杨其长，中国农业科学院都市农业研究所副所长（法人）、研究员、博士生导师，设施植物环境工程创新团队首席科学家，兼任国际园艺学会（ISHS）设施植物生产系统设计与智能化专业委员会主席、国家智慧植物工厂创新联盟主席。

近年来，国内外植物工厂技术呈蓬勃发展之势，正在成为世界各国大幅提升资源效率、保障食物安全的重要手段。本书介绍了中国农业科学院设施植物环境工程创新团队近几年研发的植物光生物学、节能环境控制、蔬菜品质调控和基于物联网的智能管控等关键核心技术，也分析了近年来国内外较为成功的植物工厂典型案例，并对植物工厂未来趋势、发展战略和热点领域等进行剖析。

　　概 念
　　植物工厂是在完全密闭或半密闭条件下通过高精度环境控制，实现作物在垂直立体空间上周年计划性生产的高效农业系统。由于植物工厂充分运用了现代工业、生物工程与信息技术等手段，技术高度密集，多年来一直被国际上公认为设施农业的最高级发展阶段，是衡量一个国家农业高技术水平的重要标志之一，受到世界各国的高度重视。
　　植物工厂（plant factory）一词由日本专业学会和媒体最早开始使用，随后逐渐被日本、中国和韩国等东亚一些国家所采用。2009年之后，“植物工厂”概念开始被欧美一些国家接受并采用，目前植物工厂已经成为约定俗成的专业名称。
　　与传统植物生产方式（露地、大棚或温室）相比，植物工厂具有明显的优势：①环境（光照、温度、湿度、CO2浓度以及根际营养等）完全可控，不受或很少受外界自然条件的制约，可实现周年按计划均衡生产、稳定供给；②单位土地资源利用率高，垂直空间立体栽培可使单位面积产量达到露地生产的几十倍甚至上百倍；③不施用农药，不存在土壤重金属污染，产品洁净安全；④操作省力，机械化、自动化程度高，工作环境相对舒适，可吸引年轻一代务农；⑤不受土地的约束，可在非耕地上进行生产；⑥可建在城市周边或城区内，实现就近产销，大大缩短产地到市场的运输距离，降低物流成本和碳排放。基于以上独特的优势，植物工厂被认为是未来世界各国解决人口增长、资源紧缺以及新时代劳动力不足等引起食物安全问题的重要途径，同时也是国防、空间站以及星月探索等特殊场所新鲜食物补给的重要手段。1.2分类及特点植物工厂依据其使用的光源类型、建设规模、栽培植物以及用途不同，有不同的分类方法。下面分别介绍几种典型分类方法。1.2.1 按采用光源分类植物工厂根据采用的光源类型可分为人工光利用型植物工厂（plant factorywith artificial light）、太阳光利用型植物工厂（plant factory with solarlight）和人工光与太阳光兼用型植物工厂（plant factory with artificial lightand solar light）。这种分类方式是目前在日本、韩国使用最广泛的一种，由于后两种类型可并列为一种，笔者认为分为人工光利用型和太阳光（有补光或无补光）利用型植物工厂即可。
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