ISE02/15-16

主题: 食物安全及环境卫生、农业、水耕种植


本港的农业概况

  • 在2014年,本港新鲜蔬菜的每天消耗量约为2 240公吨,当中约2%由本地农场供应,其余大多为进口蔬菜。一直以来,本地农业界都为市民供应新鲜蔬果,但随著香港转型为以服务业为主的经济体系,加上耕地匮乏的缘故,本地农业活动正逐渐萎缩。
  • 近年来,水耕种植的发展渐趋成熟,并在世界各地成为一种生产农作物的重要方法。据政府所述,本港现时有20多个水耕种植场。渔农自然护理署亦于2013年设立"全环控水耕研发中心",向本地农民介绍及示范有关的先进技术和设备。在2014年,政府发表一份有关新农业政策的咨询文件,并建议采用现代化和可持续发展的耕种方法。然而,在咨询期间就发展水耕种植收集所得的意见似乎比较分歧:有意见认为水耕种植的生产力甚高,并支持其发展;亦有意见指水耕种植须耗用大量能源,而且投资成本不菲,对其发展有所保留1注释符号代表有关是次咨询收集所得意见的摘要,请参阅Food and Health Bureau (2015)。。此外,关于把市区空置厂厦改建为水耕种植场的议题上,其可行性亦受到质疑。本《资讯述要》旨在探讨水耕种植的特点及其面对的挑战,以及其他地方在应用水耕种植方面的经验。

水耕种植的定义和特点

  • 水耕是一种以矿物质营养液在水中栽种植物的技术。由于水耕种植无需阳光及土壤,因此可作为室外土耕以外的另一种耕种方法。基于上述因素,水耕可应用于垂直耕种,垂直耕种泛指设置于室內的一种耕作模式,其方法是让农作物在一个垂直多层的装置上生长,从而充分善用空间。
  • 垂直水耕种植是以知识为本的现代化耕种方法,利用自动化技术,从而减低对人力的需求。相对位处郊区的传统农场,垂直水耕种植场可设于市区,不单为市区制造就业机会,亦大大缩短运送农产品给本地市民食用的路程,有助节省成本。
  • 水耕种植可应用于室內或室外环境。就室內水耕种植而言,既可应用于溫室环境,利用天然阳光培植,亦可应用在密闭环境,例如在仓库或多层工厂大厦內,利用先进科技监控农作物的生长环境。在工厂大厦內进行层叠式垂直水耕种植,这不仅有利释放耕地,更可充分善用土地,从而纾缓都市地区耕地匮乏的问题。
  • 水耕种植不受恶劣天气影响,可全年无休止出产农作物,收成既有保障,亦可提高农作物产量。水耕植物栽种在层架上,在人工照明系统下生长,其溫度、湿度、光线强度及光暗时间的长短均受到控制,藉以营造最有利植物生长速度及质素的环境。有报导指出,1公顷垂直农场可出产相当于4至6公顷土壤农场所生产的农作物。
  • 与土耕比较,水耕种植的用水效益甚高。以水耕种植的植物,其灌溉方法是经由滴水灌溉2注释符号代表滴水灌溉是让水分慢慢直接滴落到植物的根部,此方法可尽量减少蒸发及水份流失,从而减低耗水量。吸收营养液,与土耕所采用的地面灌溉方法比较,水耕种植所采用的滴水灌溉法的用水量少80%。

其他地方的水耕种植情况

  • 面对人口增长,垂直水耕种植一直被视为可增加食物供应的其中一个方法。在素以农业作为重要经济活动的地方,例如澳洲及美国,水耕种植日益普及。目前,澳洲及美国的水耕种植主要由私营农场牵头发展。由2010年至2015年,两地的水耕种植业均有所增长:澳洲水耕种植业收入的年增长率达7%,美国则为3.3%。
  • 亚洲若干地方,例如新加坡及日本,尝试在高度城市化的地区发展垂直水耕种植,务求增加当地的农产品供应。鉴于水耕种植仍属崭新的行业,需要高水平的技术配套,在这些亚洲地方,水耕种植场通常会与研究机构和私营公司合作,以借助生物科技和商业农务管理的优势,发挥水耕种植的潜力。
  • 日本政府十分支持水耕种植。2009年,日本政府3注释符号代表2009年,日本政府根据全国振兴策略分配拨款,进行"植物工厂"计划。随著2010年及2012年日本遭热浪侵袭,以及2011年发生地震和海啸,"植物工厂"计划逐渐广获认同。这些事件对日本的耕地及农业产量造成极大破坏,导致食品价格飙升,因此,日本政府致力开发可抵御气候变化的农业科技。拨出1亿4,700万日圆(920万港元),在占地1.3公顷的植物工厂內推动一项有关水耕种植的试验计划。该计划由农林水产省(Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries)牵头,获多间大学和私营公司参与,在生物科技、人工照明及碳足印等范畴进行发展及应用研究,同时建立有关植物生长情况的数据库。该植物工厂主要生产番茄及生菜,以供应给当地超级市场和连锁餐厅。为令产品更为畅销,有关方面在2012年进行消费者调查,以收集消费者对水耕产品定价及水耕农作物的意见。根据调查结果,虽然有些消费者认为水耕蔬菜较为卫生,并愿意支付较土耕蔬菜高约20%至40%的价钱购买水耕蔬菜,但大部份约80%的受访者都表示较偏好在天然阳光下栽种的蔬菜。
  • 至于新加坡,由于土地资源匮乏,加上极为依赖进口食品,当地的农业活动被视为国家整体发展规划的其中一环。现时,食用农作物所占用的农地占新加坡土地总面积约2%。为解决耕地有限及高度倚赖进口食品的问题,当局在农业科技园4注释符号代表农业科技园是由农业食品与兽医局发展的现代化农业园,园內配备耕作的基建设施,例如电力供应及灌溉系统。设立占地2.4公顷的商业水耕种植场,并由农业食品与兽医局(Agri-Food and Veterinary Authority)及科技研究局(Agency for Science, Technology and Research)在研究及发展方面提供支援。此水耕种植场每天可生产约1公吨蔬菜,主要是在当地超级市场出售,并供应给医院、酒店及食肆。在新加坡,大部分(95%)农场均设于农业科技园內,只有少数室內水耕种植场位于建筑物內。

水耕种植面对的挑战

  • 水耕种植面对的其中一项重大挑战是成本高昂,特别是对于小规模种植场而言,此挑战尤其严峻。建立水耕种植场的前期投资金额很大,而相关技术及设置全环控场地方面的能源开支亦相当高昂。虽然为节省能源起见,大部分水耕种植场均采用发光二极管(LED)照明,但水耕种植的能源消耗量和碳足印5注释符号代表根据英国的一项调查,在夏季,在垂直水耕种植场种植生菜,其碳足印较在传统露天耕地种植的生菜多5倍。而在冬季,以水耕出产的生菜,其碳足印较露天耕地出产的多两倍。仍然远高于传统土耕种植。
  • 水耕种植的另一项挑战是农作物种类有限。目前,水耕种植主要用作生产叶菜及草本植物,例如生菜、芥兰、大白菜、菠菜、西兰花、菜心、通菜,而水果种类则有士多啤梨。虽然水耕种植叶菜的效果甚佳,但一些体积较大和厚重的农作物,例如小麦、玉米及块根类蔬菜,由于这些农作物需要在猛烈阳光或在泥土下生长,并不适合层叠式的水耕种植方法。
  • 与传统土耕比较,垂直水耕种植可解决市区耕地匮乏的问题,而面对食物供应短缺及气候变化等情况,亦提供一个保障食物供应的抗逆方法。然而,由于水耕种植仍在发展阶段,要进一步广泛应用,视乎能否降低其能源消耗、提升产品定价的竞爭力,以及向本地消费者成功推广水耕种植蔬菜。

观察所得

  • 水耕种植的发展关乎到食物供应、农业政策、生物科技及农地资源等各方面的事宜。在日本及新加坡,虽然水耕种植场都是以私营商业模式运作,但两地政府均有制订政策及提供支援,以促进其发展。
  • 在新加坡,虽然水耕种植以科技为本,但根据当地的土地用途规划政策,仍列为农业活动。因此,若要在商业楼宇內设立室內水耕种植场,须向市区重建局(Urban Redevelopment Authority)申请批准。据观察所得,新加坡的大部分农业活动,都是由政府编配到农业科技园的土地上进行。在日本,农地占当地总土地用途6注释符号代表日本的土地总面积为3 800万公顷,当中约67% (2 500万公顷)为林区、12% (460万公顷)为农地及5% (190万公顷)为市区土地。约12%,整体而言,农地并沒有供不应求的问题。大部分水耕种植场都位于露天用地,只有少数设于工厂大厦內,这些大厦原本是废置楼宇,经改建后用来设置水耕种植场。
  • 就水耕种植的技术知识方面,不论是日本或新加坡,当地政府均带领相关部门或研究机构,研究如何推展和改良水耕种植,以及减少能源消耗。
  • 除进行研究外,日本和新加坡的政府亦协助推广水耕种植产品。在日本,农林水产省和经济产业省(Ministry of Economy, Trade and Industry)会合力透过展销活动向业界持份者及消费者推广水耕种植及其产品,以活化当地农业。新加坡政府特别为当地农民设立基金,鼓励他们采取一些有助提升农作物产量及提高土地使用效益的措施,例如进行垂直水耕种植。
  • 就技术层面来说,水耕种植是可行的,对耕地匮乏的市区而言,效益尤其显著。不过,其财政方面的可行性则备受关注,这是由于营运水耕种植场需要高昂的前期投资金额、大量的能源需求以及高水平的技术配套。以新加坡和日本的经验来说,由于农业并非当地的主要经济活动,而水耕种植亦未被广泛采用,因此,当地政府在推动水耕种植发展的初期会提供援助。


立法会秘书处
资讯服务部
资料研究组
蔡筱雯
2015年10月14日


附注:

1.有关是次咨询收集所得意见的摘要,请参阅Food and Health Bureau (2015)。

2.滴水灌溉是让水分慢慢直接滴落到植物的根部,此方法可尽量减少蒸发及水份流失,从而减低耗水量。

3.2009年,日本政府根据全国振兴策略分配拨款,进行"植物工厂"计划。随著2010年及2012年日本遭热浪侵袭,以及2011年发生地震和海啸,"植物工厂"计划逐渐广获认同。这些事件对日本的耕地及农业产量造成极大破坏,导致食品价格飙升,因此,日本政府致力开发可抵御气候变化的农业科技。

4.农业科技园是由农业食品与兽医局发展的现代化农业园,园內配备耕作的基建设施,例如电力供应及灌溉系统。

5.根据英国的一项调查,在夏季,在垂直水耕种植场种植生菜,其碳足印较在传统露天耕地种植的生菜多5倍。而在冬季,以水耕出产的生菜,其碳足印较露天耕地出产的多两倍。

6.日本的土地总面积为3 800万公顷,当中约67% (2 500万公顷)为林区、12% (460万公顷)为农地及5% (190万公顷)为市区土地。


参考资料:

1.Agri-Food and Veterinary Authority of Singapore. (2012) First Commercial Vertical Farm Opens in Singapore.

2.Agri-Food and Veterinary Authority of Singapore. (2014) Annual Report 2013-2014.

3.Agri-Food and Veterinary Authority of Singapore. (2015) Farm Plans and Development.

4.Al-Chalabi, M. (2015) Vertical Farming: Skyscraper Sustainability? Sustainable Cities and Society, vol. 18, pp. 74-77.

5.Berkowitz, R. (2014) Vertical Farm. Physics Today.

6.Bromfield, E. (2015) Why Vertical Farms?

7.Despommier, D. (2011) The Vertical Farm: controlled environment agriculture carried out in tall buildings would create greater food safety and security for large urban populations. Journal of Consumer Protection and Food Safety, vol. 6, issue 2, pp. 233-236.

8.Food and Health Bureau. (2015) Public Consultation on the New Agricultural Policy.

9.Garg, A. & Balodi, R. (2014) Recent Trends in Agriculture: vertical farming and organic farming. Advances in Plants and Agriculture Research, vol. 1, issue 4, pp. 1-4.

10.Kurihara, T., Ishida, T., Suzuki, M., & Maruyama, A. (2014) Consumer Evaluation of Plant Factory Produced Vegetables. Focusing on Modern Food Industry, vol. 3, pp. 1-9.

11.Massachusetts Institute of Technology. (2015) Hydroponics.

12.Singapore Farming. (2014) Farm Features Series: Oh Chin Huat Hydroponic Farms.