農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化應(yīng)用行之有年，臺(tái)灣過去多用於蔬果作物的後續(xù)品管揀選，至於前端的生長(zhǎng)控制，則以溫室為主，利用簡(jiǎn)單的自動(dòng)化技術(shù)，開關(guān)空調(diào)、灑水等系統(tǒng)，這類作法屬於陽(yáng)光型半自動(dòng)控制，幾年前全控制型的植物工廠問世，讓業(yè)內(nèi)外的多數(shù)廠商一度趨之若騖，這兩年植物工廠熱潮逐漸降溫，包括IT與農(nóng)業(yè)兩邊的業(yè)者可以開始冷靜看待此一技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。
植物工廠議題之所以發(fā)燒，主要原因在於全球環(huán)境的持續(xù)惡化，業(yè)者希望透過IT與自動(dòng)化技術(shù)，可以讓作物種植如現(xiàn)代工廠般可控制品質(zhì)、產(chǎn)能，不必像以往的農(nóng)業(yè)必須靠天吃飯，不過植物工廠真的是解決全球農(nóng)業(yè)問題的萬(wàn)靈丹嗎？
從全球發(fā)展來看，相較於亞洲國(guó)家，歐美的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化發(fā)展走的較快，其作法多為針對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境而有所不同，有的是仍為傳統(tǒng)耕作方式，只是用機(jī)器取代人力之不足，有的則是利用設(shè)備提昇作物品質(zhì)，相對(duì)之下，臺(tái)灣卻未走出這類在地化的經(jīng)營(yíng)模式，而仍多向日本廠商取經(jīng)，在臺(tái)灣成熟的農(nóng)業(yè)、IT、自動(dòng)化技術(shù)態(tài)勢(shì)下，會(huì)出現(xiàn)這種狀況，可從幾個(gè)面向觀察。
日本植物工廠發(fā)展的主因，在於其農(nóng)業(yè)人口逐漸高齡化，導(dǎo)入農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化是不得不然的趨勢(shì)，這也是亞洲市場(chǎng)的共同問題，因此日本除了「糧食自給」的考量之外，另一大思考其實(shí)是在於「技術(shù)移轉(zhuǎn)」的商機(jī)。
此一商機(jī)，也是目前臺(tái)灣自動(dòng)化廠商積極搶進(jìn)的原因，在臺(tái)灣，包括太平洋建設(shè)、臺(tái)達(dá)、金仁寶、光寶、億光，以及甚麼都愛插一腳的鴻海都跨足此一領(lǐng)域，這些企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者看中的，當(dāng)然不是這些植物工廠所種出的「菜」，而是由於植物工廠興建跟著來的「設(shè)備財(cái)」。
營(yíng)運(yùn)植物工廠 真的有利基嗎？
植物工廠所建構(gòu)出來的，是基於完整環(huán)境控制而生的系統(tǒng)整合商機(jī)，包括溫濕度、光照、風(fēng)場(chǎng)等，均需要靠自動(dòng)化設(shè)備，甚至是電腦加持，才能達(dá)成系統(tǒng)整合的目標(biāo)，這也造就高科技廠商不斷投入此一行業(yè)的原因。臺(tái)灣如此，日本及跨國(guó)大企業(yè)亦然，大家都看到了植物工廠的「興建商機(jī)」。
但尷尬的是，雖然植物工廠發(fā)展蓬勃，但真正因?yàn)檫\(yùn)作植物工廠而獲利的，卻是少之又少，以日本來看，近幾年因植物工廠獲利的僅有16%，主要透過集約式耕作來分擔(dān)成本，「量大」是唯一的「撇步」，剩下的只有14%損益兩平，其餘70%仍面臨相當(dāng)大的虧損，而荷蘭的狀況也相近。
作物栽培是由環(huán)境、作物與管理三種條件交錯(cuò)組合而成，而科技植物工廠的出發(fā)點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)製程良率的管理，以優(yōu)勢(shì)科技堆積的情況下尋求各項(xiàng)的最佳優(yōu)化目標(biāo)，期望求得品質(zhì)一致符合市場(chǎng)需求；然而作物的不確定性與生命力常會(huì)出現(xiàn)變異無(wú)法預(yù)期，在全人工控制的系統(tǒng)下，是否能真正創(chuàng)造出符合市場(chǎng)成本效益的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式？答案似乎並不盡然如此，此外，現(xiàn)今的蔬菜早已不同於以往的選購(gòu)方式，對(duì)農(nóng)作物的要求，主要是注重實(shí)質(zhì)健康需求大於品項(xiàng)狀態(tài)，消費(fèi)者已能夠接受選擇有機(jī)健康的蔬菜而非外觀良好的農(nóng)藥蔬菜，這與消費(fèi)心理變化息息相關(guān)。
工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢(shì)研究中心(IEK)就分析，植物工廠「不成功」的原因，基本上多與「成本」有關(guān)，由於資金不夠雄厚，無(wú)法建立規(guī)模經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)的農(nóng)作物也多為價(jià)格較低的蔬果類，這些「產(chǎn)品」無(wú)法反映成本，自然獲利的機(jī)會(huì)較低；加上植物工廠以跨業(yè)經(jīng)營(yíng)者居多，在員工不具專業(yè)知識(shí)，以及栽培系統(tǒng)無(wú)法依作物物種修政，生產(chǎn)品質(zhì)狀況層出不窮，在無(wú)法判斷生長(zhǎng)品質(zhì)以進(jìn)行修正的情況下，品管出問題影響消費(fèi)甚或整批農(nóng)產(chǎn)報(bào)廢的事件所在多有，自然「學(xué)費(fèi)」高昂，獲利機(jī)會(huì)微乎其微。
這樣的問題，簡(jiǎn)單來說可以以「用未來的設(shè)備，生產(chǎn)現(xiàn)在的產(chǎn)品」一言以蔽之，在所謂的智慧化農(nóng)業(yè)思維所投資的設(shè)備，像是LED及各種環(huán)控系統(tǒng)，雖然其技術(shù)都已成熟，但在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面仍屬發(fā)展中，相較於已成熟的器材，這類發(fā)展中的設(shè)備成本一來未達(dá)經(jīng)濟(jì)規(guī)模，而來仍需時(shí)時(shí)調(diào)整，因此其成本一定較高，而由於技術(shù)仍在發(fā)展中，所出的「錯(cuò)誤」可能性也跟著提高，於是整個(gè)狀況就變成利用仍有「風(fēng)險(xiǎn)」的設(shè)備，生產(chǎn)已趨近完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的農(nóng)產(chǎn)品，當(dāng)然在機(jī)會(huì)成本上較為弱勢(shì)。
科技農(nóng)業(yè)勃發(fā) 主要著眼設(shè)備財(cái)
再回頭觀察日本的植物工廠發(fā)展，目前其態(tài)勢(shì)可說是野火燎原，除了因311地震後對(duì)於農(nóng)產(chǎn)供應(yīng)的危機(jī)感之外，包括農(nóng)業(yè)水產(chǎn)省與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的高額補(bǔ)助也是一項(xiàng)誘因，2008年日本公部門與學(xué)界合作成立「植物工廠 Working Group」，前述兩省提供超過 150 億日幣的補(bǔ)助經(jīng)費(fèi)，希望在3年內(nèi)經(jīng)植物工廠由2009年的50家提升到150家，也透過研發(fā)期望將生產(chǎn)成本降低三成，雖然後者仍待努力，但在2012年3月，日本的植物工廠已經(jīng)超過210家，大大領(lǐng)先於計(jì)畫目標(biāo)。
當(dāng)初規(guī)劃這項(xiàng)計(jì)畫，目的除了提升日本的糧食自給率，更重要的仍是著眼於植物工廠的海外技術(shù)移轉(zhuǎn)的可能商機(jī)，因此「跨業(yè)合作」成為日本發(fā)展植物工廠的有趣現(xiàn)象，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009 年至今，日本跨入植物工廠領(lǐng)域的上市公司，其中有建築業(yè)及貿(mào)易公司各佔(zhàn) 15%，物流交通業(yè)與紡織業(yè)各佔(zhàn) 10%，重工業(yè)與設(shè)備工程各佔(zhàn) 5%，這些就已超過市場(chǎng)的半數(shù)，而真正專注於農(nóng)業(yè)或科技領(lǐng)域的也不過一成多一點(diǎn)，顯示真正具有農(nóng)業(yè)專業(yè)的廠商僅占少數(shù)，這也造成以植物工廠為技術(shù)中心思維的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用，其專業(yè)度仍有加強(qiáng)空間。
從實(shí)際運(yùn)作面來說，植物工廠應(yīng)就不同的生產(chǎn)環(huán)境條件、不同的作物需求與市場(chǎng)定位來搭配及精算出合宜的設(shè)備使用方式，每項(xiàng)科技都有其單一產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，但並非表示累計(jì)相加科技優(yōu)勢(shì)就是最佳規(guī)劃，所以產(chǎn)品差異價(jià)值必需更明確融入到在生產(chǎn)模式中，尋求最佳整體搭配方能產(chǎn)生利潤(rùn)接近市場(chǎng)需求。
但專注於設(shè)備製造及輸出解決方案來賺取利潤(rùn)的廠商，由於在農(nóng)業(yè)的專業(yè)不夠，無(wú)法判斷農(nóng)作物生長(zhǎng)品質(zhì)，以日本的全人工光型植物工廠來說，不但栽培系統(tǒng)共用，更加上趕量出貨造成品管出問題，在消費(fèi)者不買帳的情況下根本就入不敷出，在實(shí)踐結(jié)果並不符預(yù)期結(jié)果的情況下，進(jìn)行設(shè)備輸出當(dāng)然造成相當(dāng)困難；此外在農(nóng)作物的實(shí)際產(chǎn)出上無(wú)法反映成本，專門生產(chǎn)一般食用農(nóng)作物的的植物工廠，當(dāng)然更是無(wú)法獲利，以致於造成前面提到的窘境。
注重植物工廠 真能解決問題？
以現(xiàn)況來看，投入植物工廠的重點(diǎn)在於如何發(fā)展「差異化市場(chǎng)」，這樣的市場(chǎng)來自於作物的「被需要」，有需求才有市場(chǎng)，有通路才有收入，如果就短期獲利的角度來看，植物工廠要的作物必須存在「高附加價(jià)值」，像是藥用植物，進(jìn)口替代作物等才有「商機(jī)」，但問題是，此一的規(guī)畫又與當(dāng)初興建植物工廠以解決糧食困境的初衷大相逕庭。
於是情況變得相當(dāng)尷尬，以臺(tái)灣為例，當(dāng)初發(fā)展農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的主流思維，是認(rèn)為全球農(nóng)業(yè)理論上面臨耕地不足、都市化、化學(xué)農(nóng)藥肥料大量使用、食品安全等諸多問題，推動(dòng)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化乃至於植物工廠，是有機(jī)會(huì)得透過合理的設(shè)計(jì)有效提升糧食生產(chǎn)力，並提供在地、安心的食材，建立在地農(nóng)業(yè)模式，但臺(tái)灣的問題不在耕地不足，而是與技術(shù)面無(wú)關(guān)的「休耕」與「假農(nóng)地」等政策。
中研院於之前年底公布的〈農(nóng)業(yè)政策與科技研究建議書〉，直指2000年《農(nóng)業(yè)發(fā)展條例》修正放寬農(nóng)地分割限制與農(nóng)宅興建資格的10年以來，臺(tái)灣已有相當(dāng)於 1,770 座大安森林公園的耕地消失，其中有相當(dāng)15個(gè)臺(tái)北市信義區(qū)的面積被拿去蓋住宅或農(nóng)舍；除此之外，自1997年起政府為因應(yīng)加入WTO所造成的衝擊，乾脆祭出休耕補(bǔ)貼政策，而1997至2010年用於休耕補(bǔ)貼的金額，甚至高達(dá)1,027億元。
建議書指出，休耕制度沒有任何生產(chǎn)力、也未提供就業(yè)機(jī)會(huì)，卻因政府提不出替代方案，持續(xù)實(shí)施了28年，不僅政府目前每年要支付約一百億元補(bǔ)助稻田休耕，更造成耕作環(huán)境惡化、破壞農(nóng)村景觀，中研院在建議書中用「不幸」形容這個(gè)狀況，建議應(yīng)修正休耕制度，將休耕農(nóng)地活化復(fù)耕。
農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，在社會(huì)高齡化及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人口逐漸降低的現(xiàn)況下，不啻為良好的解決方案，而透過各類自動(dòng)化設(shè)施所產(chǎn)生的設(shè)施栽培技術(shù)，的確也對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)及環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生正面意義，但現(xiàn)在大力推動(dòng)的植物工廠，絕非解決農(nóng)業(yè)問題的唯一手段，如果僅是著眼於設(shè)備財(cái)?shù)睦妫蛷?qiáng)力推動(dòng)植物工廠來剝奪小農(nóng)的生活，其實(shí)大可不必。
在技術(shù)快速發(fā)展之下，或許在不遠(yuǎn)的未來可預(yù)見，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化已成為解決糧食議題的重要利器，但在現(xiàn)階段相關(guān)技術(shù)仍在發(fā)展中的態(tài)勢(shì)，投入研發(fā)考量最適化的設(shè)備組合，似乎仍是目前階段最優(yōu)先項(xiàng)目，貿(mào)然投入商業(yè)化甚或意圖透過技術(shù)移轉(zhuǎn)而獲利，似乎仍不切實(shí)際。
