推動現況與實例 推動現況與實例

菇類智慧化生產

在人工的環境控制下,讓菇類有效率的生長而可追求產量與品質兼顧的穩定生產,是智慧農業4.0利用植物工廠化概念與措施生產菇類的目地。菇類生長所需的環境控制包括溫度、濕度、二氧化碳及光照。金針菇是台灣最早利用環控植物工廠模式操作的案例,目前環控菇類尚包括杏鮑菇、秀珍菇、鴻喜菇及美白菇等。此外,近年來洋菇也逐漸利用環控方式進行栽培。

 

農業試驗所已建置菇類智慧化生產行動栽培庫(圖1),兼具軟硬體的示範模組,在外觀結構部分(庫體)主要採用模組化、可快拆、移動及鋼架結構,以雙層板式的庫板,內充PU 材質做為隔間,達到保溫及保濕的目的;庫體內設有吸、排風設備,並可在外區加裝太陽能板,利用太陽能板轉換來的電,提供植物工場內的簡單照明。環控栽培可控制環境條件為:溫度2〜35±1℃、濕度70〜95±2% RH、二氧化碳濃度400〜5000±50 ppm、光照度可調整50〜1000 Lux。

 

圖1. 菇類智慧化生產行動栽培庫外觀

 

菇類生長分為二個階段:「菌絲生長期」與「子實體發育期」,溫、濕度及二氧化碳是影響菇類生長的重要因素。一般菇類的生長和作物不一樣,它需要光照的時間較短,智慧化生產行動栽培庫內的燈源可採用發光二極體(LED)燈或冷陰極燈(CCFL),其軟體設備具有可程式控制系統(PLC),可以根據不同菇類量身訂做一套適合的溫、溼度監控系統,並採用微霧加濕可達到剛好的水份供應量,更可以結合手機透過網路監控遠端電腦(圖2),隨時掌控移動式植物工場內的菇類生長動態。

其核心技術具有:

1.機動性:可因地制宜隨不同需求變換設置地點。

2.客製化:依據不同作物及菇類種類提供其栽培所需環境模組並具有擴充性。

3.周年生產:不受氣候因素影響。

4.企業化:結合農企業發展。

5.國際化:可進行整場輸出

 

圖2. 栽培庫監控畫面

 

目前農試所研發之20-40呎貨櫃大小的菇類智慧化生產行動栽培庫,亦像是「微型農場」,在門旁的面板上顯示出溫度、濕度、二氧化碳和燈控等設定,如栽培室的溫度控制在23℃,只要超過或低於設定閥值,就會發出警報。即使在遠端使用手機或電腦,只要結合應用軟體(APP),不但可以隨時監控,還可以操控工場內的栽種環境。也就是說人在高雄,卻能在台北變更環控條件。

 

以栽培北蟲草為例,約6坪的空間內搭配立體栽培層架,架上用透氣膠膜封住的玻璃罐內是帶著粉橘色,在燈光下閃著金色光芒的「黃金蟲草」。黃金蟲草(北蟲草)主要成份和冬蟲夏草類似,屬於高單價菇類)(圖3)。考量黃金蟲草的生長特性,這座「菇菇的移動城堡」採恆溫控制,只要溫度和濕度變異,冷凍空調立即調整溫度,角落更不斷噴出水氣保濕;而為了節省能源使用,鐵架上纏繞的是呈細條狀的LED燈,發出藍色的光。

 

目前利用面積約為20平方公尺之移動式植物工場栽培黃金蟲草之初步成本分析顯示,每批次生產成本約需57,000元,生長週期約為60天,周年生產成本約為342,000元,若依目前生產情形預估於良率90%時,所得之周年收益約為2,700,000元,因此經扣除設備攤提與生產成本後其周年淨利約為2,164,700元,坪效約為30萬元/年。

 

圖3. 栽培庫內栽培的「黃金蟲草」

 

菇類產業現況面臨生產成本高漲、欠缺自動化與整合升級、非安定化生產,品質規格待提升等。未來產業導入智慧農業4.0相關配套應用,期待發展全環控智慧生產、提供消費者安心的溯源產品、建構智農聯盟,批次接單量產,競逐亞洲市場。

 

enlightened研發團隊:菇類領航產業

E-mail:tedshih@tari.gov.tw

電話:04-23317521

聯絡人:石信德

  • 分享到 LINE
  • 分享到facebook按鈕
  • 分享到 Twitter
  • 分享到 Google+