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農業自動化造就了什麼?

農業自動化造就了什麼?

植物工廠外的反思
農業的自動化應用行之有年,台灣過去多用於蔬果作物的後續品管揀選,至於前端的生長控制,則以溫室為主,利用簡單的自動化技術,開關空調、灑水等系統,這類作法屬於陽光型半自動控制,幾年前全控制型的植物工廠問世,讓業內外的多數廠商一度趨之若騖,這兩年植物工廠熱潮逐漸降溫,包括IT與農業兩邊的業者可以開始冷靜看待此一技術的應用與發展。

圖一
植物工廠議題之所以發燒,主要原因在於全球環境的持續惡化,業者希望透過IT與自動化技術,可以讓作物種植如現代工廠般可控制品質、產能,不必像以往的農業必須靠天吃飯,不過植物工廠真的是解決全球農業問題的萬靈丹嗎?
從全球發展來看,相較於亞洲國家,歐美的農業自動化發展走的較快,其作法多為針對當地環境而有所不同,有的是仍為傳統耕作方式,只是用機器取代人力之不足,有的則是利用設備提昇作物品質,相對之下,台灣卻未走出這類在地化的經營模式,而仍多向日本廠商取經,在台灣成熟的農業、IT、自動化技術態勢下,會出現這種狀況,可從幾個面向觀察。
日本植物工廠發展的主因,在於其農業人口逐漸高齡化,導入農業的自動化是不得不然的趨勢,這也是亞洲市場的共同問題,因此日本除了「糧食自給」的考量之外,另一大思考其實是在於「技術移轉」的商機。
此一商機,也是目前台灣自動化廠商積極搶進的原因,在台灣,包括太平洋建設、台達、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域,這些企業的經營者看中的,當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「設備財」。
營運植物工廠 真的有利基嗎?
植物工廠所建構出來的,是基於完整環境控制而生的系統整合商機,包括溫濕度、光照、風場等,均需要靠自動化設備,甚至是電腦加持,才能達成系統整合的目標,這也造就高科技廠商不斷投入此一行業的原因。台灣如此,日本及跨國大企業亦然,大家都看到了植物工廠的「興建商機」。
但尷尬的是,雖然植物工廠發展蓬勃,但真正因為運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%仍面臨相當大的虧損,而荷蘭的狀況也相近。
作物栽培是由環境、作物與管理三種條件交錯組合而成,而科技植物工廠的出發點是強調製程良率的管理,以優勢科技堆積的情況下尋求各項的最佳優化目標,期望求得品質一致符合市場需求;然而作物的不確定性與生命力常會出現變異無法預期,在全人工控制的系統下,是否能真正創造出符合市場成本效益的經濟生產模式?答案似乎並不盡然如此,此外,現今的蔬菜早已不同於以往的選購方式,對農作物的要求,主要是注重實質健康需求大於品項狀態,消費者已能夠接受選擇有機健康的蔬菜而非外觀良好的農藥蔬菜,這與消費心理變化息息相關。
工研院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)就分析,植物工廠「不成功」的原因,基本上多與「成本」有關,由於資金不夠雄厚,無法建立規模經濟,生產的農作物也多為價格較低的蔬果類,這些「產品」無法反映成本,自然獲利的機會較低;加上植物工廠以跨業經營者居多,在員工不具專業知識,以及栽培系統無法依作物物種修政,生產品質狀況層出不窮,在無法判斷生長品質以進行修正的情況下,品管出問題影響消費甚或整批農產報廢的事件所在多有,自然「學費」高昂,獲利機會微乎其微。
這樣的問題,簡單來說可以以「用未來的設備,生產現在的產品」一言以蔽之,在所謂的智慧化農業思維所投資的設備,像是LED及各種環控系統,雖然其技術都已成熟,但在農業應用方面仍屬發展中,相較於已成熟的器材,這類發展中的設備成本一來未達經濟規模,而來仍需時時調整,因此其成本一定較高,而由於技術仍在發展中,所出的「錯誤」可能性也跟著提高,於是整個狀況就變成利用仍有「風險」的設備,生產已趨近完全競爭市場的農產品,當然在機會成本上較為弱勢。

科技農業勃發 主要著眼設備財

再回頭觀察日本的植物工廠發展,目前其態勢可說是野火燎原,除了因311地震後對於農產供應的危機感之外,包括農業水產省與經濟產業省的高額補助也是一項誘因,2008年日本公部門與學界合作成立「植物工廠 Working Group」,前述兩省提供超過 150 億日幣的補助經費,希望在3年內經植物工廠由2009年的50家提升到150家,也透過研發期望將生產成本降低三成,雖然後者仍待努力,但在2012年3月,日本的植物工廠已經超過210家,大大領先於計畫目標。
當初規劃這項計畫,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移轉的可能商機,因此「跨業合作」成為日本發展植物工廠的有趣現象,根據統計,2009 年至今,日本跨入植物工廠領域的上市公司,其中有建築業及貿易公司各佔 15%,物流交通業與紡織業各佔 10%,重工業與設備工程各佔 5%,這些就已超過市場的半數,而真正專注於農業或科技領域的也不過一成多一點,顯示真正具有農業專業的廠商僅占少數,這也造成以植物工廠為技術中心思維的農業自動化應用,其專業度仍有加強空間。
從實際運作面來說,植物工廠應就不同的生產環境條件、不同的作物需求與市場定位來搭配及精算出合宜的設備使用方式,每項科技都有其單一產品優勢,但並非表示累計相加科技優勢就是最佳規劃,所以產品差異價值必需更明確融入到在生產模式中,尋求最佳整體搭配方能產生利潤接近市場需求。
但專注於設備製造及輸出解決方案來賺取利潤的廠商,由於在農業的專業不夠,無法判斷農作物生長品質,以日本的全人工光型植物工廠來說,不但栽培系統共用,更加上趕量出貨造成品管出問題,在消費者不買帳的情況下根本就入不敷出,在實踐結果並不符預期結果的情況下,進行設備輸出當然造成相當困難;此外在農作物的實際產出上無法反映成本,專門生產一般食用農作物的的植物工廠,當然更是無法獲利,以致於造成前面提到的窘境。
注重植物工廠 真能解決問題?
以現況來看,投入植物工廠的重點在於如何發展「差異化市場」,這樣的市場來自於作物的「被需要」,有需求才有市場,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「高附加價值」,像是藥用植物,進口替代作物等才有「商機」,但問題是,此一的規畫又與當初興建植物工廠以解決糧食困境的初衷大相逕庭。
於是情況變得相當尷尬,以台灣為例,當初發展農業自動化的主流思維,是認為全球農業理論上面臨耕地不足、都市化、化學農藥肥料大量使用、食品安全等諸多問題,推動農業自動化乃至於植物工廠,是有機會得透過合理的設計有效提升糧食生產力,並提供在地、安心的食材,建立在地農業模式,但台灣的問題不在耕地不足,而是與技術面無關的「休耕」與「假農地」等政策。
中研院於之前年底公布的〈農業政策與科技研究建議書〉,直指2000年《農業發展條例》修正放寬農地分割限制與農宅興建資格的10年以來,台灣已有相當於 1,770 座大安森林公園的耕地消失,其中有相當15個台北市信義區的面積被拿去蓋住宅或農舍;除此之外,自1997年起政府為因應加入WTO所造成的衝擊,乾脆祭出休耕補貼政策,而1997至2010年用於休耕補貼的金額,甚至高達1,027億元。
建議書指出,休耕制度沒有任何生產力、也未提供就業機會,卻因政府提不出替代方案,持續實施了28年,不僅政府目前每年要支付約一百億元補助稻田休耕,更造成耕作環境惡化、破壞農村景觀,中研院在建議書中用「不幸」形容這個狀況,建議應修正休耕制度,將休耕農地活化復耕。
農業自動化的發展,在社會高齡化及農業生產人口逐漸降低的現況下,不啻為良好的解決方案,而透過各類自動化設施所產生的設施栽培技術,的確也對農作物的產量、品質及環境保護產生正面意義,但現在大力推動的植物工廠,絕非解決農業問題的唯一手段,如果僅是著眼於設備財的利益,就強力推動植物工廠來剝奪小農的生活,其實大可不必。
在技術快速發展之下,或許在不遠的未來可預見,農業自動化已成為解決糧食議題的重要利器,但在現階段相關技術仍在發展中的態勢,投入研發考量最適化的設備組合,似乎仍是目前階段最優先項目,貿然投入商業化甚或意圖透過技術移轉而獲利,似乎仍不切實際。

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