Апстракт

Во моментов фабриката успешно го реализира одгледувањето на расад од зеленчук како што се краставици, домати, пиперки, модри патлиџани и дињи, обезбедувајќи на земјоделците висококвалитетни садници во серии, а производните перформанси по садењето се подобри.Растителните фабрики станаа важно средство за снабдување со садници за зеленчуковата индустрија и играат сè поважна улога во промовирањето на структурните реформи на индустријата за зеленчук од страна на понудата, обезбедувајќи урбано снабдување со зеленчук и производство на зелен зеленчук.

Дизајн на системот за одгледување садници во фабрика и клучна техничка опрема

Како најефикасен систем за земјоделско производство во моментов, системот за одгледување садници во фабриката интегрира сеопфатни технички средства, вклучувајќи вештачко осветлување, снабдување со хранлив раствор, тридимензионална контрола на животната средина, автоматизирани помошни операции, интелигентно управување со производството итн., и интегрира биотехнологија, информации технологија и вештачка интелигенција.Интелигентните и другите високотехнолошки достигнувања го промовираат континуираниот развој на индустријата. 

LED систем за вештачки извор на светлина

Изградбата на вештачка осветлена средина е една од основните технологии на системот за одгледување садници во фабриките за растенија, а исто така е главен извор на потрошувачка на енергија за производство на садници.Светлосната средина на фабриките за растенија има силна флексибилност, а светлосната средина може да се регулира од повеќе димензии како што се квалитетот на светлината, интензитетот на светлината и фотопериодот, а во исто време, различни фактори на светлина може да се оптимизираат и комбинираат во временска секвенца за да формираат лесна формула за одгледување садници, обезбедувајќи соодветна светлосна средина за вештачко одгледување на садници.Затоа, врз основа на карактеристиките на побарувачката на светлина и целите на производство на различен раст на садници, со оптимизирање на параметрите на светлосната формула и стратегијата за снабдување со светлина, развиен е специјален извор на LED светло за заштеда на енергија, кој во голема мера може да ја подобри ефикасноста на конверзија на светлината енергија на садници. , промовираат акумулација на биомаса на садници и го подобруваат квалитетот на производството на расад, истовремено намалувајќи ја потрошувачката на енергија и трошоците за производство.Дополнително, регулирањето на светлосната средина е исто така важно техничко средство во процесот на припитомување на садници и заздравување на калемените садници.

Повеќеслоен вертикален систем за расад кој може да се откачи

Одгледувањето на расад во фабриката за растенија се врши со користење на повеќеслојна тродимензионална полица.Преку дизајнот на модуларниот систем може да се реализира брзото склопување на системот за подигање садници.Растојанието помеѓу полиците може флексибилно да се прилагоди за да се задоволат барањата за простор за одгледување на различни сорти на садници и значително да се подобри стапката на искористеност на просторот.Дополнително, посебниот дизајн на системот за семиња, системот за осветлување и системот за наводнување со вода и ѓубрива овозможува семето да има и транспортна функција, што е погодно за преместување во различни работилници како што се сеење, ртење и припитомување и го намалува трудот потрошувачка на ракување со послужавник за садници.

Повеќеслоен вертикален систем за расад кој може да се откачи 

Наводнувањето со вода и ѓубрива главно усвојува плимски тип, тип на прскање и други методи, преку прецизна контрола на времето и фреквенцијата на снабдување со хранлив раствор, за да се постигне еднообразно снабдување и ефикасна употреба на вода и минерални хранливи материи.Во комбинација со специјалната формула за хранлив раствор за садници, може да ги задоволи потребите за раст и развој на садници и да обезбеди брз и здрав раст на садници.Дополнително, преку системот за онлајн детекција на јони на хранливи материи и системот за стерилизација на хранлив раствор, хранливите материи може навреме да се надополнуваат, притоа избегнувајќи акумулација на микроорганизми и секундарни метаболити кои влијаат на нормалниот раст на садници. 

Систем за контрола на животната средина

Прецизната и ефикасна контрола на животната средина е една од главните карактеристики на системот за размножување на расад во фабрика.Надворешната структура за одржување на фабриката генерално се составува од материјали кои се непроѕирни и високо изолациски.Врз основа на ова, регулирањето на светлината, температурата, влажноста, брзината на ветерот и CO2 речиси и не се под влијание на надворешната средина.Преку конструкцијата на моделот CFD за оптимизирање на распоредот на воздушниот канал, во комбинација со методот за контрола на микро-околината, униформната распределба на факторите на животната средина како температура, влажност, брзина на ветерот и CO2 во просторот за култура со висока густина може да да се постигне.Регулацијата на интелигентното опкружување се реализира со дистрибуирани сензори и контрола на контактот, а регулацијата во реално време на целата средина за одгледување се врши преку поврзување помеѓу единицата за следење и контролниот систем.Покрај тоа, употребата на извори на светлина што се ладат со вода и циркулација на вода, во комбинација со воведување на надворешни извори на ладно, може да постигне ладење за заштеда на енергија и да ја намали потрошувачката на енергија за климатизација.

Автоматска помошна опрема за работа

Процесот на работа на одгледување садници во фабриката е строг, работната густина е висока, просторот е компактен, а автоматската помошна опрема е незаменлива.Употребата на автоматизирана помошна опрема не само што придонесува за намалување на потрошувачката на работна сила, туку помага и за подобрување на ефикасноста на просторот за одгледување.Опремата за автоматизација што е развиена досега вклучува машина за покривање на почвата, сеалка, машина за калемење, количка за пренесување логистика AGV итн. реализирани.Дополнително, технологијата за машинско гледање, исто така, игра сè поважна улога во процесот на одгледување садници.Тоа не само што помага да се следи состојбата на раст на садници, помага во управувањето со комерцијалните садници, туку се врши и автоматско скрининг на слаби садници и мртви садници.Раката на роботот ги отстранува и полни садниците.

Предности на одгледување расад во фабрика

Високото ниво на контрола на животната средина овозможува годишно производство

Поради особеноста на одгледувањето на расад, многу е важна контролата на неговата средина за одгледување.Во услови на фабрика за растенија, факторите на животната средина како светлина, температура, вода, воздух, ѓубриво и CO2 се високо контролирани, што може да обезбеди најдобра средина за раст за одгледување садници, без оглед на годишните времиња и региони.Дополнително, во процесот на размножување на калемениот саден материјал и сечењето садници, процесот на калемење на заздравувањето на раните и диференцијацијата на коренот бара повисока контрола на животната средина, а фабриките за растенија се исто така одлични носители.Флексибилноста на еколошките услови на самата фабрика за растенија е силна, така што е од големо значење за производство на садници од зеленчук во неразмножувачки сезони или во екстремни средини и може да обезбеди поддршка за расад за да се обезбеди повеќегодишно снабдување со зеленчук.Дополнително, одгледувањето расад на фабриките за растенија не е ограничено со простор, и може да се врши на лице место во предградијата на градовите и јавните простори на заедницата.Спецификациите се флексибилни и променливи, овозможувајќи масовно производство и блиско снабдување со висококвалитетни садници, обезбедувајќи важна поддршка за развојот на урбаната хортикултура. 

Скратување на циклусот на размножување и подобрување на квалитетот на садници

Во услови на фабрика за растенија, благодарение на прецизната контрола на различни фактори на животната средина за раст, циклусот на размножување на садници е скратен за 30% до 50% во споредба со традиционалните методи.Скратувањето на циклусот на размножување може да ја зголеми производната серија на садници, да го зголеми приходот на производителот и да ги намали оперативните ризици предизвикани од флуктуациите на пазарот.За одгледувачите, тоа е погодно за рано пресадување и садење, рано лансирање на пазарот и подобрена конкурентност на пазарот.Од друга страна, садниците кои се одгледуваат во фабриката за растенија се уредни и витки, морфолошките и квалитетните показатели се значително подобрени, а производните перформанси по колонизацијата се подобри.Истражувањата покажаа дека садниците од домати, пиперки и краставици одгледувани во услови на фабрика за растенија не само што ја подобруваат површината на листот, висината на растението, дијаметарот на стеблото, јачината на коренот и другите индикатори, туку ја подобруваат и приспособливоста, отпорноста на болести, диференцијацијата на цветните пупки по колонизацијата.И производството и другите аспекти имаат очигледни предности.Бројот на женски цветови по растение е зголемен за 33,8%, а бројот на овошје по растение е зголемен за 37,3% по засадување на садници од краставици одгледувани во растителни фабрики.Со континуираното продлабочување на теоретските истражувања за биологијата на развојната средина на садници, растителните фабрики ќе бидат попрецизни и поконтролирани во обликувањето на морфологијата на садници и подобрување на физиолошката активност.

 Споредба на состојбата на калемените садници во пластеници и растителни фабрики

Ефикасно користење на ресурсите за намалување на трошоците за садници

Фабриката за растенија усвојува стандардизирани, информатизирани и индустријализирани методи на садење, така што секоја врска на производството на садници е строго контролирана, а ефикасноста на искористувањето на ресурсите е значително подобрена.Семињата се главната потрошувачка на трошоци во одгледувањето садници.Поради неправилно работење и лоша еколошка контрола на традиционалните садници, има проблеми како што се не'ртење или слаб раст на семињата, што резултира со огромен отпад во процесот од семиња до комерцијални садници.Во фабриката за растително опкружување, преку предтретман на семето, фино сеење и прецизна контрола на околината за одгледување, ефикасноста на искористувањето на семињата значително се подобрува, а дозата може да се намали за повеќе од 30%.Водата, ѓубривото и другите ресурси се исто така главната потрошувачка на традиционалното одгледување садници, а феноменот на трошење ресурси е сериозен.Во услови на растителни фабрики, преку примена на технологија за прецизно наводнување, ефикасноста на искористувањето на водата и ѓубривата може да се зголеми за повеќе од 70%.Дополнително, поради компактноста на структурата на самата фабрика на растенијата и униформноста на контролата врз животната средина, значително е подобрена и ефикасноста на искористувањето на енергијата и CO2 во процесот на размножување на расад.

Во споредба со традиционалното одгледување садници на отворено и одгледувањето садници во оранжерии, најголемата карактеристика на одгледувањето садници во фабриките за растенија е тоа што може да се врши на повеќеслоен тридимензионален начин.Во фабриката за растенија, одгледувањето садници може да се прошири од рамнината до вертикалниот простор, што во голема мера ја подобрува ефикасноста на одгледување садници по единица земја и значително ја подобрува ефикасноста на искористување на просторот.На пример, стандардниот модул за одгледување садници развиен од биолошка компанија, под услов да покрива површина од 4,68 ㎡, може да одгледува повеќе од 10.000 садници во една серија, што може да се користи за производство на зеленчук од 3,3 Mu (2201,1 ㎡). потреби.Во услови на повеќеслојно тридимензионално размножување со висока густина, поддршката за автоматска помошна опрема и интелигентниот логистички транспортен систем може значително да ја подобри ефикасноста на искористувањето на работната сила и да заштеди труд за повеќе од 50%.

Одгледување садници со висока отпорност за да се помогне зеленото производство

Чистата производна средина на фабриката за растенија може во голема мера да ја намали појавата на штетници и болести во просторот за размножување.Истовремено, преку оптимизираната конфигурација на културната средина, произведените садници ќе имаат поголема отпорност, што може во голема мера да го намали прскањето со пестициди при размножување и садење на расад.Дополнително, за одгледување на специјални садници како што се калемени садници и садници за сечење, зелените контролни мерки како светлина, температура, вода и ѓубриво во фабриката за растенија може да се користат за да се замени големата употреба на хормони во традиционалните операции за да се обезбеди безбедност на храната, намалување на загадувањето на животната средина и постигнување зелени садници Одржливо производство.

Анализа на трошоците за производство 

Начините за растителните фабрики да ги зголемат економските придобивки од садници главно вклучуваат два дела.Од една страна, со оптимизирање на структурниот дизајн, стандардизирана работа и употреба на интелигентни објекти и опрема, може да се намали потрошувачката на семиња, електрична енергија и работна сила во процесот на одгледување садници и да се подобри потрошувачката на вода, ѓубрива, топлина и енергија. .Ефикасноста на искористување на гасот и CO2 ги намалува трошоците за одгледување садници;од друга страна, преку прецизна контрола на околината и оптимизирање на процесот на проток, се скратува времето на размножување на садниците, а се зголемува годишната приплодна серија и приносот на садници по единица простор, што е поконкурентно на пазарот. 

Со развојот на технологијата на фабриката за растенија и континуираното продлабочување на биолошките истражувања на животната средина за одгледување садници, трошоците за одгледување садници во фабриките за растенија во основа се исти како оние на традиционалното оранжериско одгледување, а квалитетот и пазарната вредност на садниците се повисоки.Земајќи ги садниците од краставици како пример, производствените материјали заземаат голем дел, кои сочинуваат околу 37% од вкупниот трошок, вклучувајќи семиња, хранлив раствор, фиоки за приклучоци, подлоги итн. Потрошувачката на електрична енергија сочинува околу 24% од вкупниот трошок, вклучувајќи осветлување на растенијата, климатизација и хранлив раствор на пумпа за потрошувачка на енергија итн., што е главната насока на идната оптимизација.Дополнително, нискиот процент на работна сила е карактеристика на растителното фабричко производство.Со континуираното зголемување на степенот на автоматизација, трошоците за потрошувачка на работна сила дополнително ќе се намалат.Во иднина, економските придобивки од одгледувањето садници во фабриките за растенија може дополнително да се подобрат преку развој на култури со висока додадена вредност и развој на индустријализирана технологија за одгледување на садници од скапоцени шумски дрвја.

Состав на цена на расад на краставица /%

Статус на индустријализација

Во последниве години, научно-истражувачките институции претставени од Институтот за истражување на урбаното земјоделство на Кинеската академија за земјоделски науки и високотехнолошките претпријатија ја реализираа индустријата за одгледување садници во фабрики за растенија.Може да им обезбеди на садниците ефикасна индустриска производна линија од семе до појава.Меѓу нив, фабрика за растенија во Шанкси изградена и пуштена во употреба во 2019 година зафаќа површина од 3.500 ㎡ и може да одгледува 800.000 садници пиперки или 550.000 садници од домати во 30-дневен циклус.Изградена уште една фабрика за одгледување садници зафаќа површина од 2300 ㎡ и може да произведе 8-10 милиони садници годишно.Подвижната постројка за исцелување за пресадени садници независно развиена од Институтот за урбано земјоделство, Кинеската академија за земјоделски науки може да обезбеди платформа за лекување и припитомување на монтажна линија за одгледување на пресадени садници.Еден работен простор може да опфати повеќе од 10.000 калемени садници истовремено.Во иднина, разновидноста на сортите за одгледување садници во фабриките за растенија се очекува дополнително да се прошири, а нивото на автоматизација и интелигенција ќе продолжи да се подобрува.

Мобилната исцелителна фабрика за калемени садници развиена од Институтот за урбано земјоделство, Кинеска академија за земјоделски науки

Outlook

Како нов носител на фабричко одгледување садници, фабриките имаат огромни предности и потенцијал за комерцијализација во споредба со традиционалните методи на одгледување садници во смисла на прецизна контрола на животната средина, ефикасно искористување на ресурсите и стандардизирани операции.Со намалување на потрошувачката на ресурси како што се семиња, вода, ѓубриво, енергија и работна сила во одгледувањето садници и подобрување на приносот и квалитетот на садници по единица површина, дополнително ќе се намалат трошоците за одгледување садници во растителни фабрики, а производите ќе бидете поконкурентни на пазарот.Во Кина има огромна побарувачка за садници.Покрај производството на традиционални култури како зеленчук, се очекува да се одгледуваат и садници со висока додадена вредност како цвеќиња, кинески хербални лекови и ретки дрвја во растителни фабрики, а економските придобивки дополнително ќе се подобрат.Во исто време, индустријализираната платформа за одгледување садници треба да ја земе предвид компатибилноста и флексибилноста на различното одгледување садници за да ги задоволи потребите на пазарот за одгледување садници во различни сезони.

Биолошката теорија на опкружувањето за одгледување садници е сржта на прецизната контрола на околината во фабриката на растенијата.Продлабоченото истражување за регулирање на обликот и фотосинтезата на растението на расад и другите физиолошки активности од фактори на животната средина како што се светлината, температурата, влажноста и CO2 ќе помогне да се воспостави модел на интеракција расад-средина, кој може да ја намали потрошувачката на енергија при производството на расад и подобрување на квалитетот и производството на садници.Квалитетот дава теоретска основа.Врз основа на ова, контролирајте ја технологијата и опремата со светлина како јадро и во комбинација со други фактори на животната средина, и приспособете го производството на садници со посебни видови растенија, висока униформност и висок квалитет за да се исполнат барањата за одгледување со висока густина и механизирана работа во фабриката. може да се развијат фабрики.На крајот, тој обезбедува техничка основа за изградба на дигитален систем за производство на садници и реализира стандардизирано, беспилотно и дигитално одгледување садници во фабрики за растенија.

Автор: Ксу Јалијанг, Лиу Ксинјинг итн. 

Информации за цитирање:

Ксу Јалианг, Лиу Синјинг, Јанг Чичанг.Клучна техничка опрема и индустријализација на одгледување садници во фабрики за растенија [J].Земјоделска инженерска технологија, 2021, 42 (4): 12-15.