封閉型植物工廠是指基本上在與外界環(huán)境隔絕的人為模擬環(huán)境中進行高產(chǎn)量、高品質(zhì)、高效益且可持續(xù)的植物生產(chǎn)系統(tǒng)，是以人工光為主要特征的植物工廠。

　　1、發(fā)展封閉型植物工廠的必要性

　　近幾年來由于出現(xiàn)農(nóng)民收入相對較低、農(nóng)業(yè)勞動力老年化等現(xiàn)象， 化肥和農(nóng)藥超量使用已成為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收的主要措施，從而導(dǎo)致了我國大部分土地pH 值平均下降到5.44 左右， 酸化現(xiàn)象極為嚴重，土壤礦化， 續(xù)耕能力正在下降。中國科學院趙其國院士的研究表明， 我國絕大部分土地含的有機質(zhì)已經(jīng)下降到1%以下，遠低于2.4%以上的國際最低要求水準。

　　此外， 近些年我國大力推廣地膜使用技術(shù)， 導(dǎo)致每年有大量20 年都難以分解的塑料薄膜殘留在土壤中，而且現(xiàn)在還以每年50 萬t 的增速繼續(xù)加大對農(nóng)業(yè)的白色污染。同時，各類礦產(chǎn)(包括各類金屬礦產(chǎn))被大量無序開釆，各類越來越毒的農(nóng)藥、除草劑相繼開發(fā)使用，自然災(zāi)害影響，霧霾范圍不斷擴大等，導(dǎo)致食品安全事件時有發(fā)生;大規(guī)模的城市化建設(shè)和房地產(chǎn)業(yè)的無序發(fā)展以及經(jīng)濟進入常態(tài)化，導(dǎo)致大量廠房、地下室和房屋空置，在這樣的背景下，減少浪費、盤活固定資產(chǎn)、提高資源利用率促使封閉型植物工廠應(yīng)運而生。

　　2、封閉型植物工廠發(fā)展現(xiàn)狀

　　封閉型植物工廠的建設(shè)可以利用閑置的箱式設(shè)施、房屋、工廠、地下室等場所主要通過人工光封閉式生產(chǎn)，不占用農(nóng)田;能夠減少氣候變化對植物生長的影響;能夠有效杜絕病蟲危害;能夠減少對土地、水和環(huán)境的污染。

　　2.1日本封閉型植物工廠發(fā)展現(xiàn)狀

　　1995 年以前，日本就建起了6 家人工光封閉型植物工廠，占日本植物工廠總數(shù)的38%。2007 年京都府兔崗市2 868 m2 人工光封閉型植物工廠的實際栽培面積為2 520 m2， 實現(xiàn)年銷售額7 億日元;2008 年福井縣美濱町利用閑置廠房2 870 m2(實際利用700 m2)建設(shè)人工光封閉型植物工廠，年復(fù)種指數(shù)20 次， 銷售收入達3 億日元; 三菱集團所屬三菱化學公司于2010 年1 月開始銷售40 英尺(長12.2 m，寬2.4 m，高2.9 m)集裝箱改裝的植物工廠設(shè)施，第1 臺為卡塔爾訂貨，價格為5 000 萬日元/臺，目前每年銷售10 臺左右，該設(shè)施每日可收獲50 棵萵苣和小松菜等葉類蔬菜。

　　現(xiàn)在，日本人工光封閉型植物工廠已經(jīng)超過100 家。近年來日本市場出現(xiàn)了銷售家用冰箱式人工光封閉型植物工廠，小至家用冰箱體積一般的屋內(nèi)菜園，寬1 490mm，長650 mm， 高1 470 mm， 已經(jīng)被一些餐飲企業(yè)訂購使用。不僅如此，日本封閉式LED 植物工廠已插旗入駐新加坡、俄羅斯、中國等。

　　2.2 中國封閉型植物工廠發(fā)展現(xiàn)狀

　　我國第1 套人工光封閉型植物工廠在2009 年長春農(nóng)業(yè)博覽會上展出，上海世界博覽會又展出了第2套;2010 年中環(huán)易達又推出了家庭版人工光封閉型植物工廠，標志著我國人工光封閉型植物工廠技術(shù)已配套成熟。

　　2.3 應(yīng)用范圍越來越廣

　　隨著植物工廠技術(shù)不斷完善和提高，微型化、迷你型植物工廠已應(yīng)用于人們生活的各種環(huán)境，如光仙子餐廳、咖啡館、酒店植物工廠、辦公室、居室植物工廠、廚房植物工廠，實現(xiàn)了蔬菜從生產(chǎn)到舌尖的零距離，微型植物工廠已無處不在。

　　3、封閉型植物工廠存在問題和解決途徑

　　封閉型植物工廠與自然光型、自然光和人工光并用型、露天型植物工廠相比，在閑置設(shè)施利用、預(yù)防蟲害、溫度控制和調(diào)節(jié)、科技含量、建設(shè)成本等方面具有一定優(yōu)勢，但也存在著較明顯的問題。即生產(chǎn)和建設(shè)過程中的人工光成本太高，達到總支出的30%左右。

　　為了解決這個問題，人們做了很多有益的探索并取得了很多突破：一方面采用太陽能、風能、潮溪能、水能、生物能、地熱能等發(fā)電技術(shù)為植物工廠提供廉價的電動力;另一方面采用LED和OED節(jié)能補光燈以降低能耗和成本。隨著新材料、新裝備、新技術(shù)的出現(xiàn)，封閉型植物工廠技術(shù)體系會不斷完善，電力成本高的問題一定會得到解決。

　　4、封閉型植物工廠外部設(shè)施及其栽培技術(shù)展望

　　作為非耕地農(nóng)業(yè)、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展活化地域的“起爆劑”、21 世紀世界農(nóng)業(yè)發(fā)展方向的智能農(nóng)業(yè)植物工廠技術(shù)其一的封閉型植物工廠，技術(shù)體系必將更加完善、更加先進;封閉型植物工廠的外部設(shè)施，必將出現(xiàn)多種封閉型設(shè)施同時并舉的局面。

　　尤其是隨著材料工業(yè)的發(fā)展，將更多地使用以充氣膜、氣密膜為材料建設(shè)密封型植物工廠，使封閉型植物工廠設(shè)施建設(shè)成本更低、空間更大、質(zhì)量更好，并得到廣泛使用。作為封閉型植物工廠技術(shù)，將更加廣泛和先進，更能創(chuàng)造適宜植物生長的最佳環(huán)境，尤其在栽培技術(shù)方面，選擇更加科學、更低成本、更加高效的栽培技術(shù)，未來封閉型植物工廠的市場將更大。