栽培品目
植物工厂与水果:草莓、甜瓜栽培的可能性与现实课题
在植物工厂里种植水果,是一个很容易同时引发期待与误解的话题。有的品种像草莓,已经开始显现出适配性;有的品种像甜瓜,在人工光型植物工厂中往往不太合算。
问题并不只是“能不能种出来”。还包括光照成本、栽培周期、株高、销售单价,以及通过环境控制究竟能创造出多少附加值。水果一方面代表着植物工厂的下一种可能性,另一方面,只要品种选错,成本结构很快就会暴露出来。
本文将以草莓和甜瓜为例,梳理在植物工厂中种植水果的意义与局限。
水果在植物工厂中受到关注的原因
近年来,在植物工厂中栽培水果的案例正在增加。过去,植物工厂的主角一直是叶菜类。日本超市卖场里,植物工厂生产的蔬菜已经完全站稳脚跟。以这一成绩为基础,行业内外对“下一个品类”的关注都在升温。即使在现场,也经常会听到“除了生菜之外还有没有别的选择”这样的声音。
水果,正是其中一个答案。
植物工厂与露地栽培的比较
| 植物工厂 | 露地栽培 | |
|---|---|---|
| 初期成本 | 高 | 低 |
| 运行成本 | 略高 | 低 |
| 环境控制 | 可以 | 困难 |
| 病虫害风险 | 低 | 高 |
| 产量 | 稳定 | 不稳定 |
| 品质 | 高 | 受环境影响 |
| 全年栽培 | 可以 | 困难 |
在植物工厂中,初期成本和运行成本会更高,但通过环境控制,可以实现品质稳定并创造附加值。另外,由于不太受地点限制,即使是在原本不适合种植水果的地区,也能提供新的生产选择。把全年稳定供应与高附加值化结合起来之后,人们就会期待它与高单价作物之间的适配性。
为什么生菜仍然是主流
实际上,植物工厂的产量中,生菜占了绝大部分。并不是说环境控制做得好,就能直接套用到水果栽培上。主要原因就在于成本结构。
更详细的背景,我在下面这篇文章里做了说明。
整理一下重点就会发现,在植物工厂里,由于设备成本和栽培条件的限制,容易实现盈利的作物其实相当有限。理想的作物是株高较低、在较弱光照下也能生长、单价高、周转快。尤其是在人工光型植物工厂中,照明带来的电力成本很高,需要强光的作物光是在这一点上就处于成本劣势。若是太阳光利用型,光照成本就没有这个限制,但前提条件与人工光型并不相同。
哪些水果适合在植物工厂种植
前面提到的这些条件——株高低、在弱光下也能生长、单价高、周转快——能够大致满足这些条件的品种中,草莓最受关注。
在美国,相关研究也正在走向深入。美国中南部的研究团队已经启动调查,评估通过受控环境农业(CEA)进行草莓生产的可能性(2026年)。“草莓是美国最受欢迎的水果”这一庞大需求正在推动研究,北美市场对全年稳定供应的期待也在升高。
另一方面,像甜瓜这样的作物,在人工光型植物工厂里就有其困难之处。因为它株体会长高,而且需要更强的光照,所以电力成本负担很容易变重。不过,这只限于人工光型。若是太阳光利用型,情况就会不同。
可在太阳光利用型植物工厂中栽培的水果
如果从更广义的角度来理解植物工厂,它也包括太阳光利用型。在这种情况下,可栽培的水果就不止草莓,还可以扩展到甜瓜、番茄、蓝莓、葡萄、无花果等多种品类。
通过环境控制实现高附加值化
植物工厂的优势,在于更容易控制与品质相关的栽培环境,例如糖度和功能性成分。借此提升附加值的品类,目前有几个方向尤其受到关注。
- 高糖度甜瓜:通过糖度管理赋予稀缺价值,从而可以在高价位销售
- 功能性番茄:可以通过环境设计提高 GABA、番茄红素等功能性成分的含量(在日本,有些情况下还能利用“功能性标示食品”制度,但各国监管不同)
- 低农药蓝莓:封闭式栽培环境有助于减少农药使用量,从而更容易吸引健康意识较高的消费者
植物工厂中的水果栽培,正作为继叶菜之后的下一个阶段,逐渐显得更具现实性。不过,不同品种在成本结构和收益性上差异很大,因此前提仍然是要准确判断设施形态是人工光型还是太阳光利用型,并认真选择与之匹配的品种组合。