摘要：现代植物工厂是解决粮食短缺和食品安全问题的重要途径，获得极大的关注和广泛的研究。本文对植物工厂的概念、特点、发展现状和关键技术进行了介绍，并对目前存在的问题进行了分析，提出了相应的应对措施。
关键词：现代植物工厂；农业生产；农产品；环境
1 现代植物工厂概述
1.1 现代植物工厂的概念
植物工厂是一种先进的智能化设施农业系统，是通过智能化技术对农作物生产过程中的环境条件进行高精度智能化控制来确保农作物能够周期性的连续高效生产的农业新方式。主要是通过计算机对光照、温湿度、二氧化碳浓度、营养物质含量的环境条件进行调控，使得农作物获得最科学适宜的生长环境，避免了外界环境的干扰，可显著提高农作物的产量和农产品的安全性。是欧美国家从上世纪50年代开始发展的一种新型高科技农业生产技术，目前获得了较快的发展。
1.2 现代植物工厂的现状背景
进入新世纪以来，世界各国都开始对现代植物工厂重视起来，投入很多的财力和人力对植物工厂技术进行研发和应用研究。例如，日韩分别从2008和2009年开始实施植物工厂的推广和应用计划，近些年来开发了很多类型的植物工厂，也得到了较好的应用。美国和欧洲关于植物工厂的发展更早一些，开发了很多的用于植物工厂的智能化技术，实现了植物工厂在能源资源和运行成本的节约。
表1 国外植物工厂不同发展阶段及代表性企业
我国的植物工厂发展相对落后，最早是从国外进口植物工厂产品，例如从加拿大购置的太阳光利用型的水培式蔬菜种植的植物工厂。对于植物工厂的研究开始于2002年，主要是对水耕栽培相关的植物工厂系统的研究，直到2006年才由中国农科院开发了中国第一个人工光型植物工厂试验系统。2009年才建成了第一个商业化的人工光植物工厂。近年来，我国的植物工厂也在技术上取得了一定的突破，取得了较好的发展，陆续建成了20多个人工光和太阳光利用型植物工厂，植物工厂的发展逐渐也达到了世界领先水平。
表2 我国植物工厂发展状况
1.3 现代植物工厂的优点
植物工厂是一种智能化控制的设施农业系统，与传统的农业方式相比具有很多的优点，主要体现在以下几个方面：
（1）不受外界环境改变的影响。植物工厂是将农作物种植在大棚等设施中，并通过智能化农业技术对设施内的环境条件进行调控，与外界环境隔离，及时出现高温、寒冷、雨雪等极端天气也不会对植物工厂内的植物产生影响。
（2）机械化和自动化程度高。植物工厂内的农业生产过程包括育苗、收获、分拣、包装的工作都是由机器来完成，采用很多的机械和智能化控制技术。能对环境条件和农业过程进行自动化控制。
（3）生产效率和资源利用率提高。植物工厂采用智能化技术，对农业生产过程及条件进行高精度控制，使得农作物始终处于最适宜的生长环境中，这就使得农作物的产量得到提高。而且对灌溉和其他条件就行精准控制，避免了水资源和其他资源的浪费，使得农业资源的利用率德大提高。
2 现代植物工厂存在问题和发展对策
2.1现代植物工厂存在的主要问题
（1）建设和运行成本高。现代植物工厂包含很多的系统设施和智能化控制设备，在进行建设时就需要投入很多的建设成本。在投入运行以后，在运行过程中也消耗了很多的能源和资源，尽管采用了很多的节能技术，但运行成本仍然较高。一旦出现故障，维修费用也通常较高。综合来看成本对现代植物工厂的推广起到了严重的制约作用。
（2）目前的农作物范围较窄。目前建设的植物工厂种类较少，且一种类型的植物工厂通常只适用于少数的一种或几种农作物的种植，而对于其他农作物就不适合了，所以从目前的植物工厂来看，能够应用的农作物种类还是相对较少，应用范围不广。
（3）智能化水平还有待提高。植物工厂最重要的标志就是智能化，但是受限于农业智能化技术的发展，当前植物工厂的智能化水平还不是很高，随着农业智能化技术的发展，植物工厂的智能化水平会不断的提高。
2.2 我国现代植物工厂的发展对策
（1）加强植物工厂的研发工作。国家应该加大对植物工厂研发的科技投入，实施科技攻关项目，致力于降低现代植物工厂的能源消耗和建设及运行成本，提升植物工厂的经济效益。
（2）加大植物工厂的推广工作。国家需要采取有效的补贴政策和资金扶持政策，扶持植物工厂的建设和发展，使得植物工厂在各个地区得到推广和应用，实现植物工厂的产业化。
（3）二极管人工光源的植物工厂，还可以实现花卉的试管栽培或容器栽培，也就是携带花与试管花的生产，是传统组培技术的创新与发展，用试管花或容器迷你花装饰植物，别具风格，如果与室内光源结合，还可以做到照明享花相结合的效果。
3结束语：
相信随着国家加大对植物工厂的科技投入和政策支持，在不久的将来必将会获得极大的发展和应用，会为我国农业现代化的实现起到助推作用。
参考文献：
[1]余锡寿，刘跃萍.中国植物工厂产业发展现状及展望[J].农业展望，2014（12）：50-55.
[2]杨其长.植物工厂的发展策略[J].科技导报，2014，32（10）：20-24.
[3]贺冬仙.植物工厂的概念与国内外发展现状[J].温室园艺，2016（4）：13-15.
论文作者:蒋雄辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
标签：植物论文; 工厂论文; 农作物论文; 农业论文; 环境论文; 技术论文; 成本论文; 《基层建设》2019年第16期论文;