植物工廠初體驗 - 農業知識入口網

以實例淺談生產成本植物工廠的建置成本一直都被認為是最昂貴的，廠房建物本身加上設備支出，其成本可說是非常驚人，一般農民根本無力負擔，再者說來，植物工廠的生產成本也不低，以2014年花蓮農業職業學校生物產業機電科與園藝科及農場經營科合作建置一座適合教學及普及化的工廠為例。選用學校一間舊農機廠房，以透過隔間來做為植物工廠的場地（長為12公尺×寬為10公尺），然後將地面以環氧樹酯（EPOSY）鋪設，採用氣密性環境隔離，初期先自行建造一座可栽培蔬菜的水耕生長層架（3層，每層面積0.75公尺×2.1公尺），截至為止就已經花掉40萬元的費用。先不考慮建置成本及設備折舊費，就以第一次試運轉來計算生產成本，栽培兩週共採收約5公斤蔬菜（羊蹄萵苣），在2周期間電使用了120度，以現今電費每度3.5元計算，電費部分就需要420元，加上液態肥料（約150元）及育苗（含種子）費用（約150元），總生產成本為570元，即表示每公斤的蔬菜就需要至少110元的生產成本；再加上人力工資的計算，從種子育苗、移植到採收，每公斤約需1小時的人力之支出，每小時工資以109元計算，每公斤羊蹄萵苣的生產成本已逼近220元，從市售植物工廠生產的250克／包的蔬菜賣30元，1公斤120元，前述所舉的實際例子至少每公斤虧了100元！因此若能將植物工廠生產之蔬菜以無毒蔬菜的價格來收購，才具有生產的價值。

常見問題小叮嚀
● 育苗期掌控：蔬菜的育苗除了要考慮種子來源之外，育苗環境如溫度、溼度、氧氣、光源等因素，皆會影響育苗之成功與否。因此一個標準植物工廠會規劃一間育苗室，專門培育菜苗，且需由專人負責培育，同時亦可準備植物生長箱之相關設備來培育幼苗。以工廠角度講求生產速度，當菜苗無法提供水耕床使用時，就會發生水耕床產生閒置，此閒置狀況就不符合經濟效益，故育苗期的掌握是維持菜苗數量的關鍵；另外如何取得生長穩定且大小一致的種苗在後續的移植上是很重要的。

● 水質掌控：初期使用的水源最好選自蒸餾過之純水，但其成本太高，因此可選去離子水或是逆滲透水。當生產栽培時水源不佳，陽離子或陰離子濃度過高，會造成日後監控水質產生誤判；一般水質會監控三種數值，如pH值、電導值及水中溶氧量，其數值標準依栽培作物而有所不同，栽培期間要能及時調整，否則蔬菜生長很容易出了狀況，就如同水族箱飼養魚的情況一樣。另外水槽的保溫也要注意，土耕蔬菜是生長在土裡，土壤是一個很好的緩衝環境，其溫度變動不會太大，但是水槽的體積很小，加上水一直循環，其溫度接近室溫環境，所以冬天若遇到寒流來襲，就很容易因低溫而抑制蔬菜的生長，故廠房內之溫控設備亦是缺少不可。

● 液態肥料的增減：蔬菜在生長發育過程會將水中的養分給消耗掉，當水中的養份降低到某種程度時，植物生長會營養不良，除了藉由儀器來監測微量元素外，亦可從葉片顏色、根的狀態、葉面周圍的變化異常來加以判斷；若是單一種微量元素缺乏，則只要添加其少量即可，氮、磷、鉀三要素缺乏則需固定且適時地補充，故水耕栽培必須要非常了解植物生理，方能有效的掌握液態肥料之調配與添加。另外，添加少量的溶磷菌、枯草桿菌等有益菌是有助於植物的生長。

● 連續耕作的問題：植物生長時根系會產生分泌物，當在連續栽培水耕植物時，難免會因採收過程使根系斷在水槽中，進而使含有斷根的水槽容易孳生微生物外，也會使生長的植物根系容易發生腐爛，因此受污染的水槽就需要進行消毒或是更換水。另外，連續耕作時，單獨只是從電導度量測水質，並不能知道何種元素充足或不足，因此就會發生每次種植時，植物生長會有些微的差異。因此建議採收時，將整個植床移到採收區，先剪下根部以上的部位，然後再一次性地將根部全部取出，如此一來，可以減少斷根殘骸掉到水中，降低水質受污染的機率，亦可有助於連續耕作之水質的穩定。

● 工廠管理：大型規模的植物工廠，為了防止病原菌孳生，一般都會有極嚴格的管控人員進出、水源監控及空調管理，若是屬於小型規模的植物工廠可選擇二級的管理方式，即只管控人員進出，減低帶入病菌害蟲的風險，以及水源的排廢管理與調整蔬菜種植的種類。選擇適當的蔬菜種類以符合各季節的室溫變化，否則在酷熱的季節容易因為高溫導致根部潰爛，全部沒有收成。當廠房要進一步做到更精密的溫度控制、空氣的無塵過濾及微量元素分析等管控的條件，則需在資金充足及符合經濟成本與效益再納入考量。

● 採收的方便性：小型廠房為了充分利用空間，層架都會向上發展，但值得要注意過高的層架會導致人員採收不方便；不過大型廠房可採用堆高機作移植及採收，就可避免層架過高之問題。

結語
近年來天災頻傳，從俄羅斯、美國及日本，皆受到大風雪的肆虐，氣候環境變得越來越多變且難以掌控，靠天吃飯的農業已經碰到許多的難題，因此如何提供穩定的食物來源，也是未來全世界需要面臨的重要課題。雖然現今的農業技術很發達，但仍有許多要去克服的問題，例如栽培環境及成本等問題。臺灣傳統農業的土耕栽培最大的優點為可以大面積栽培，只要氣候穩定，產量供應不是問題，價格也能平穩。但是每當颱風季節來臨，農作物就會受到損傷，產量減少，蔬菜水果常常因供需不平衡，導致其價格會有異常飆高的現象。因此如何透過臺灣進步的農業技術，將科技、農業技術等各方面技術整合，以創造出有別於科技園區的創新農業或是農業生物科技，相信將是未來農業技術最需要面對的問題。

文圖 /林秀芬 國立中正大學 教育學研究所 博士後研究員
黃俊霖/ 國立花蓮高級農業職業學校 生物產業機電科科主任
吳靖渝 /國立花蓮高級農業職業學校 園藝科科主任