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蘭花與精緻農業:自遮蔭網至植物工場

 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

近年來有一些新聞,我研究室的電話也熱鬧了一些。在前些日子,行政院宣佈未來六大產業,其中生物技術與精緻農業與農業最為相關。農委會也公佈精緻農業的內涵,預計101年產值1589億元。在精緻農業中,生產面所提的對象是農業生技,蘭花與石斑魚。吉園圃也是其中之一。

日本新聞界報導在東京都市區出現的植物工場。在都市建築物內創造全然控制的環境,包括溫度、溼度、光量、光質,再配合水耕養液,而光源是目前最炫的LED燈具。

一些有心農業經營的朋友,提及以溫室栽培配合精緻農業。結合蘭花溫室的基礎,加上LED燈具等最新研究,還有無線遙控與RFID,那麼精緻農業指日可待。因此他們的問題是精緻農業是否值得投入?何時是進場最佳時機?

對於這些躍躍欲試,這些受過漂鳥計畫或是現代園丁訓練的朋友們,我的意見很簡單:有夢最美,但是希望不見得相隨。守著老本並不容易,但是花光老本用以投資農業生產反而輕而易舉。因為以技術層面考量,蘭花產業其技術不能直接移植至其他產業。而且蘭花產業正在國際市場上節節敗退,現在盲目進場正是自己身上綑綁巨石再跳進水中。

在技術面,植物工場是農業生產的極致,以環控能力而言,植物工場的發展沿革如下:

1.      露天栽培

又稱為看天田。氣候由大自然變化所影響,愈能抵抗外界氣候變化的作物,愈適合露天栽培。日據時代日本人在台灣大量推廣種植水稻與甘蔗,即是此道理。

2.      遮雨棚與遮蔭網

此兩種設施常稱為簡易設施。利用金屬錏管,水泥柱,木頭,竹管等材料為結構,上方搭蓋遮蔭網即是遮蔭網室,覆蓋不透雨水的透光材料即是遮雨棚,遮蔭網室保護耐蔭作物不至於日燒而死。遮雨棚保護作物不受雨水侵害。但是由於妨礙通風,在強日照時設施內部更是維持高溫。

3.      網室

網室可比喻成蚊帳。網室構成一個空間,防止外界昆蟲進入。可防止的昆蟲種類與防蟲網網目大小有絕對關係。網目愈多,網孔愈小,可阻隔的昆蟲種類愈多,然而通風性能愈差。

4.      溫網室

屋頂為防水透光物質,四周為防蟲網的設施。具有防蟲防雨功能,但是通風性能則是愈差。

5.      溫室

溫室原先建構的目的是保持內部的溫暖。由於可加裝各型環控系統,因此可以調節內部的溫度、相對溼度、光量與光周期。

6.      無土栽培

在溫室使用階段,作物地上部環境可以調節。採用人工介質而不再使用土壤,就可脫離溫室所在地區土壤性質的影響。以人工介質配合灌溉控制設備,介質的水分與養份都可控制。

7.      植物工場

在植物工場,人工光源為主要的光源。因此又分成兩類:A型為太陽光能與人工光源混用型,B型為全部使用人工光源。前者可採用太陽光的自然能源,但是也由於陽光限制,蔬菜等作物僅可栽培一層。完全使用人工光源,則可多層栽培。B型植物工場成本最高。

8.      太空農場

這已是植物工場極致。除了上述植物工場的功能,還需要克服低重力環境下的問題。

由上述設施發展階段的沿革,可以得知蘭花作物是上天給予台灣此海島得天獨厚的禮物。以生產技術面而言,蘭花尤其是蝴蝶蘭,是適應低光、高溫、高溼的作物。台灣的溫室採用高度遮蔭,已先解決陽光的高能量問題。採用蒸發冷却原理,以風扇水牆在夏天可以維持溫室內部28-3260-90RH的環境。台灣的冬天僅在寒流來臨時出現低溫。因此溫室需要氣密,使用能源加溫的日子比其他溫帶國家更少。投入的加溫成本更低。蘭花葉片較厚,結構比其他作物強韌,可抵抗通風扇產生的風速。

以環境保護與化學藥物的使用角度,台灣環保規章尚未限制溫室排放的廢水需要加以處理。蘭花不是食材,不需考慮農藥殘留問題。有些蘭花的葉片有蠟質,有些也植物鹼。因此與其他作物相比較,蘭花絕對不會是昆蟲或微生物的第一首選。

在經濟面而言,蘭花尤其盆花,是農業中售價最高的植物。

由於上述技術面,環保面與經濟面的特色,加上台灣蘭界種源豐富,育種能力強的基礎,造就此曇花一現的蘭花王國。

對於精緻農業而言,如果要進行農事生產,尤其要採用溫室或設施生產,可以參考蘭花產業的經驗。學習如何面對技術面、經濟面與環保面三方面考驗。但是不能加以複製。

以技術面而言,有那些作物可適應此高溫、高溼、且低光的環境?對葉菜與果菜而言,要保持高光(30,000 lux)以上,低溫(25以下),低溼(60RH以下),的環境,要使用特別設計的溫網室,要配合更複雜的環控技術。因此在技術面不是直接將蘭花溫室直接使用即可。

對環保面而言,只有清潔健康的訴求才是現代人類的消費選擇。然而可食用的果蔬,其蟲害與微生物危害程度遠大於蘭花。因此如何慎用化學藥劑?如何以生物防治與物理防治對付病蟲害?此技術門檻更高。

在經濟面而言,果蔬以重量出售,蘭花以每株出售。果蔬之收入不高,而且又有露地栽培低成本之對手,未來也有自國外運達的產品。要如何區隔市場?

溫室栽培最高的技術層次是植物工場。其密閉環境有利於環保問題。但是成本如此高昂,以經濟層面考量,要如何回收成本?經濟利潤又要如何評估?

台灣蘭花產業在技術面仍有許多值得改善的問題。在經濟面,正是面對生產過剩與全球蕭條的雙重夾殺。對於精緻農業而言,更無法直接採用蘭花產業之技術,必須開發更高層次的技術。而精緻農業不但還有技術問題,也有環保問題,更還有經濟面的考量。要栽培那種作物才賺錢?那種作物才有市場需求。栽培那種作物才有國際競爭力。"栽培高經濟作物"是人人能喊的口號,但是具體的生產對象才是關鍵因子。

行政院精緻農業的內容又與台糖公司精緻農業中心的目標內容不同。自1980年代的農業目標開始,精緻農業隨著不同的當政者則有著不同的解讀。現今進入農委會網站,即可以看到2009年版精緻農業的介紹。內容是將農委會過去的一些工作事項,混雜後稱為精緻農業。此種炒雜菜麵的湊合方式很像將民間辦桌剩下的剩菜,混合加熱再上桌又是一道菜,俗稱為菜尾。

對來電詢問的朋友而言,我的意見如下:蘭花產業經驗不能直接移植使用於其他農業,尤其是果蔬作物。行政院的大官員提出98年至101年投入242億元,到達101年即可創造出1589億元產值。關於這種沸沸揚揚的精緻農業宣傳,我想起一個流傳千古的廣告:

男主角無法發動小貨車,氣急敗壞的自口袋中掏出一大疊千元大鈔,大聲喊著"------我又不是沒有錢,….."。這時只見女主角急沖沖的提桶汽油加入貨車油箱,口中冷冷吐出一句話:"男人,千萬不要只剩下一張嘴!"