日本LED照明植物工廠給我們帶來什么啟示

日本智慧農(nóng)業(yè)以信息技術(shù)為特征，解決了日本勞動力少的問題，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。日本重視人才培養(yǎng)，借助農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、生物信息、電子商務(wù)等技術(shù)成功實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。學(xué)習(xí)日本智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，可以幫助我國智慧農(nóng)業(yè)更快更穩(wěn)地向前發(fā)展。

白天電腦種菜，晚上機器人值班

位于日本靜岡縣磐田市的富士通“秋彩”智能農(nóng)場，秋彩農(nóng)場園區(qū)占地8.5萬平方木，有12個足球場大。園內(nèi)有很多高達(dá)6米的蔬菜大棚，外部都是全玻璃結(jié)構(gòu)。大棚頂部的鋼架結(jié)構(gòu)也非常少，農(nóng)場負(fù)責(zé)人表示，這是為了保證更大面積的光照。

工作人員在進(jìn)入其中一個種植彩椒的大棚前，都會穿上塑料外套，戴上橡皮手套并進(jìn)行鞋底和手部消毒。嚴(yán)禁用手碰植株，保證環(huán)境盡可能無菌。

一行行植物植株被栽培在專用的人工栽培土中，水、營養(yǎng)液以及二氧化碳等從底部經(jīng)管道接入。彩椒的枝干沿著懸垂的鋼絲不斷長高，工作人員需要一種專門的升降車進(jìn)入成排的植株中進(jìn)行采摘。而大棚內(nèi)的濕度和營養(yǎng)液的供應(yīng)量，都由電腦控制。

秋彩農(nóng)場專務(wù)伊藤勝敏表示，秋彩農(nóng)場由日本知名IT企業(yè)富士通與一家農(nóng)業(yè)金融企業(yè)以及磐田本地一家種子研發(fā)企業(yè)， 在2016 年共同合資建立。目前，秋彩農(nóng)場已初步實現(xiàn)環(huán)境控制的高度自動化和作業(yè)管理的可視化。工作人員能夠在主樓通過多個顯示屏實時觀測溫室大棚的溫度、濕度、日光照量等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和云數(shù)據(jù)化。日本臺風(fēng)多發(fā)，當(dāng)臺風(fēng)來襲時，工作人員可以通過遠(yuǎn)程控制開閉大棚的天窗。

大棚夜間有自助機器人沿軌道行走，用LED燈等設(shè)備對植株進(jìn)行監(jiān)測，并形成光合作用彩色成像圖，供工作人員調(diào)整溫度、濕度等。伊藤勝敏介紹道。

“植物工廠”成投資熱門

所謂“植物工廠”，是利用計算機對植物生育的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進(jìn)行自動控制，在很短周期和很小空間內(nèi)就可實現(xiàn)植物大批量生產(chǎn)，實現(xiàn)農(nóng)作物連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)?！爸参锕S”概念最早出現(xiàn)在北歐，卻在日本得到第一次大規(guī)模應(yīng)用。目前全世界大約有400多座人工型植物工廠，其中一半在日本。

位于千葉縣一家植物工廠，在國立千葉大學(xué)園區(qū)被蔬菜大棚簇?fù)淼囊粋€二層小樓里，74歲的日本植物工廠研究會理事長古在豐樹表示，植物工廠是密閉的環(huán)境，工作人員通過一套千葉縣獨有的“成長管理系統(tǒng)”對蔬菜生長進(jìn)行監(jiān)控。蔬菜從開始種植到成苗需要約20天，在此基礎(chǔ)上，再過十多天就可以收獲。

一個需要10個人管理的植物工廠大棚，一年能收獲100 萬株蔬菜，銷售1億日元(約合587萬元人民幣)。植物工廠還設(shè)有參觀室，里面有很多供家庭和大學(xué)教學(xué)使用的小型植物工廠，大小同冰箱冷柜相當(dāng)，還可以通過網(wǎng)絡(luò)app和其他人建立聯(lián)系。

近些年，植物工廠已成為全球農(nóng)業(yè)投資的熱門對象。而投資增加的原因之一，據(jù)古在介紹，是LED燈在植物工廠的大規(guī)模使用。以往植物工廠的成本中，電費約占25%，LED燈使用之后帶來電費大幅下降，從而降低投資成本。據(jù)了解，人工光型的植物工廠主要是生產(chǎn)各種蔬菜，研究人員則關(guān)心附加值更高的藥材，例如當(dāng)歸。在中國也有植物工廠專注于化妝品原材料的生產(chǎn)。

日本農(nóng)業(yè)的前車之鑒

2017年年初，有媒體報道日本一些植物工廠管理不善、七成盈利難，東芝等大企業(yè)紛紛撤資的消息。此前，很多日本農(nóng)戶為拿到政府高達(dá)70%的補貼，紛紛上馬植物工廠。但由于不掌握相關(guān)技術(shù)，這些植物工廠在耗盡政府補貼之后，又接連倒閉。有評論稱，這是中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的反面教材。

對此，古在表示，目前在日本真正盈利的植物工廠大概占30%。但他認(rèn)為，70%的植物工廠出現(xiàn)赤字并不值得驚訝，“媒體對新生事物的負(fù)面不應(yīng)該過分渲染，50年前沒有人認(rèn)同大棚種植蔬菜，現(xiàn)在日本80%的西紅柿和90%的草莓都在溫室內(nèi)種植”。

除此之外，資金缺乏也是制約日本農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。古在豐樹表示，因為投資不足，日本和韓國在植物工廠領(lǐng)域的發(fā)展處在危險狀態(tài)。日本首富、日本軟銀集團(tuán)CEO孫正義曾投資一家美國植物工廠引發(fā)熱議，而中國LED企業(yè)三安集團(tuán)和中科院植物研究所合作在福建投建的世界最大規(guī)模植物工廠，也令古在豐樹印象深刻。

日本農(nóng)民雖然有“繡花”般細(xì)致的耐心，但是日本農(nóng)業(yè)企業(yè)長期存在“單打獨斗”現(xiàn)象，也是制約其農(nóng)業(yè)發(fā)展壯大的因素。伊藤勝敏在介紹秋彩農(nóng)場成立的初衷時就表示，以往日本的農(nóng)業(yè)存在“指向單向性”，“研究就研究，生產(chǎn)就生產(chǎn)，流通就流通”。以日本農(nóng)業(yè)育種模式為例，伊藤勝敏告訴我們，日本全國目前只有兩家大型育苗公司，許多小規(guī)模育苗作坊培育的種子品質(zhì)其實并不差，但是因為沒有打通下游，所以附加值較低。

日本式的盈利模式

在中國的農(nóng)業(yè)，至少85%以上實現(xiàn)不了二次盈利。打個比方，農(nóng)民種了100畝麥子，核心收入來自賣掉麥子。一旦遇到滯銷，就得賠錢。但在這方面，日本的經(jīng)驗值得我們學(xué)習(xí)，其中一個例子就是日本，為普通的稻子找到了新的盈利模式。日本的稻田畫就是值得我們學(xué)習(xí)的一個方向。

田舍館村是日本稻田畫的鼻祖。受到麥田怪圈的啟發(fā)，為了振興當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，開發(fā)觀光資源，1993年該村村民開始制作稻田畫。稻田畫每年題材都不同，涉及日本內(nèi)外，非常廣泛，如今，每年去田舍館村的參觀旅游人數(shù)已超過20多萬。甚至，還有一些大企業(yè)找上門，希望能利用農(nóng)民們的稻田畫來為他們做“宣傳廣告”。稻田成長期的稻田藝術(shù)吸引大批的游客;秋冬后稻谷收獲后，又把稻桿變成藝術(shù)品，同樣實現(xiàn)了稻田的價值。日本的稻田畫激活了種植業(yè)，農(nóng)民的的收入除了來自農(nóng)產(chǎn)品銷售收入外，還可以發(fā)展創(chuàng)意農(nóng)業(yè)增加收入。