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2019-11-11 22:24:57

1 、从电商式农业出资导向看植物工厂展开方向

得益于我国顾客对农产品“无污染、健康安全”观念的加强,以及居民消费才能的进步,相似京东等途径大途径对上游供给链资源整合的加强,以及淘宝、天猫等电商途径对自营事务的开辟,京东、天猫、淘宝等电商途径成为蔬菜生鲜线上购买率较高的网站。据调查,京东商城的生鲜运用率高达70% 以上,100~200 元是生鲜网购频率最高的消费水平,其间客户对食品安全的重视度最高。京东和阿里巴巴近年来扩展了线上、线下资源整合的新零售业态,阿里巴巴从2016 年以盒马鲜生门店敞开了生鲜新零售,而京东则在2017 年头运用7FRESH 和无界零售敞开了生鲜零售(图1)。

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图1 新零售代表的盒马鲜生与7FRESH 门店

阿里巴巴从2016 年开端,在北京、上海、宁波、杭州、深圳、成都等地共开设30 家盒马鲜生体会店,占地面积均在4 000 ㎡ 以上,商种类类在3 000 种以上。盒马鲜生的方针用户是有必定经济基础的、25~35 岁、环绕家庭的高端互联网用户,会集在女人。客户不管在门店购买、仍是在APP线上下单,都能完结“三公里规划、半小时送达”,这是对其他企业生鲜出售方法的严重推翻,打破了传统实体店面积的约束,在有限的空间内发明了更大的出售额。从盒马鲜生在北京亦庄门店铺排的LED 植物成长箱可以看出,人工光型植物工厂是阿里巴巴垂青的处理蔬菜安全问题的清洁出产方法。可是,盒马鲜生现在出售的叶菜数量较少,根本上是温室出产的水培叶菜或果菜,彻底人工光型植物工厂出产的叶菜还未曾见到。

京东的7FRESH 于2018 年头在北京亦庄大族广场以及海淀华润彩色城新设2 家。刘强东声称将于未来3~5 年在全国铺设超越1 000 家门店,探究无界零售新方法。7FRESH 店铺在供给农产品出售服务外,还供给食材照料和餐饮区服务,一起供给三公里内最快半小时送达的免费快递服务。2017年京东与日本三菱化学在北京签约协作温室叶菜水培出产,未来是否会选用人工光型植物工厂作为高端叶菜出产方法还需拭目而待。

我国的蔬菜生鲜商场份额在万亿元以上,敞开快消品商场出资的不只要阿里巴巴和京东等电商,房地产企业也先后敞开农业出资,尤其是碧桂园的2018 农业方案引起了设备农业工业界的重视。我国的新零售不管从蔬菜消费商场仍是设备工业展开的视点来看,现已不可避免地触及到了农业出产方法的革新,而作为农业高科技的人工光型植物工厂将怎么展开的确难以预料。

2 跨界融合式植物工厂工业展开方法

国内先后有不少化妆品业界和生物医药提取界进入人工光型植物工厂,以等待运用植物工厂的高效出产到达靶向型物质出产的意图。美国东北州立大学王跃驹教授回国创业的项目便是将人工光型植物工厂和生物反应器技能相结合,运用生菜和烟草来出产各种蛋白药物和青蒿素等,包含医治肿瘤的特效药——单克隆抗体PD-1、PDL-1 以及白蛋白、八因子等血液制品等(图2)。该技能组合将为生物药出产职业带来技能革新,即运用人工光型植物工厂技能的高效植物出产进步各种生物反应器的功率,然后高效地出产各种蛋白、疫苗和抗体等靶向型物质,大幅度下降一些严重疾病医治药物的价格。据称:该技能一向归于世界独占,日本在运用草莓出产兽用抗体范畴现已完结工业化出产,而我国在该范畴还未见打破。

图2 人工光型植物工厂的有用物质出产

3 人工光型植物工厂工业化展开瓶颈与技能趋势

人工光型植物工厂首战之地面临的是我国的蔬菜供给商场。针对我国蔬菜培养面积大、种类多、价格低的现状,人工光型植物工厂工业化展开注定是不会一往无前的。从上述几种具有工业雏形的典型企业出资建造行为来看,人工光型植物工厂在我国的工业化展开瓶颈首要受限于未能完结继续安稳出产与出售的无缝链接,首要体现在:

① 短少适用于人工光型植物工厂的高功率、低价格的LED光源的商场供给;② 未能构成较为老练的植物工厂规划规划与资材供给服务;③ 环境操控技能软硬件难以对应植物工厂的高效出产,其有用性还有待进步;④ 针对特定植物(种类)的出产工艺规范与规划化出产技能(出产自动化)还不老练;⑤未能培育出安稳而继续的客户集体(出产与出售的对接不顺利)。国内现有的占地面积在1 000 ㎡ 以上的人工光型植物工厂都是亏本的,若能经过各种技能途径改善使得植物工厂的蔬菜产值进步30%、出产本钱下降30%,才有或许走向盈余。

现在的人工智能和大数据等技能也为人工光型植物工厂的出产改善与出售对接供给了强有力的东西与途径,务实而有用的产学研相结合必将为我国人工光型植物工厂的工业化展开供给技能支撑。因而,人工光型吞天圣皇植物工厂在我国的工业化展开方向可以归纳为如下几点:

① 人工光型植物工厂的工业化展开必定会先从经济高度发达、对高端叶菜有日常消费需求的一线城市开端,如深圳、上海、北京,发挥其就近出产、就近消费的清洁出产与新鲜消费的技能优势,为特定高收入人群供给高质量的、彻底处理农产品安全问题的新鲜叶菜供给服务。

② 人工光型植物工厂的工业化展开必定会从具有必定规划的、单一化叶菜的规范化出产开端,如生菜出产规划为日产3 000 株以上,而并非是多样化蔬菜出产方法,多种类的出产车间或单一化蔬菜完结规划化出产将成为未来的干流出产方法,不然难以称其为植物工厂。

③ 不管是B2C、B2B,仍是O2O,植物工厂化出产都必将运用某电商途径或多家协作构成新式商业方法,而出资建造植物工厂的企业将蔬菜出产、流转、出售等全工业链施行一体化服务和寻求多样性蔬菜供给的年代根本完结,只要可以完结高产高效的、专心于规划化与规范化蔬菜出产的企业才或许在我国这种杂乱而剧烈竞赛的蔬菜商场生计。

④ 人工光型植物工厂的未来工业竞赛优势在于特定蔬菜产品的有限途径供给,出产技能和人才优势必将与种类优势结合在一起,将来不只考究传统意义上的技能咨询服务与问题处理,更考究衍生而来的特定种类与新式出产工艺的技能创新服务。

⑤ 人工光型植物工厂能否走向可继续展开不在于技能,而在于人才的挑选和竞赛,这是因为现在可以把握技能并具有必定技能创新力的人才尤其是年轻人奇缺,未来工业展开需求对应未来社会商场需求与消费晋级,人才的抢夺将是决议企业能否可继续展开的关键因素。

人工光型植物工厂的蔬菜出产将是对设备蔬菜出产方法的革新式改善,也会影响顾客的蔬菜消费方法。跟着蔬菜消费商场对愈加质量安全、愈加高质量的、愈加新鲜而健康的、愈加下手方便的蔬菜个性化需求的展开,人工光型植物工厂技能可以针对特定人群进行指向型种类出产与质量调控,必将成为未来社会为高质量出产和高收入人群供给个性化蔬菜的新式出产方法。为了应对未来社会的商场需求与消费晋级,植物工厂范畴的人才培养将成为促进工业展开的火烧眉毛的重要工作。

人工光型植物工厂是在可控环境下运用无土培养技能完结具有高产高效、节能环保、清洁健康、生态智能特征的周年安稳的植物清洁出产方法。 与蔬菜、花卉、药用植物等运用温室或大田进行的园艺出产比较,植物工厂工业化出产的产品产值更高、质量更好,尤其是其周年安稳清洁供给和优质高产高效的技能特征,更适合未来社会的商场需求消费晋级。

1、日本式植物工厂

1 、大连华录植物工厂(CHPAVC 植物工厂)

占地面积为2430平方米,其间1440平方米为水培叶菜出产空间,其他则为配套设备与小型基质培实验室。水培叶菜工厂的实践培养面积算计3110平方米,有9层立体培养架16个,立体培养架的长度约为18米,宽度为1.2米,层高约为0.4米,首要出产生菜、小松菜、羽衣甘蓝等,日产值为500千克,折合日产5000株生菜(每株生菜的地上部分到达100克鲜质量),项目总出资额为1850万元。

因为在原有电子厂房内建立,植物工厂的围护结构运用双层充气薄膜以下降建造本钱;人工光源运用红蓝LED条状灯具,培养层光照强度为180~200mol

m-2s-1。该植物工厂规划的白灰组合式聚苯泡沫培养板不只要用地避免了绿藻、隔离了灯具发热对液温的影响,还适于自动化采收。该植物工厂的环境要素和养分液循环都得到自动操控,投产以来出产根本安稳,但因为蔬菜出售问题未能完结满负荷出产。

2、姑苏松下植物工厂(PFSS 植物工厂)

占地面积约为1000平方米。运用泥炭土的养分钵培和LED 光照技能立体出产叶菜和根菜,以Panasonic 品牌蔬菜于2017 年2 月在姑苏泉屋超市上市。2017 年9 月15 日,该公司举行了新植物工厂竣工暨“品蔬日子”品牌产品的出货典礼,以线上和线下相结合的新零售方法在上海、姑苏、无锡全面敞开了植物工厂蔬菜出售事务。

线下出售除莆田网、新鲜馆、全洲等商超外,还包含松下电器日子馆和上海的CLUXTA 松下智美体会馆。蔬菜产品以5爱彩人彩票网登录-人工光型植物工厂-纯洁蔬菜获健康 种叶菜+1 根菜组合带沙拉酱的方法出售,每包鲜质量50~120克,价格为16.8~28.8 元,折合200 元/千克以上。蔬菜出产运用泥炭土的养分液底面灌水与LED光源,日产规划折合为2600株生菜。

2、我国式植物工厂

1、中科三安植物工厂

2015年12月,作为我国LED芯片大爱彩人彩票网登录-人工光型植物工厂-纯洁蔬菜获健康厂的福建三安集团与我国科学院植物研究所协作,一起建议成立了“福建省中科生物股份有限公司”,建造中科三安植物工厂。2016年6月,占地面积为3000平方米的3层式修建、培养面积超越10000 平方米的中科三安植物工厂建成投产,到2017年5月日产规划为1500千克叶菜,折合日产15000株生菜。中科三安植物工厂出产的蔬菜在厦门、福州和泉州等地的超市出售,曾为2017厦门金砖五国第九次接见会面供菜3000千克。

2、深圳喜萃植物工厂

喜萃植物工厂取得了瑞士GAP认证和我国GAP认证,也取得了蔬菜供港资质认证。对外观赏敞开的一个蔬菜出产车间内有6列12层立体培养架,长度在15米以上,运用1.5米长的红蓝组合LED灯具,光照强度约为200molm-2s-1,选用椰糠基质进行穴盘漂浮育苗。育苗完毕后将蔬菜种苗从穴盘高密度转移到低密度进行定植,培养14天后采收,培养期间选用底面灌水。

叶菜采收和包装时带根,运用“活体菜”的方法进行出售,顾客在打开包装后切除根系即可免洗食用。

4、中粮才智农场

中粮才智农场坐落中粮生态谷项意图中心区域,占地面积约78.5公顷,固定出资3.8 亿元,内设“专心六园”,专心即7栋智能环控温室,六园即六大室外主题园区。该项目由北京中环易达设备园艺科技有限公司承建,于2016年10月23日开园,门票80元。该项目室内温室的主题分别为:才智农业体会馆、笔直农业技能归纳馆、都市园艺馆、蘑菇工厂、中粮天然校园、花卉工厂、西红柿工厂。其间:触及到人工光型植物工厂的叶菜与药用植物培养室和天然光型植物工厂的西红柿工厂难以给人留下高产高效的高科技形象。

5、陕西旭田人工光型植物工厂

陕西旭田光电农业科技有限公司在2013年3 月成立于陕西省杨凌农业高新演示区,之后以I-Farmer 的植物工厂产品和王琦菜商标在全国展开人工光型叶菜工厂的自建自营和承建代营事务。

运营的植物工厂项目设备规划不等,有小于100 平方米的,有100~500平方米的,也有大于1 000平方米的,大部分设置在农业高新技能演示园区内,首要用于科普演示和休闲参观。这些科普类植物工厂因为其功能性约束,很难到达工业化所要求的高产高效,未来也难以成为工业化展开的干流方法。

6、长春关东文明园植物工厂

长春关东文明园坐落于吉林省长春市西部绿园区内,是集温泉、餐饮、文明饱览、会议招待为一体的4A级旅游风景区。出资该园区的长春关东文明园休闲休假有限公司董事长是一位农民企业家,在政府高新技能演示重点项目赞助的前提下,2017年新建了一栋占地面积为3000平方米的三层修建,一层规划为封闭式菌菇出产,二层建造人工光型植物工厂,三层为透光玻璃围护的温室有机果菜出产,产品首要用于园区内餐饮消费及入园客户的采摘出售。

2018年1月底,在还未完结修建内装的情况下,三楼的温室有机果菜出产现已开端,二楼的人工光型植物工厂正在紧锣密鼓地装置7 层立体培养架,培养架的资料根本上为修建用脚手架的抛弃钢管和木条等,培养槽为有机玻璃焊接而成,蔬菜为裸盘式混合基质培,底面灌水的人工办理。长约20米爱彩人彩票网登录-人工光型植物工厂-纯洁蔬菜获健康、宽1.2米、高4.0米的7 层大型立体培养架最少排列了60 个,培养面积算计,到达10000平方米以上。

整爱彩人彩票网登录-人工光型植物工厂-纯洁蔬菜获健康个三层修建除惯例玻璃窗户采光和通风外,未曾见到空调、通风换气、或其他环境操控设备。该人工光型植物工厂运用1.2米长的管状LED 灯,沟通220 V 供电,LED 灯具签约量在10万支以上,其热负荷开始估测为1 800 kW 以上,单纯依托表里通风完结环境操控是有危险的。

可是,相似的人工光型植物工厂在建项目还有不少,河北沧州一家企业在还未确认培养植物种类的情况下,在数千平米的修建厂房内现已装置了立体光照培养架,悉数运用LED 灯具。试想,如此大规划的室内培养选用何种LED 灯具、怎么进行环境操控、育苗和培养工艺流程怎么规划、自动化办理和劳动力分配怎么完结简直都是未知数。

7、北京农众物联植物芯工厂

2015年2月在北京市平谷区马坊桥出资建成的农众物联植物芯工厂,三层修建厂房的占地面积为12000平方米,每层运用面积为7000平方米,一层进行封闭式菌菇出产,二层是人工光型植物工厂,三层为环控型温室果菜出产,建成以来一向未能完结高产高效式安稳出产。2015、2016 年取得出资相继进行两次晋级改造,方针是成为全国都市现代农业龙头企业。

人工光型植物工厂技能不只仅需求收集各种环境信息和植物信息,更需求将获取的这些信息反馈应用于环境操控和出产办理,然后完结高产高效和清洁环保的植物安稳出产。无法安稳出产也就难以完结盈余性运营,也就更难走向可继续展开的工业化路途。

3、展开瓶颈

从上述几种具有工业雏形的典型企业出资建造行为来看,人工光型植物工厂在我国的工业化展开瓶颈首要受限于未能完结继续安稳出产与出售的无缝链接,首要体现在:

① 短少适用于人工光型植物工厂的高功率、低价格的LED光源的商场供给;

② 未能构成较为老练的植物工厂规划规划与资材供给服务

环境操控技能软硬件难以对应植物工厂的高效出产,其有用性还有待进步;④ 针对特定植物(种类)的出产工艺规范与规划化出产技能(出产自动化)还不老练;

⑤未能培育出安稳而继续的客户集体(出产与出售的对接不顺利)。国内现有的占地面积在1000平方米 以上的人工光型植物工厂都是亏本的,若能经过各种技能途径改善使得植物工厂的蔬菜产值进步30%、出产本钱下降30%,才有或许走向盈余。

但是,即使是在植物工厂工业化展开现已根本成型的日本,因为技能水平和经济核算的限制,植物工厂技能仍然存在建造本钱高、出产本钱高、产值和质量未到达预期水相等问题,可以完结盈余或相等的企业也就60%~70%,不少企业仍然处于亏本状况。完结高附加值植物出产、低本钱化、自动化仍然是植物工厂技能研制的主攻方向,也是工业化展开中未能打破的关键技能。本文等待从具有植物工厂工业雏形的几个典型企业介绍下手,尤其是针对把握了爱彩人彩票网登录-人工光型植物工厂-纯洁蔬菜获健康人工智能、大数据、大本钱的电商出资导向剖析人工光型植物工厂在我国的工业化展开方向。作者:贺冬仙(我国农业大学水利与土木工程学院)