旧温室占比不少，而且单体面积很小。但是日本政府一直在做工作，进行农业革新，20年后待现有温室老化，就可以重新规划建立大规模高科技温室或植物工厂。

考察团合影