植物工厂的生产优势

植物工厂具有露地农业生产无法比拟的优势。据估算，以生产叶菜为例人工光植物工厂的生产效能约为露地生产的40~108倍(Kozai，2013)，农业生产效率获得极大地提升。植物工厂生产优势主要表现在以下几个方面：

①植物工厂是稳定的生产系统，植物工厂不受外界气候条件影响(如各种自然灾害-台风、干旱、水涝和病虫害等)，可进行计划性周年连续生产或按照订单生产生产周期可控，产量稳定;

②植物工厂土地资源利用率高，植物工厂可实施多层立体栽培，单位面积产量高，土地、空间资源利用率高;

③植物工厂采用流水线式自动化生产方式，植物工厂的机械化、自动化程度高，劳动强度低，工作环境舒适，劳动力投入少;

④植物工厂产品品质高，植物工厂生产空间和生产材料洁净程度高，植物产品无病虫害发生，不使用农药，产品安全无污染无病原菌附着，营养品质高;

⑤植物工厂适宜在多种土地资源上建设，植物工厂可在闲置办公室、工厂、仓库，以及非可耕地(如砂石地与盐碱地)和不适宜土壤栽培的地区建设人工光植物工厂;

⑥植物工厂植物栽培效率提高，植物工厂环境因子控制精度高，植物生长快，不仅缩短生长周期，且确保了植物苗生长的一致性，农产品营养品质可调控;

⑦植物工厂可采纳LED和光伏发电等节能技术装备。植物工厂适宜LED半导体光源应用，可大幅提高资源能源利用效率;植物工厂适宜与光伏农业结合，充分利用屋顶空间和太阳能;

⑧植物工厂规模可大可小，适宜多种场所，具有“无所不在”特征。植物工厂可用于商业化规模化生产，也可用于家庭、办公室等小型场所观赏和体验，适用于多种场所，功能丰富。植物工厂可满足极地、太空和岛屿等特殊地域使用;也可在城市周边或市区建立植物工厂，就地生产销售，减少运输碳足迹;

⑨植物工厂技术集成化程度高，环保效益丰硕。植物工厂采纳水肥一体化技术装备，无废弃物排放，同时可大幅度吸纳二氧化碳气体，释放氧气，环保效益高;

⑩其他优势。除上述优势外，植物工厂的生产优势和所生产农产品优势见相关著作《设施蔬菜无土栽培及其根区与冠层调控》中表9-1和表9-2所示。植物工厂这种植物生产系统杜绝了有害农药、化肥和防腐剂的使用，使产量得到有效提高且几乎无化学添加，与现代人追求高品质的绿色健康生活宗旨不谋而合。调动植物工厂中一切可控因素，实现植物最大净光合速率，增加干物质累积速率，提高农产品产出数量和质量是植物工厂的中心目标。围绕此中心目标，需优化实施环境因素控制、养分水分供给、植物种类与种类甄选等相关条件，达到整体上综合控制、整合与耦合生长条件，促进植物叶片、根系与空气、根际之间的气体、水分、养分和根分泌物的释放与吸收，按照植物生长得时空需求提供最佳的植物生长环境和水肥条件，减少或避免病虫害、植物的营养或生理失调的发生，兼顾快速生长获得高产的同时且可达到优质的目标。

众所周知，精准环境调控是植物工厂周年连续高效生产的技术基础和本质优势。植物工厂应高精度环境控制包括是植物生长环境因子精准控制、水肥精准供给、生产空间无菌无尘控制、操作人员洁净及植物生产流水线空间管理等内容。在植物工厂可控的环境条件下，植物生长发育速率及商品部位产量、品质高低是判定环境控制是否高效的系统标准，也是植物工厂环境控制综合水平考核的最终指标。

洁净环境是人工光植物工厂的优势之一。人工光型植物工厂是由准备间、参观室、栽培室、作业室、设备间、预冷库、仓库、事务室、更衣室和洗手间等房间构成。在生产过程中，为了防止附着在人身体上痢疾杆菌、霍乱弧菌等细菌污染作用，很多植物工厂严格要求工人必须换穿无菌作业服，经过风淋室消毒后才能进入栽培室和作业室，减少病原菌进入生产空间。在栽培室内，应通过空气净化器保持室内洁净度，减少微生物和粉尘数量，实现洁净生产。人工光植物工厂的栽培室由6大要素构成:

①高保温、高密封、高清洁度的房间,

②照明装置和配备营养液栽培槽的多段栽培架;

③家用空调或工业空调，以及室内空气循环风机;

④C0₂施肥装置;

⑤营养液罐及配管、循环泵、杀菌装置(紫外线、臭氧和过滤膜等)等;

⑥室内气温、照明和营养液等环境测量控制装置。

此外，还包括空气净化器等附属品。