Povzetek

Trenutno je rastlinska tovarna uspešno realizirala vzgojo sadik zelenjave, kot so kumare, paradižnik, paprika, jajčevci in melone, s čimer kmetom zagotavlja visokokakovostne sadike v serijah, proizvodnja po sajenju pa je boljša.Rastlinske tovarne so postale pomembno sredstvo za oskrbo s sadikami za zelenjadarsko industrijo in igrajo vse pomembnejšo vlogo pri spodbujanju ponudbene strukturne reforme zelenjavne industrije, zagotavljanju oskrbe z zelenjavo v mestih in pridelave zelene zelenjave.

Zasnova sistema za gojenje sadik v tovarni rastlin in ključna tehnična oprema

Kot trenutno najučinkovitejši sistem kmetijske proizvodnje sistem za gojenje sadik v tovarni rastlin vključuje celovita tehnična sredstva, vključno z umetno razsvetljavo, oskrbo s hranilnimi raztopinami, tridimenzionalnim nadzorom okolja, avtomatiziranimi pomožnimi operacijami, inteligentnim upravljanjem proizvodnje itd., in združuje biotehnologijo, informacije tehnologija in umetna inteligenca.Inteligentni in drugi visokotehnološki dosežki spodbujajo nenehen razvoj industrije. 

LED sistem z umetnim svetlobnim virom

Izgradnja okolja z umetno svetlobo je ena od temeljnih tehnologij sistema vzgoje sadik v rastlinskih tovarnah in je tudi glavni vir porabe energije za pridelavo sadik.Svetlobno okolje rastlinskih tovarn je močno prilagodljivo in svetlobno okolje je mogoče regulirati z več dimenzijami, kot so kakovost svetlobe, intenzivnost svetlobe in fotoperioda, hkrati pa je mogoče različne svetlobne faktorje optimizirati in združiti v časovnem zaporedju, da se oblikuje lahka formula za vzgojo sadik, ki zagotavlja primerno svetlobno okolje za umetno vzgojo sadik.Zato je bil na podlagi značilnosti povpraševanja po svetlobi in proizvodnih ciljev različne rasti sadik z optimizacijo parametrov svetlobne formule in strategije oskrbe s svetlobo razvit poseben energetsko varčen vir svetlobe LED, ki lahko močno izboljša učinkovitost pretvorbe svetlobne energije sadik. , spodbujajo kopičenje biomase sadik in izboljšajo kakovost pridelave sadik, hkrati pa zmanjšajo porabo energije in proizvodne stroške.Poleg tega je regulacija svetlobnega okolja tudi pomembno tehnično sredstvo v procesu udomačevanja sadik in zdravljenja cepljenih sadik.

Snemljiv večslojni vertikalni sistem sadik

Vzreja sadik v tovarni rastlin poteka z uporabo večslojne tridimenzionalne police.Z modularno zasnovo sistema je mogoče doseči hitro montažo sistema za vzgojo sadik.Razmik med policami je mogoče prilagodljivo prilagoditi potrebam prostora za vzgojo različnih vrst sadik in močno izboljšati stopnjo izkoriščenosti prostora.Poleg tega ločena zasnova sistema setvene gredice, sistema razsvetljave ter sistema namakanja z vodo in gnojilom omogoča, da ima setvena gredica tako transportno funkcijo, kar je priročno za premikanje v različne delavnice, kot so setev, kalitev in udomačevanje, in zmanjšuje delo poraba ravnanje s pladnjem za sadike.

Snemljiv večslojni vertikalni sistem sadik 

Pri namakanju z vodo in gnojili se večinoma uporabljajo metode plimovanja, pršenja in druge metode z natančnim nadzorom časa in pogostosti dovajanja hranilne raztopine, da se doseže enakomerna oskrba in učinkovita uporaba vode in mineralnih hranil.V kombinaciji s posebno formulo hranilne raztopine za sadike lahko zadovolji potrebe rasti in razvoja sadik ter zagotovi hitro in zdravo rast sadik.Poleg tega je prek spletnega sistema za zaznavanje hranilnih ionov in sistema za sterilizacijo hranilne raztopine mogoče hranila pravočasno obnoviti, hkrati pa se izogniti kopičenju mikroorganizmov in sekundarnih metabolitov, ki vplivajo na normalno rast sadik. 

Sistem nadzora okolja

Natančna in učinkovita kontrola okolja je ena glavnih značilnosti sistema razmnoževanja sadik v tovarni rastlin.Zunanja vzdrževalna struktura tovarne je na splošno sestavljena iz materialov, ki so neprozorni in imajo visoko izolacijo.Na podlagi tega zunanje okolje skoraj ne vpliva na regulacijo svetlobe, temperature, vlažnosti, hitrosti vetra in CO2.S konstrukcijo modela CFD za optimizacijo postavitve zračnega kanala v kombinaciji z metodo nadzora mikrookolja lahko enakomerna porazdelitev okoljskih dejavnikov, kot so temperatura, vlažnost, hitrost vetra in CO2, v prostoru za kulturo z visoko gostoto biti dosežen.Inteligentna regulacija okolja se izvaja s porazdeljenimi senzorji in kontaktnim nadzorom, regulacija celotnega gojitvenega okolja v realnem času pa poteka preko povezave med nadzorno enoto in krmilnim sistemom.Poleg tega lahko uporaba vodno hlajenih svetlobnih virov in kroženja vode v kombinaciji z uvedbo zunanjih hladnih virov doseže energetsko varčno hlajenje in zmanjša porabo energije klimatskih naprav.

Samodejna pomožna delovna oprema

Postopek gojenja sadik v rastlinski tovarni je strog, gostota delovanja je visoka, prostor je kompakten in avtomatska pomožna oprema je nepogrešljiva.Uporaba avtomatizirane pomožne opreme ne prispeva le k zmanjšanju porabe dela, ampak pomaga tudi izboljšati učinkovitost gojitvenega prostora.Oprema za avtomatizacijo, ki je bila do sedaj razvita, vključuje stroj za prekrivanje tal s čepi, sejalnico, stroj za cepljenje, transportni voziček za logistiko AGV itd. spoznal.Poleg tega igra tehnologija strojnega vida vse pomembnejšo vlogo v procesu vzgoje sadik.Ne pomaga le spremljati rastnega statusa sadik, pomaga pri upravljanju komercialnih sadik, ampak izvaja tudi avtomatsko pregledovanje šibkih sadik in odmrlih sadik.Robotska roka odstrani in napolni sadike.

Prednosti tovarniške vzgoje sadik

Visoka stopnja nadzora okolja omogoča letno proizvodnjo

Zaradi posebnosti vzgoje sadik je zelo pomemben nadzor okolja njihove vzgoje.V pogojih rastlinske tovarne so okoljski dejavniki, kot so svetloba, temperatura, voda, zrak, gnojilo in CO2, močno nadzorovani, kar lahko zagotovi najboljše rastno okolje za vzrejo sadik, ne glede na letne čase in regije.Poleg tega v procesu vzreje cepljenih sadik in rezalnih sadik, proces celjenja ran in diferenciacije korenin zahteva višji nadzor okolja, rastlinske tovarne pa so tudi odlični nosilci.Fleksibilnost okoljskih pogojev same rastlinske tovarne je močna, zato je zelo pomembna za pridelavo sadik zelenjave v negnezditvenih sezonah ali v ekstremnih okoljih in lahko zagotovi podporo sadikam za zagotovitev trajne oskrbe z zelenjavo.Poleg tega vzgoja sadik rastlinskih tovarn ni omejena s prostorom in se lahko izvaja na kraju samem v predmestjih mest in javnih prostorih skupnosti.Specifikacije so prilagodljive in spremenljive, kar omogoča množično proizvodnjo in tesno ponudbo visokokakovostnih sadik, kar je pomembna podpora razvoju urbanega vrtnarstva. 

Skrajšajte cikel razmnoževanja in izboljšajte kakovost sadik

V pogojih rastlinske tovarne se zahvaljujoč natančni kontroli različnih rastnih okoljskih dejavnikov cikel vzgoje sadik skrajša za 30% do 50% v primerjavi s tradicionalnimi metodami.S skrajšanjem žlahtnitvenega cikla se lahko poveča proizvodna serija sadik, povečajo prihodki proizvajalca in zmanjšajo operativna tveganja, ki jih povzročajo nihanja na trgu.Za pridelovalce ugodno vpliva na zgodnje presajanje in sajenje, zgodnje lansiranje na trg in izboljšano konkurenčnost na trgu.Po drugi strani pa so sadike, vzgojene v rastlinski tovarni, čiste in čvrste, morfološki in kakovostni kazalci so bistveno izboljšani, proizvodna uspešnost po naselitvi pa je boljša.Študije so pokazale, da sadike paradižnika, paprike in kumar, vzgojene v rastlinskih pogojih, ne samo izboljšajo listno površino, višino rastline, premer stebla, moč korenin in druge kazalnike, ampak tudi izboljšajo prilagodljivost, odpornost proti boleznim, diferenciacijo cvetnih popkov po kolonizaciji.In proizvodnja in drugi vidiki imajo očitne prednosti.Število ženskih cvetov na rastlino se je povečalo za 33,8 %, število plodov na rastlino pa za 37,3 % po sajenju sadik kumar, vzgojenih v rastlinjakih.Z nenehnim poglabljanjem teoretičnih raziskav o biologiji razvojnega okolja sadik bodo rastlinske tovarne bolj natančne in nadzorovane pri oblikovanju morfologije sadik in izboljšanju fiziološke aktivnosti.

 Primerjava stanja cepljenih sadik v rastlinjakih in rastlinjakih

Učinkovita uporaba virov za zmanjšanje stroškov sadik

Tovarna rastlin sprejme standardizirane, informatizirane in industrializirane metode sajenja, tako da je vsak člen proizvodnje sadik strogo nadzorovan, učinkovitost izkoriščanja virov pa se bistveno izboljša.Semena so glavna stroškovna poraba pri vzgoji sadik.Zaradi nepravilnega delovanja in slabe okoljske obvladljivosti tradicionalnih sadik se pojavljajo težave, kot so nekalitev ali šibka rast semen, kar ima za posledico velike izgube v procesu od semena do komercialnih sadik.V rastlinskem tovarniškem okolju se s predobdelavo semen, finim sejanjem in natančnim nadzorom okolja gojenja učinkovitost izkoriščanja semen močno izboljša, odmerek pa je mogoče zmanjšati za več kot 30 %.Voda, gnojila in drugi viri so tudi glavna stroškovna poraba tradicionalne vzgoje sadik, pojav zapravljanja virov pa je resen.V pogojih rastlinskih tovarn se lahko z uporabo tehnologije natančnega namakanja učinkovitost uporabe vode in gnojil poveča za več kot 70 %.Poleg tega je zaradi kompaktnosti strukture same rastlinske tovarne in enotnosti nadzora okolja bistveno izboljšana tudi učinkovitost izrabe energije in CO2 v procesu razmnoževanja sadik.

V primerjavi s tradicionalno vzgojo sadik na prostem in vzgojo sadik v rastlinjakih je največja značilnost vzgoje sadik v rastlinskih tovarnah ta, da jo je mogoče izvajati na večplasten tridimenzionalni način.V tovarni rastlin se lahko vzgoja sadik razširi iz ravnine v navpični prostor, kar močno izboljša učinkovitost vzgoje sadik na enoto zemlje in bistveno izboljša učinkovitost izrabe prostora.Na primer, standardni modul za vzgojo sadik, ki ga je razvilo biološko podjetje, pod pogojem, da pokriva površino 4,68 ㎡, lahko vzgoji več kot 10.000 sadik v eni sami seriji, ki se lahko uporabi za 3,3 Mu (2201,1 ㎡) pridelavo zelenjave. potrebe.Pod pogojem večplastne tridimenzionalne vzreje visoke gostote lahko podporna avtomatska pomožna oprema in inteligentni logistični transportni sistem močno izboljša učinkovitost izkoriščenosti delovne sile in prihrani delovno silo za več kot 50%.

Žlahtnjenje sadik visoke odpornosti za pomoč zeleni proizvodnji

Čisto proizvodno okolje rastlinske tovarne lahko močno zmanjša pojav škodljivcev in bolezni v prostoru za vzrejo.Hkrati bodo z optimizirano konfiguracijo okolja kulture proizvedene sadike imele večjo odpornost, kar lahko močno zmanjša škropljenje s pesticidi med razmnoževanjem in sajenjem sadik.Poleg tega je mogoče za vzgojo posebnih sadik, kot so cepljene sadike in sadike za rezanje, uporabiti zelene nadzorne ukrepe, kot so svetloba, temperatura, voda in gnojila v rastlinski tovarni, ki nadomestijo obsežno uporabo hormonov pri tradicionalnih postopkih, da se zagotovi varnost hrane, zmanjšanje onesnaževanja okolja in doseganje zelenih sadik. Trajnostna proizvodnja.

Analiza stroškov proizvodnje 

Načini, kako rastlinske tovarne povečajo gospodarske koristi sadik, vključujejo predvsem dva dela.Po eni strani lahko z optimizacijo strukturne zasnove, standardiziranim delovanjem in uporabo inteligentnih naprav in opreme zmanjša porabo semen, električne energije in dela v procesu vzgoje sadik ter izboljša porabo vode, gnojila, toplote in energije. .Učinkovitost izrabe plina in CO2 zniža stroške vzgoje sadik;po drugi strani pa se z natančnim nadzorom okolja in optimizacijo poteka procesa skrajša čas vzgoje sadik ter poveča letna serija vzgoje in pridelek sadik na enoto površine, kar je bolj konkurenčno na trgu. 

Z razvojem tehnologije rastlinskih tovarn in nenehnim poglabljanjem okoljsko-bioloških raziskav o gojenju sadik so stroški vzgoje sadik v rastlinskih tovarnah v bistvu enaki kot pri tradicionalnem gojenju v rastlinjakih, kakovost in tržna vrednost sadik pa sta višji.Če vzamemo kot primer sadike kumar, pridelovalni materiali predstavljajo velik delež, kar predstavlja približno 37 % skupnih stroškov, vključno s semeni, hranilno raztopino, pladnji za čepe, substrati itd. Poraba električne energije predstavlja približno 24 % skupnih stroškov. stroške, vključno z razsvetljavo obrata, klimatsko napravo in porabo energije črpalke hranilne raztopine itd., kar je glavna usmeritev prihodnje optimizacije.Poleg tega je nizek delež dela značilnost rastlinske tovarniške proizvodnje.Z nenehnim povečevanjem stopnje avtomatizacije se bodo stroški porabe dela še znižali.V prihodnosti bo mogoče gospodarske koristi vzgoje sadik v rastlinskih tovarnah še izboljšati z razvojem poljščin z visoko dodano vrednostjo in razvojem industrializirane tehnologije gojenja sadik plemenitega gozdnega drevja.

Sestava stroškov sadike kumar /%

Stanje industrializacije

V zadnjih letih so znanstvenoraziskovalne ustanove, ki jih predstavlja Raziskovalni inštitut za urbano kmetijstvo Kitajske akademije kmetijskih znanosti, in visokotehnološka podjetja uresničila industrijo vzgoje sadik v rastlinskih tovarnah.Sadikam lahko zagotovi učinkovito industrijsko proizvodno linijo od semena do vznika.Med njimi je tovarna rastlin v mestu Shanxi, ki je bila zgrajena in dana v uporabo leta 2019, pokriva površino 3.500 ㎡ in lahko vzgoji 800.000 sadik paprike ali 550.000 sadik paradižnika v 30-dnevnem ciklu.Druga zgrajena tovarna za vzrejo sadik pokriva površino 2300 ㎡ in lahko proizvede 8-10 milijonov sadik na leto.Mobilna zdravilna naprava za cepljene sadike, ki jo je neodvisno razvil Inštitut za urbano kmetijstvo, Kitajska akademija kmetijskih znanosti, lahko zagotovi platformo za zdravljenje in udomačitev na tekočem traku za gojenje cepljenih sadik.Eno delovno mesto lahko naenkrat sprejme več kot 10.000 cepljenih sadik.V prihodnosti naj bi se raznolikost sort za vzgojo sadik v rastlinskih tovarnah še povečala, stopnja avtomatizacije in inteligence pa se bosta še izboljševali.

Mobilna zdravilna rastlina za cepljene sadike, ki jo je razvil Inštitut za urbano kmetijstvo Kitajske akademije kmetijskih znanosti

Outlook

Kot nov nosilec tovarniške vzgoje sadik imajo tovarne rastlin velike prednosti in potencial komercializacije v primerjavi s tradicionalnimi metodami vzgoje sadik v smislu natančnega nadzora okolja, učinkovite uporabe virov in standardiziranih operacij.Z zmanjšanjem porabe virov, kot so semena, voda, gnojila, energija in delovna sila pri vzgoji sadik, ter izboljšanjem pridelka in kakovosti sadik na enoto površine se bodo stroški vzgoje sadik v rastlinskih tovarnah še znižali, izdelki pa bodo biti bolj konkurenčen na trgu.Na Kitajskem je veliko povpraševanje po sadikah.Poleg pridelave tradicionalnih poljščin, kot je zelenjava, se pričakuje, da bodo v rastlinskih tovarnah vzgajali sadike z visoko dodano vrednostjo, kot so rože, kitajska zeliščna zdravila in redka drevesa, gospodarske koristi pa bodo še izboljšane.Hkrati mora industrializirana platforma za vzrejo sadik upoštevati združljivost in prilagodljivost različnih vzrej sadik, da bi zadostila potrebam trga vzreje sadik v različnih letnih časih.

Biološka teorija okolja za razmnoževanje sadik je jedro natančnega nadzora okolja rastlinske tovarne.Poglobljene raziskave o regulaciji oblike sadike in fotosinteze ter drugih fizioloških aktivnosti z okoljskimi dejavniki, kot so svetloba, temperatura, vlaga in CO2, bodo pomagale vzpostaviti model interakcije sadike in okolja, ki lahko zmanjša porabo energije pri proizvodnji sadik in izboljšati kakovost in pridelavo sadik.Kakovost zagotavlja teoretično osnovo.Na tej podlagi nadzorujte tehnologijo in opremo s svetlobo kot jedrom in skupaj z drugimi okoljskimi dejavniki ter prilagodite proizvodnjo sadik s posebnimi vrstami rastlin, visoko enotnostjo in visoko kakovostjo, da izpolnite zahteve gojenja z visoko gostoto in mehaniziranega delovanja v obratu. tovarne se lahko razvijejo.Navsezadnje zagotavlja tehnično podlago za izgradnjo digitalnega sistema za pridelavo sadik in uresničuje standardizirano, brezpilotno in digitalno vzgojo sadik v rastlinskih tovarnah.

Avtor: Xu Yaliang, Liu Xinying itd. 

Informacije o citiranju:

Xu Yaliang, Liu Xinying, Yang Qichang. Ključna tehnična oprema in industrializacija vzgoje sadik v rastlinskih tovarnah [J].Tehnologija kmetijske tehnike, 2021,42(4):12-15.