食安問題頻傳，間接引發「植物工廠」熱潮。不怕颱風豪雨造成菜價上漲，沒有農藥和重金屬殘留問題，「小菜園」不只滿足了都市人自耕自食的夢想，也讓「現採現吃」成為日常生活中的一部分。
文 / 黃馨儀 攝影 / 張紫玲
圖片提供 / 菁饌生技
有30年歷史的台北國際光電展，首次出現「植物工廠」的攤位。突破往年只見液晶面板、LED等冰冷科技產品的印象，展場中鮮活清脆的蔬菜立即成為最吸睛的亮點。
何謂植物工廠？研究植物工廠19年的台大生物產業機電工程學系系主任方煒表示，植物工廠就是在設施內，透過控制植物的生長環境（水、溫度、二氧化碳濃度、養分、水分）進行栽培，並觀察植物生長狀況，配合人為環境控制，使蔬菜能進行全年、計畫性的生產。簡單來說，透過人工控制溫度、濕度、光照，在冰天雪地中栽培出熱帶蔬果，就是植物工廠的最高境界。
「植物工廠」最初的研發目標是化解糧食危機、維護食品安全。透過自動化的人工環境，用LED燈取代太陽，用水取代土壤，以補充營養液取代傳統的施肥，讓植物在無塵室中生長，無菌、無蟲害，自然也沒有使用農藥的問題，因此植物工廠種出來的可說是十足科技化的農作物。
這麼說來，植物工廠是不是只屬於科技大廠的專利呢？當然不是。透過持續創新，國內也有廠商研發出「家庭用」的植物工廠，即便你不是工程師、沒有農學或生物科技背景，只要懂得基礎的植物栽培技術，就可以「宅」在家中當個快樂的「都市農夫」。
蔬菜香草瓜果皆可種
驅車前往陽光明媚的台中豐原，來到菁饌生技的工廠，二樓展示著一座座比冰箱略大，被稱作「小菜園」的家用型植物工廠。沒有無塵室，也沒有冷氣，但一株株青菜卻以翠綠鮮嫩的葉片說明自己的健康與生命力。
「當初會進入家用型的市場，是因為我們董事長罹患胃癌，他吃了嘉義大學教授推薦的水耕蔬菜之後覺得很好，所以決定加以推廣，讓植物工廠可以深入家庭」。
菁饌生技工程師顏嘉佑表示，植物工廠在台灣其實醞釀已久，但從前因為LED燈價格較貴，日光燈又有照度不足和光衰率過高等問題，所以只有學界在研究。近年來由於LED燈成本下降，加上食安風暴後國人開始關注如何「吃得健康」，才推動菁饌生技於2012年成立公司，進軍家用市場。
除了嘉義大學外，菁饌生技也跟朝陽科大工業設計學系進行產學合作，「小菜園」的機台便是由工業設計系的教授設計而成，植物栽種工法則來自於學界技術轉移與公司內部的研發創新。「小菜園」目前不僅可以種植萵苣、蘿蔓等生菜，也可以種芹菜、九層塔、紫蘇、薄荷等香草；難度較高，需要人工授粉的小黃瓜、番茄、草莓，乃至於1公斤要價新台幣1萬2000元的「非洲冰花」， 通通可以靠這座機台種出來！
菜園給你好空氣
問到為什麼「小菜園」不像一般植物工廠採用封閉的無塵室設計， 顏嘉佑解釋， 大型植物工廠之所以選用無塵室， 是因為在不使用農藥的狀態下， 只要一株農作物生病， 就容易爆發大型感染，讓整廠的心血付諸東流。為了避免病蟲害的風險，使用無塵室對大型工廠較有經濟效益。
「但如果使用封閉的無塵室，就必須讓植物吹冷氣，要不然菜會被熱死。但一般小家庭不可能負擔高昂的電費；就算是擺在公司，下班後辦公室也不可能一直開著空調。所以植物工廠想進入家庭，就必須做到不依靠冷氣和無塵室。」
為了解決「溫度」和「病蟲害」問題，小菜園底部的水箱內建有專利的「冷水系統」和「沉水式殺菌燈」。冷水系統負責調控溫度， 讓植物冬暖夏涼； 殺菌燈負責滅菌除蟲，確保植物不受病蟲害威脅，也保障消費者吃到的青菜沒有生菌汙染。
因為有了這些設備， 小菜園即便在攝氏35度的鐵皮屋內， 還是可以繼續生產蔬菜；而且也不需使用RO逆滲透過濾系統來過濾蟲卵與細菌，間接避免水中微量元素流失，保留了人體所需的營養。
水裡沒有細菌，但空氣裡的呢？顏嘉佑微笑表示：「家裡的空氣雖然有細菌，但我們的身上、桌上、手機上到處都有它們。小菜園可以做開放式的，就是因為我們對家裡空氣中的生菌早就免疫了，所以不用擔心！」
從育苗到採收，每一個步驟都是研發團隊不斷交叉比對得來的心血。
另一個不做無塵室的理由，是因為植物工廠的「副作用」非常吸引現代人。「做無塵室很可惜，因為如果把機台封起來，外界的二氧化碳就無法提供給植物生長，人也吸不到植物所產出的新鮮氧氣」。顏嘉佑笑稱，由於小菜園可以設定光源開啟／關閉的時間，之前就有客人特意將LED燈改成下班前開啟，這樣一回家就可以享受到植物製造出的清新空氣；而且家人呼吸製造出的二氧化碳，也可以變成植物生長所需的養分，可說是一舉兩得。「常常跟植物講話，多放出二氧化碳給它們，菜就會長得特別快喔！」
讓新手也能輕鬆上手
「小菜園」外表看來簡單，但事實上在研發初期也遭遇相當多的困難。首先，從大型植物工廠變成家用版，決不是「切一塊下來」就可以搞定的事。為了精簡和改良機台，同時確保植物順利成長，菁饌生技做了相當多的實驗與改革，包含以「植栽管」和「NFT養液膜技術」取代傳統的水床式種植，以及將機台放在許多地點做實驗，由工程師定期檢查、照顧、維護，確認種植者遇到的問題，再一步步改善，才有今天的成果。
其次，由於各種植物生長所需的光照、溫度與養分都有所不同，因此研發團隊在初期耗費了大量時間在做實驗。藉由交叉比對，尋找各種作物需要的生長環境因子，以及育苗、移株、摘收的最佳時機。
不僅如此，由於大工廠裡的植物是由具有農技、生物或LED等相關背景的工程師來照顧，但家用型的栽培者是一般民眾，因此所有關於溫度、光照、養分供給的操作都要盡量做到最簡單。如何讓「非專家」的消費者可以立即上手，種菜種出「成就感」，在研發期間可說是讓工程師們傷透腦筋。
透過不斷實驗與修正，菁饌生技團隊將所有的種植步驟寫成「栽培手冊」，讓消費者能有所依循，種出又大又美的農作物。如果實際種植後遇到無法自行排除的困難，工程師也會到府教學，幫助消費者達成都市田園的夢想。
嚴格把關養液安全性
植物工廠最大的優勢，在於價格穩定，也不需要使用農藥。但吃「人工養液」長大的水耕蔬菜會不會有硝酸鹽殘留、養分不足等問題，反而是許多家長心中的疑慮。
「其實硝酸鹽殘留的問題是來自使用過量的肥料，無論是有機肥或化肥，都會有這個問題。但植物工廠的培養液因為可以事先計算，用的肥料會比土耕少很多，所以硝酸鹽殘留量絕對符合歐盟標準。如果真的不放心，只要在採收前把機台裡的水全部換成清水，開燈照一兩天，硝酸鹽就會減到更低。」
顏嘉佑也指出，小菜園所使用的營養液是根據嘉義大學教授研發出的配方，能夠均衡提供植物成長所需的17種必要養分和微量元素，營養價值和土耕相比毫不遜色。培養液的原料，則是進口自挪威的國際農用肥料大廠，以確保純度。「如果驗出來有不該有的東西，你來告訴我，我去告他，我就可以賺大錢、不用工作了！」顏嘉佑笑得非常有信心。
農委會中區農業改良場場長李紅曦表示，植物工廠在台灣仍處於「春秋戰國」時代，許多技術仍處於研發階段。大型植物工廠是否真能達到解決糧食危機與食安風暴的目標，尚有待觀察；但小型家用版的植物工廠，確實給予了遠離土地的都市人「自耕自食」的機會。既能種菜，又能當作空氣清淨機的小菜園，或許在不久的未來會更加普及，成為綠化家居的另一種新選擇。
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