根據(jù)資料顯示，2011年在北半球有部份地區(qū)的日照天數(shù)是比往年要減少的，以臺(tái)灣為例，近期的日照時(shí)數(shù)是61年來最少。在這種情況下，美國(guó)、歐洲與日本、中國(guó)大陸對(duì)于能夠補(bǔ)充不足日照的植物用照明市場(chǎng)需求提高，特別是2011年311大地震后的日本，對(duì)于植物工廠與植物照明的補(bǔ)助和重視更甚以往。

極端天氣與全球日照減少推升植物工廠需求

現(xiàn)階段全球的氣候變遷劇烈，極端天氣的次數(shù)比近代更為頻繁，從2011年、2012年北半球冬季嚴(yán)寒，2011年云層復(fù)蓋率、降雨強(qiáng)度來看，日照時(shí)間的減少對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展是一項(xiàng)不利的因素，植物照明與植物工廠變成了產(chǎn)官學(xué)界討論的另一種彌補(bǔ)的方式。

日本中央政府、地方自治體(縣府道)從2011年開始，輔導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)聯(lián)合、業(yè)者，進(jìn)行植物工廠的開發(fā)，透過LED照明來強(qiáng)化日照不足、被影響耕地的的產(chǎn)量借由植物工廠、水耕等多種方式彌補(bǔ)。

日本政府自2009年提出對(duì)植物工廠進(jìn)行補(bǔ)助政策，共計(jì)146億日?qǐng)A(農(nóng)林水產(chǎn)省約96億元;經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省約50億元)用于植物工廠設(shè)立補(bǔ)助，于 2010年更追加10.4億日?qǐng)A提供給完全人工型植物工廠高附加價(jià)值的技術(shù)開發(fā)。受惠于補(bǔ)助政策的施行，植物工廠的數(shù)量自2009年的50家，逐漸提升至目前超過100家的規(guī)格，當(dāng)中包含人工光源型與太陽光源型的植物工廠。

植物工廠在日本得以盛行的主因

1.農(nóng)業(yè)土地成本高。

2.夏天高溫、高光，便宜的環(huán)境控制。

3.資源與相關(guān)設(shè)備較易取得，也是促成植物工廠發(fā)展的主因。

4.溫室內(nèi)水耕栽培葉菜類在日本有一定的市場(chǎng)，以植物工廠栽培蔬菜，消費(fèi)者可以完全接受。

5.消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)蔬菜需求量大，也愿意出高價(jià)購(gòu)買。

6.相關(guān)耗電設(shè)備效能提升，尤其是光源與空調(diào)設(shè)備設(shè)備的效能已大幅提升。

7.日本政府大力宣導(dǎo)與推廣，高比例(50%)的補(bǔ)助，而且補(bǔ)助對(duì)象不分企業(yè)或農(nóng)民。

植物照明不限于LED光源，螢光燈光源也有一定地位

但植物照明并不是只有采用LED光源，最早且有計(jì)劃按照特定波長(zhǎng)來供應(yīng)植物用的照明光源是先采用螢光燈，并且已經(jīng)開發(fā)一段時(shí)間，而更省電、更能夠指定波長(zhǎng)的LED照明，兼顧了可以搭配多種波長(zhǎng)來組合應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，成為目前植物照明光源新寵。同時(shí)光源的壽命較長(zhǎng)，替換更新的次數(shù)比螢光燈管要少，長(zhǎng)期使用的節(jié)電效益也較明顯。

日本的現(xiàn)存植物工廠從北海道、東北地區(qū)的青森、巖手、宮城、山形與福島等縣，以及關(guān)東地區(qū)較多，植物工廠的形式和植物范圍從蔬菜、花卉到經(jīng)濟(jì)作物都有。

　　各植物工廠用LED光源廠商現(xiàn)狀

3ELED可使用8顆紅光*8顆綠光*8顆藍(lán)光控制波長(zhǎng)。針對(duì)草莓生長(zhǎng)的波長(zhǎng)，有的方式是采用簡(jiǎn)單的使用8顆紅光*0顆綠光*0顆藍(lán)光，但也有其他的方式進(jìn)行。由于3ELED植物生長(zhǎng)燈種植出的草莓相當(dāng)?shù)钠僚c碩大，因此獲得第一回東京國(guó)際莓博覽會(huì)的獎(jiǎng)勵(lì)。

詮興采用的是白光LED(藍(lán)光LED加上紅綠螢光粉)，演色性可高達(dá)85，且色溫可彈性介于2800K~7000K。詮興相信白光LED更能趨近于真實(shí)太陽光色，滿足植物生長(zhǎng)需求。目前臺(tái)灣的野菜工房與大葉大學(xué)已采用詮興的植物生長(zhǎng)燈，中國(guó)農(nóng)科會(huì)下所屬機(jī)構(gòu)也于2012年采用詮興的植物生長(zhǎng)燈。目前在日本市場(chǎng)的發(fā)展上，詮興與 HitachiHi-Technologies策略聯(lián)盟，提高品牌知名度。

億光(EverLight)則以RGBLED發(fā)展LED植物照明所需光源。受惠于中國(guó)與美國(guó)氣候異常變化下，億光已經(jīng)從中國(guó)農(nóng)科會(huì)、一間美國(guó)藥草研究機(jī)構(gòu)，及歐洲農(nóng)具生產(chǎn)廠商獲得訂單。2011年，億光已和飛利浦等多家達(dá)成協(xié)議發(fā)展植物工廠。相信在未來，植物工廠在使用LED光源上會(huì)有更好的系統(tǒng)搭配方案。

德國(guó)大廠歐司朗(Osram)展示20個(gè)656nm紅光LEDs，12個(gè)455nm藍(lán)光LEDs，12個(gè)6500K白光LEDs，與12個(gè)綠光LEDs。

臺(tái)達(dá)電也推出植物用LED照明產(chǎn)品，并看好該市場(chǎng)的未來發(fā)展。農(nóng)業(yè)照明的規(guī)劃、植物工廠，設(shè)法種植有高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的作物，也已經(jīng)是目前市場(chǎng)上部份專案的新趨勢(shì)。

日本廠商昭和電工提出對(duì)于植物照明所需的光源要求，包括高發(fā)光效率，PPFD需高于130-150μmol/(m^2*s)，且能提供穩(wěn)定的 PPFD，光源距離須保持適度距離。根據(jù)昭和電工的說法，中心波長(zhǎng)660nm的效率是最強(qiáng)的，他們正積極開發(fā)最適合的栽培方法，未來的成果很值得期待。

目前人工光源型的植物工廠主要仍使用螢光燈，但由于缺少紅光，LED光源能相對(duì)彌補(bǔ)其不足。相信在LED價(jià)格下降與節(jié)電誘因下，LED滲透率將會(huì)持續(xù)提高。2011年植物照明用的LED光源詢問度與出貨量已經(jīng)出現(xiàn)實(shí)質(zhì)成長(zhǎng)，2012年廠商陸續(xù)接到的植物用照明光源訂單也在增加中。

目前我們掌握到除了臺(tái)灣、日本與歐美廠商外，中國(guó)LED廠商也正積極在進(jìn)行植物照明方面的開發(fā)，畢竟植物工廠在中國(guó)應(yīng)用的時(shí)間不是很長(zhǎng)，在傳統(tǒng)植物照明燈在市場(chǎng)上還沒有站穩(wěn)腳跟的時(shí)候，LED植物照明燈就強(qiáng)勢(shì)攻入市場(chǎng)，而中國(guó)是世界的農(nóng)業(yè)大國(guó)以及在世界LED產(chǎn)業(yè)大國(guó)。

未來3年LED植物照明在中國(guó)的市場(chǎng)容量將大幅提升。但就目前狀況來看，常用的兩類型的單色光對(duì)于中國(guó)廠商的技術(shù)難題，主要體現(xiàn)在每一種植物對(duì)光的要求是不一樣的，這讓很多小公司沒有能力根據(jù)植物來應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)光的波長(zhǎng)，關(guān)于這方面的知識(shí)、精確度，以及理論分析、實(shí)務(wù)和可靠的長(zhǎng)期測(cè)試資料都付之闕如，很多LED植物照明公司也不知道具體植物所需要光的波長(zhǎng)，故目前看來，中國(guó)本土的植物用LED照明還有一段學(xué)習(xí)道路要走。

由于日本市場(chǎng)在植物照明的進(jìn)度、技術(shù)較領(lǐng)先，積極度也較大，日本方面已經(jīng)預(yù)估在2020年時(shí)，植物用的LED照明市場(chǎng)產(chǎn)值可以達(dá)到一年3,000億日?qǐng)A(當(dāng)中LED元件的市場(chǎng)規(guī)模一年約400億元)，整體植物育成的產(chǎn)值上看3兆日?qǐng)A，成長(zhǎng)力道不容小覷。

編輯：Sophy