ISE02/15-16

主題: 食物安全及環境衞生、農業、水耕種植


本港的農業概況

  • 在2014年,本港新鮮蔬菜的每天消耗量約為2 240公噸,當中約2%由本地農場供應,其餘大多為進口蔬菜。一直以來,本地農業界都為市民供應新鮮蔬果,但隨著香港轉型為以服務業為主的經濟體系,加上耕地匱乏的緣故,本地農業活動正逐漸萎縮。
  • 近年來,水耕種植的發展漸趨成熟,並在世界各地成為一種生產農作物的重要方法。據政府所述,本港現時有20多個水耕種植場。漁農自然護理署亦於2013年設立"全環控水耕研發中心",向本地農民介紹及示範有關的先進技術和設備。在2014年,政府發表一份有關新農業政策的諮詢文件,並建議採用現代化和可持續發展的耕種方法。然而,在諮詢期間就發展水耕種植收集所得的意見似乎比較分歧:有意見認為水耕種植的生產力甚高,並支持其發展;亦有意見指水耕種植須耗用大量能源,而且投資成本不菲,對其發展有所保留1註釋符號代表有關是次諮詢收集所得意見的摘要,請參閱Food and Health Bureau (2015)。。此外,關於把市區空置廠廈改建為水耕種植場的議題上,其可行性亦受到質疑。本《資訊述要》旨在探討水耕種植的特點及其面對的挑戰,以及其他地方在應用水耕種植方面的經驗。

水耕種植的定義和特點

  • 水耕是一種以礦物質營養液在水中栽種植物的技術。由於水耕種植無需陽光及土壤,因此可作為室外土耕以外的另一種耕種方法。基於上述因素,水耕可應用於垂直耕種,垂直耕種泛指設置於室內的一種耕作模式,其方法是讓農作物在一個垂直多層的裝置上生長,從而充分善用空間。
  • 垂直水耕種植是以知識為本的現代化耕種方法,利用自動化技術,從而減低對人力的需求。相對位處郊區的傳統農場,垂直水耕種植場可設於市區,不單為市區製造就業機會,亦大大縮短運送農產品給本地市民食用的路程,有助節省成本。
  • 水耕種植可應用於室內或室外環境。就室內水耕種植而言,既可應用於溫室環境,利用天然陽光培植,亦可應用在密閉環境,例如在倉庫或多層工廠大廈內,利用先進科技監控農作物的生長環境。在工廠大廈內進行層疊式垂直水耕種植,這不僅有利釋放耕地,更可充分善用土地,從而紓緩都市地區耕地匱乏的問題。
  • 水耕種植不受惡劣天氣影響,可全年無休止出產農作物,收成既有保障,亦可提高農作物產量。水耕植物栽種在層架上,在人工照明系統下生長,其溫度、濕度、光線強度及光暗時間的長短均受到控制,藉以營造最有利植物生長速度及質素的環境。有報導指出,1公頃垂直農場可出產相當於4至6公頃土壤農場所生產的農作物。
  • 與土耕比較,水耕種植的用水效益甚高。以水耕種植的植物,其灌溉方法是經由滴水灌溉2註釋符號代表滴水灌溉是讓水分慢慢直接滴落到植物的根部,此方法可盡量減少蒸發及水份流失,從而減低耗水量。吸收營養液,與土耕所採用的地面灌溉方法比較,水耕種植所採用的滴水灌溉法的用水量少80%。

其他地方的水耕種植情況

  • 面對人口增長,垂直水耕種植一直被視為可增加食物供應的其中一個方法。在素以農業作為重要經濟活動的地方,例如澳洲及美國,水耕種植日益普及。目前,澳洲及美國的水耕種植主要由私營農場牽頭發展。由2010年至2015年,兩地的水耕種植業均有所增長:澳洲水耕種植業收入的年增長率達7%,美國則為3.3%。
  • 亞洲若干地方,例如新加坡及日本,嘗試在高度城市化的地區發展垂直水耕種植,務求增加當地的農產品供應。鑒於水耕種植仍屬嶄新的行業,需要高水平的技術配套,在這些亞洲地方,水耕種植場通常會與研究機構和私營公司合作,以借助生物科技和商業農務管理的優勢,發揮水耕種植的潛力。
  • 日本政府十分支持水耕種植。2009年,日本政府3註釋符號代表2009年,日本政府根據全國振興策略分配撥款,進行"植物工廠"計劃。隨著2010年及2012年日本遭熱浪侵襲,以及2011年發生地震和海嘯,"植物工廠"計劃逐漸廣獲認同。這些事件對日本的耕地及農業產量造成極大破壞,導致食品價格飆升,因此,日本政府致力開發可抵禦氣候變化的農業科技。撥出1億4,700萬日圓(920萬港元),在佔地1.3公頃的植物工廠內推動一項有關水耕種植的試驗計劃。該計劃由農林水產省(Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries)牽頭,獲多間大學和私營公司參與,在生物科技、人工照明及碳足印等範疇進行發展及應用研究,同時建立有關植物生長情況的數據庫。該植物工廠主要生產番茄及生菜,以供應給當地超級市場和連鎖餐廳。為令產品更為暢銷,有關方面在2012年進行消費者調查,以收集消費者對水耕產品定價及水耕農作物的意見。根據調查結果,雖然有些消費者認為水耕蔬菜較為衞生,並願意支付較土耕蔬菜高約20%至40%的價錢購買水耕蔬菜,但大部份約80%的受訪者都表示較偏好在天然陽光下栽種的蔬菜。
  • 至於新加坡,由於土地資源匱乏,加上極為依賴進口食品,當地的農業活動被視為國家整體發展規劃的其中一環。現時,食用農作物所佔用的農地佔新加坡土地總面積約2%。為解決耕地有限及高度倚賴進口食品的問題,當局在農業科技園4註釋符號代表農業科技園是由農業食品與獸醫局發展的現代化農業園,園內配備耕作的基建設施,例如電力供應及灌溉系統。設立佔地2.4公頃的商業水耕種植場,並由農業食品與獸醫局(Agri-Food and Veterinary Authority)及科技研究局(Agency for Science, Technology and Research)在研究及發展方面提供支援。此水耕種植場每天可生產約1公噸蔬菜,主要是在當地超級市場出售,並供應給醫院、酒店及食肆。在新加坡,大部分(95%)農場均設於農業科技園內,只有少數室內水耕種植場位於建築物內。

水耕種植面對的挑戰

  • 水耕種植面對的其中一項重大挑戰是成本高昂,特別是對於小規模種植場而言,此挑戰尤其嚴峻。建立水耕種植場的前期投資金額很大,而相關技術及設置全環控場地方面的能源開支亦相當高昂。雖然為節省能源起見,大部分水耕種植場均採用發光二極管(LED)照明,但水耕種植的能源消耗量和碳足印5註釋符號代表根據英國的一項調查,在夏季,在垂直水耕種植場種植生菜,其碳足印較在傳統露天耕地種植的生菜多5倍。而在冬季,以水耕出產的生菜,其碳足印較露天耕地出產的多兩倍。仍然遠高於傳統土耕種植。
  • 水耕種植的另一項挑戰是農作物種類有限。目前,水耕種植主要用作生產葉菜及草本植物,例如生菜、芥蘭、大白菜、菠菜、西蘭花、菜心、通菜,而水果種類則有士多啤梨。雖然水耕種植葉菜的效果甚佳,但一些體積較大和厚重的農作物,例如小麥、玉米及塊根類蔬菜,由於這些農作物需要在猛烈陽光或在泥土下生長,並不適合層疊式的水耕種植方法。
  • 與傳統土耕比較,垂直水耕種植可解決市區耕地匱乏的問題,而面對食物供應短缺及氣候變化等情況,亦提供一個保障食物供應的抗逆方法。然而,由於水耕種植仍在發展階段,要進一步廣泛應用,視乎能否降低其能源消耗、提升產品定價的競爭力,以及向本地消費者成功推廣水耕種植蔬菜。

觀察所得

  • 水耕種植的發展關乎到食物供應、農業政策、生物科技及農地資源等各方面的事宜。在日本及新加坡,雖然水耕種植場都是以私營商業模式運作,但兩地政府均有制訂政策及提供支援,以促進其發展。
  • 在新加坡,雖然水耕種植以科技為本,但根據當地的土地用途規劃政策,仍列為農業活動。因此,若要在商業樓宇內設立室內水耕種植場,須向市區重建局(Urban Redevelopment Authority)申請批准。據觀察所得,新加坡的大部分農業活動,都是由政府編配到農業科技園的土地上進行。在日本,農地佔當地總土地用途6註釋符號代表日本的土地總面積為3 800萬公頃,當中約67% (2 500萬公頃)為林區、12% (460萬公頃)為農地及5% (190萬公頃)為市區土地。約12%,整體而言,農地並沒有供不應求的問題。大部分水耕種植場都位於露天用地,只有少數設於工廠大廈內,這些大廈原本是廢置樓宇,經改建後用來設置水耕種植場。
  • 就水耕種植的技術知識方面,不論是日本或新加坡,當地政府均帶領相關部門或研究機構,研究如何推展和改良水耕種植,以及減少能源消耗。
  • 除進行研究外,日本和新加坡的政府亦協助推廣水耕種植產品。在日本,農林水產省和經濟產業省(Ministry of Economy, Trade and Industry)會合力透過展銷活動向業界持份者及消費者推廣水耕種植及其產品,以活化當地農業。新加坡政府特別為當地農民設立基金,鼓勵他們採取一些有助提升農作物產量及提高土地使用效益的措施,例如進行垂直水耕種植。
  • 就技術層面來說,水耕種植是可行的,對耕地匱乏的市區而言,效益尤其顯著。不過,其財政方面的可行性則備受關注,這是由於營運水耕種植場需要高昂的前期投資金額、大量的能源需求以及高水平的技術配套。以新加坡和日本的經驗來說,由於農業並非當地的主要經濟活動,而水耕種植亦未被廣泛採用,因此,當地政府在推動水耕種植發展的初期會提供援助。


立法會秘書處
資訊服務部
資料研究組
蔡筱雯
2015年10月14日


附註:

1.有關是次諮詢收集所得意見的摘要,請參閱Food and Health Bureau (2015)。

2.滴水灌溉是讓水分慢慢直接滴落到植物的根部,此方法可盡量減少蒸發及水份流失,從而減低耗水量。

3.2009年,日本政府根據全國振興策略分配撥款,進行"植物工廠"計劃。隨著2010年及2012年日本遭熱浪侵襲,以及2011年發生地震和海嘯,"植物工廠"計劃逐漸廣獲認同。這些事件對日本的耕地及農業產量造成極大破壞,導致食品價格飆升,因此,日本政府致力開發可抵禦氣候變化的農業科技。

4.農業科技園是由農業食品與獸醫局發展的現代化農業園,園內配備耕作的基建設施,例如電力供應及灌溉系統。

5.根據英國的一項調查,在夏季,在垂直水耕種植場種植生菜,其碳足印較在傳統露天耕地種植的生菜多5倍。而在冬季,以水耕出產的生菜,其碳足印較露天耕地出產的多兩倍。

6.日本的土地總面積為3 800萬公頃,當中約67% (2 500萬公頃)為林區、12% (460萬公頃)為農地及5% (190萬公頃)為市區土地。


參考資料:

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.