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再也不用靠天吃飯 「植物工廠」提供新契機

根據行政院農業委員會糧食供需年報,台灣 2012 年的糧食自給率 (food self-sufficiency ratio) 僅有 32.7%。這顯示,我們是個高度依賴糧食進口的國家,當糧食缺乏時,很可能會陷入有錢也難以買到東西吃的困境
 
 
 
「民以食為天」、「吃飯皇帝大」這些耳熟能詳的話,足以說明食物對我們的重要。當全世界人口劇增,地球村總人口數已經突破 70 億時,隨之而來的就是糧食問題。尤其,近年來全球氣候異常,暴雨、乾旱等極端氣候頻繁出現,造成糧食不穩定供應及糧價上漲,更突顯了未來的糧食危機!根據行政院農業委員會糧食供需年報,台灣 2012 年的糧食自給率 (food self-sufficiency ratio) 僅有 32.7%。這顯示,我們是個高度依賴糧食進口的國家,當糧食缺乏時,很可能會陷入有錢也難以買到東西吃的困境;此外,如何得到更乾淨衛生的食物來源也是重點。
   
糧食的生產,很重要的一個變動因素是氣候,為了解決等待老天爺賞臉才有飯吃的窘境,將農業耕種模式由被動的看天吃飯,轉化為主動營造生產環境,並且提供無毒而且安全的生食來源,植物工廠的概念應運而生。植物工廠其實就是溫室農業的改良版,將傳統農業的露天耕種,轉化為室內栽培的農業生產,以人工科技掌控植物生長環境,包括溫度、濕度、光照時間、養分、水分等。傳統農業總是受限於自然氣候、地理環境等條件。植物工廠則是以人工調控環境的植物生產系統,可以不受氣候干擾。再者,整個系統全年無休,加上精準分配生長環境與營養需求,同時節省種植土地面積,定時又定量地產出高品質的糧食,使解決糧食危機和獲得更安全乾淨的食物來源出現一道曙光。
   
植物工廠依使用光源的不同,可分為「完全控制型」與「太陽光利用型」兩大類。完全控制型,即是在封閉環境下,進行植物所有生長條件的調控,完全隔絕外界影響;太陽光利用型,則為半封閉環境,將現有栽培環境,輔以補光、控溫、灌溉、施肥等調控。由於植物工廠封閉且獨立的特性,植物在隔離環境中,可以阻絕病蟲害入侵,因此不需噴灑化學農藥,當然也不必擔心農藥殘留及其他生態汙染問題,安全性也就大大的提高。此外,在不毛之地,或在狹小面積土地,植物工廠提供了栽培糧食作物的一條出路,在不適合農耕的條件下,仍有機會耕種。

但如同有機農產品遇到的問題一般,植物工廠仍有很多亟待克服的問題。例如,控制條件越多,相對代表投入的成本也越高,包括植物工廠的 LED 光照系統、無菌室空間以及乾淨的水源等高價設施,導致產出的作物單價也就水漲船高,市場接受度仍待進一步觀察。目前在台灣投入植物工廠產業仍以學界與大企業公司居多,並且大多以種植高經濟作物來攤平成本,要如何降低生產成本進而真正解決糧食問題,未來仍依賴更多的人才投入植物工廠的研究與開發。(本文由科技部補助「新媒體科普實作計畫──以農學、環保、應用科學、數位學習和藝術領域為例」執行團隊撰稿)

責任編輯: 蔡美瑛|世新大學廣播電視電影學系

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