[2024年最新]露天栽培与植物工厂的三种类型深度比较

大家好！我是Shohei。

植物工厂这个词，大家最近是不是越来越常听到了呢？

但是，“到底有哪些类型呢？”“它们之间有什么区别？”“跟露地栽培相比又如何呢？” 相信很多朋友都会有这样的疑问吧。

确实，对于不太了解的人来说，细微的差别很难理解。

所以，这篇文章将详细讲解包括：

• 太阳光型
• 併用型
• 人工光型

这三种植物工厂，以及

• 露地栽培

在内的四种栽培方式。

我们将基于收益性、未来发展潜力以及具体数据，全面比较每种栽培方式的优缺点。

读完这篇文章，你将能够洞悉每种栽培方式蕴含的可能性和挑战。请务必读到最后，深入了解植物工厂，并找到最适合你业务的栽培方式。

对于“植物工厂到底是什么？”这个问题有疑问的朋友，可以参考以下文章：

植物工厂·露地栽培的四种栽培方式

总而言之，我们将根据光源类型、环境控制方式等，将四种栽培方式进行分类比较。

以下内容将详细讲解每种类型的特点、优缺点以及适合的栽培植物等。

1. 太阳光型植物工厂
2. 併用型植物工厂
3. 全人工光型植物工厂
4. 露地栽培

1. 太阳光型植物工厂

特点

太阳光型植物工厂顾名思义，是以太阳光为主要光源的植物工厂。设施通常采用温室结构，屋顶和侧面部分用玻璃或塑料等透明材料覆盖。

最大限度利用太阳光，可以有效降低电费等运营成本，这也是它的最大优势。

优点

• 初期成本低: 由于不需要人工光源设备，因此与其他类型相比，初期成本更低。
• 运营成本低: 以太阳光为主要光源，可以大幅度降低电费。
• 环境负荷低: 由于不使用人工光源，可以减少二氧化碳排放，降低环境负荷。

缺点

• 受天气影响: 太阳光的照射量会受到天气影响，因此生产稳定性难以保证。如果持续阴天或日照不足，可能会导致植物生长不良，收获量下降。
• 需要广阔的土地: 虽然不像露地栽培那样需要大量的土地，但与其他类型相比，仍然需要较为广阔的土地。
• 害虫风险: 与全封闭式植物工厂相比，害虫风险更高。

适合种植的植物

适合种植喜光植物，如番茄、茄子、辣椒等果菜类。

2. 併用型植物工厂

特点

併用型植物工厂采用太阳光和人工光相结合的方式。在阳光充足的时间段利用太阳光，在日照不足时或夜晚则用人工光补充。

它兼具了太阳光型和全人工光型的优点，但也面临着设备成本高昂的挑战。

优点

• 不易受天气影响: 由于利用太阳光和人工光，因此可以不受天气影响，实现稳定生产。
• 利用太阳光降低成本: 利用太阳光，可以降低电费，比全人工光型更节省成本。
• 可种植多种植物: 利用太阳光和人工光，可以种植多种品种。

缺点

• 设备成本容易高昂: 需要太阳光型和全人工光型的设备，因此初期成本较高。
• 无法充分发挥太阳光型优势的情况: 由于地理位置或季节等因素，可能无法充分利用太阳光。

适合种植的植物

适合种植喜光植物和可在人工光下生长的植物，相对来说种植的种类较为广泛。

3. 全人工光型植物工厂

特点

全人工光型植物工厂完全不利用太阳光，仅依靠LED等光源进行种植。它可以在完全受控的环境下种植植物，不受外部环境影响。

优点

• 不受天气影响，生产稳定: 不受天气影响，可以全年按照计划进行生产。
• 可实现周年栽培: 不受季节影响，一年四季都可以稳定种植植物。
• 单位面积产量高: 采用多层栽培，可以在有限的空间内种植更多植物，提高产量。
• 抑制害虫风险: 由于在封闭空间内进行种植，可以大幅度降低害虫发生风险。
• 可在城市地区生产: 不需要阳光照射，可以在城市等地方建造植物工厂。

缺点

• 初期成本高: LED照明、空调等设备的初期成本比其他类型更高。
• 运营成本高: 尤其是电费等运营成本容易高昂。

适合种植的植物

适合种植叶绿素含量低的叶菜类，如生菜、香草等。

4. 露地栽培

特点

露地栽培是指在户外利用阳光、自然风风雨等进行种植的方法。这是最古老、最常见的种植方式，但也容易受天气影响，病虫害风险也较高。

优点

• 初期成本低: 不需要像植物工厂那样进行设备投资，因此初期成本可以大幅度降低。
• 运营成本低: 利用阳光、自然风风雨，可以降低运营成本。

缺点

• 受天气影响: 日照时间、温度、降雨量等都会受到天气影响，因此生产稳定性难以保证。
• 病虫害风险高: 与植物工厂相比，病虫害发生风险更高，需要付出更多的人力和成本进行防治。
• 需要广阔的土地: 要进行大规模生产，需要占用大量土地。
• 收获量低: 单位面积的收获量比植物工厂低。

适合种植的植物

适合种植水稻、小麦、大豆、蔬菜、果树等各种植物。

植物工厂类型及其特点比较

以下表格比较了太阳光型、併用型、全人工光型和露地栽培这四种栽培方式的特点。

	太阳光型	併用型	全人工光型	露地栽培
栽培形态占比	44%	14%	42%	–
主要光源	太阳光	太阳光、LED 81%、钠灯、荧光灯等 38%	LED 96%、荧光灯 8%。LED 主要在 2013 年后引入	太阳光
水源	井水 62%、自来水 38%	井水 60%、自来水 33%	自来水 78%、井水 20%	雨水、井水、自来水等
是否施用 CO2	83% 施用	86% 施用	89% 施用	自然界 CO2 浓度
主要栽培品种	番茄 71%、草莓 8%、草莓以外的果菜类 8%、生菜以外的叶菜类 6%	番茄 27%、生菜 27%、花卉 20%	生菜 91%	种类繁多
雇员人数（全年：正规）	110 人以下 34%。平均每个设施 9.8 人	平均每个设施 9.2 人	平均每个设施 8.0 人	视经营规模而定
雇员人数（全年：非正规、兼职）	20-50 人以下 35%，50 人以上 24%。平均每个设施 44.0 人	20-50 人以下 31%，50 人以上 31%。平均每个设施 46.3 人	20-50 人以下 19%，50 人以上 21%。平均每个设施 28.3 人	视经营规模而定
雇员人数（短期雇用）	除不雇用外，1-5 人以下 26%。平均每个设施 9.6 人	平均每个设施 16.4 人	–	视经营规模而定
主要品种的工作比例	生产（尤其是作物管理）35% 以上，占比最多	生产（尤其是作物管理）35% 以上，占比最多	收获 27%，出货 24%，移栽/定植 19%，清洗 10%	视品种和栽培规模而定
按工时产量划分结算	工时产量高者，亏损比例低	–	工时产量高者，亏损比例低	–
按工时产量划分成本比例	产量高，人工成本比例低	–	产量高，人工成本比例低	–
按单产划分结算	单产高者，盈利和收支平衡比例高	–	单产高者，盈利和收支平衡比例高	–
最近的结算	盈利和收支平衡 73%	盈利和收支平衡 60%	盈利和收支平衡 45%	–
年营业额	平均 4.3 亿元	平均 4.6 亿元	平均 1.9 亿元	视经营规模而定
按主要品种的实际栽培面积划分结算	面积大，盈利和收支平衡比例高	–	面积大，盈利和收支平衡比例高	–
按栽培形式划分成本比例	人工成本占比 30% 左右，最高	人工成本占比 30% 左右，最高	人工成本占比 30% 左右，最高，电费占比 27%	视品种和栽培规模而定
按结算划分成本比例	盈利时，能源成本和折旧成本比例低	–	盈利时，能源成本和折旧成本比例低	–

※ 植物工厂数据来自日本设施园艺协会开展的“大型设施园艺·植物工厂现状调查·案例调查”。调查时间为令和 4 年 11 月至令和 5 年 1 月，有效回复率为 25.7%。

※ 露地栽培的条件会因天气、地理位置、经营规模、作物等因素而有很大差异，因此无法用数据进行统一比较。

到底该选择哪种经营方式呢？

我们已经介绍了植物工厂和露地栽培的特点，那么到底该选择哪一种呢？

这才是关键问题。

选择植物工厂还是露地栽培，需要综合考虑种植的植物种类、生产规模、初始投资、运营成本、收益性等因素。

• 想要降低初始成本和运营成本: 选择露地栽培或太阳光型植物工厂。
• 想要不受天气影响，实现稳定生产: 选择全人工光型植物工厂或併用型植物工厂。
• 想要全年供应优质农产品: 选择全人工光型植物工厂或併用型植物工厂。
• 想要在城市地区种植农产品: 选择全人工光型植物工厂。
• 想要进行大规模生产: 选择露地栽培或太阳光型植物工厂。

总结

植物工厂分为太阳光型、併用型和全人工光型三种类型，加上露地栽培，每种类型都有自己的优缺点。

选择合适的类型，需要根据生产目的和预算。

植物工厂不受天气影响，可以实现周年栽培，单位面积产量高，减少农药使用等，被寄予厚望，将成为未来农业的重要力量。

另一方面，露地栽培虽然可以降低初始成本和运营成本，但也面临着容易受天气影响、病虫害风险高等问题。

考虑采用植物工厂时，应参考本文介绍的特点和选择要点，选择最符合自身需求的类型。综合考虑初始投资、运营成本、种植的植物种类等因素至关重要。此外，在发挥规模经济效益的同时，妥善管理运营成本和折旧费用，可以实现高收益的农业。

未来，随着 AI 和 IoT 等技术的应用，植物工厂的智能化环境控制将会得到进一步提升。我们期待着植物工厂的不断发展，并希望能够探索农业的无限潜力。

植物工厂种植的优缺点有哪些？

植物工厂种植的优点包括可以实现周年计划生产、稳定生产优质蔬菜等。缺点是初始投资和运营成本较高，尤其是全人工光型，运营成本往往更高。

植物工厂有哪些类型？

植物工厂分为太阳光型、併用型和全人工光型三种类型。太阳光型主要利用太阳光，併用型则结合利用太阳光和人工光。全人工光型则是完全依靠人工光源的设施。它们的光源和环境控制方式不同，导致可种植的植物种类、生产效率和成本也各不相同。

种植蔬菜有哪些方法？

种植蔬菜的方法包括露地栽培、设施栽培、植物工厂等。露地栽培是在户外进行的传统种植方式，设施栽培是在塑料大棚或玻璃温室等设施内进行的种植方式。植物工厂是在对环境条件进行最佳控制的情况下生产蔬菜的设施，分为太阳光型、併用型和全人工光型。