Abstraktus

Šiuo metu gamykla sėkmingai vykdo daržovių, tokių kaip agurkai, pomidorai, paprikos, baklažanai, melionai, sodinukų veisimą, aprūpinant ūkininkus partijomis kokybiškais sodinukais, o produkcijos našumas po pasodinimo yra geresnis.Augalų fabrikai tapo svarbia daržovių pramonės sodinukų tiekimo priemone, atlieka vis svarbesnį vaidmenį skatinant pasiūlos struktūrinę daržovių pramonės reformą, užtikrinant miesto daržovių tiekimą ir žaliųjų daržovių auginimą.

Augalų gamyklos sodinukų veisimo sistemos projektavimas ir pagrindinė techninė įranga

Kaip šiuo metu efektyviausia žemės ūkio gamybos sistema, augalų gamyklos sodinukų veisimo sistema integruoja visapusiškas technines priemones, įskaitant dirbtinį apšvietimą, maistinių medžiagų tiekimą, trimatę aplinkos kontrolę, automatizuotas pagalbines operacijas, pažangų gamybos valdymą ir kt., taip pat integruoja biotechnologijas, informaciją. technologija ir dirbtinis intelektas.Pažangūs ir kiti aukštųjų technologijų pasiekimai skatina nuolatinį pramonės vystymąsi. 

LED dirbtinės šviesos šaltinio sistema

Dirbtinės šviesos aplinkos kūrimas yra viena iš pagrindinių augalų sodinukų veisimo sistemos technologijų augalų fabrikuose, taip pat pagrindinis energijos suvartojimo šaltinis sodinukų auginimui.Augalų gamyklų šviesos aplinka pasižymi dideliu lankstumu, o šviesos aplinką galima reguliuoti iš kelių matmenų, pvz., šviesos kokybės, šviesos intensyvumo ir fotoperiodo, ir tuo pačiu metu skirtingus šviesos veiksnius galima optimizuoti ir derinti laiko seka, kad susidarytų lengva formulė sodinukų auginimui, užtikrinanti tinkamą šviesos aplinką dirbtiniam sodinukų auginimui.Todėl, atsižvelgiant į skirtingų sodinukų augimo šviesos paklausos charakteristikas ir gamybos tikslus, optimizuojant šviesos formulės parametrus ir šviesos tiekimo strategiją, buvo sukurtas specialus energiją taupantis LED šviesos šaltinis, galintis labai pagerinti sodinukų šviesos energijos konversijos efektyvumą. , skatinti sodinukų biomasės kaupimą, gerinti sodinukų auginimo kokybę, kartu mažinant energijos sąnaudas ir gamybos sąnaudas.Be to, šviesos aplinkos reguliavimas taip pat yra svarbi techninė priemonė sodinukų prijaukinimo ir skiepytų sodinukų gijimo procese.

Nuimama daugiasluoksnė vertikalių sodinukų sistema

Sėjinukų veisimas augalų gamykloje atliekamas naudojant daugiasluoksnę erdvinę lentyną.Dėl modulinės sistemos konstrukcijos galima greitai surinkti sodinukų auginimo sistemą.Atstumas tarp lentynų gali būti lanksčiai reguliuojamas, kad atitiktų vietos poreikį įvairių veislių sodinukų veisimui ir labai pagerintų erdvės išnaudojimą.Be to, atskira sėklų guolio sistemos, apšvietimo sistemos ir vandens bei trąšų drėkinimo sistemos konstrukcija leidžia lysvėje atlikti tiek transportavimo funkciją, kurią patogu perkelti į skirtingas cechas, kaip sėja, daiginimas ir prijaukinimas, ir sumažina darbo sąnaudas. sodinukų dėklo tvarkymo sąnaudos.

Nuimama daugiasluoksnė vertikalių sodinukų sistema 

Vandens ir trąšų drėkinimui daugiausia taikomas potvynių ir atoslūgių tipas, purškimo tipas ir kiti metodai, tiksliai kontroliuojant maistinių medžiagų tiekimo laiką ir dažnį, kad būtų užtikrintas vienodas vandens ir mineralinių maistinių medžiagų tiekimas ir efektyvus naudojimas.Kartu su specialia maistinių medžiagų tirpalo formule sodinukams jis gali patenkinti sodinukų augimo ir vystymosi poreikius bei užtikrinti greitą ir sveiką sodinukų augimą.Be to, naudojant internetinę maistinių medžiagų jonų aptikimo sistemą ir maistinių medžiagų tirpalų sterilizavimo sistemą, maistines medžiagas galima papildyti laiku, išvengiant mikroorganizmų ir antrinių metabolitų, turinčių įtakos normaliam sodinukų augimui, kaupimosi. 

Aplinkos kontrolės sistema

Tiksli ir efektyvi aplinkos kontrolė yra viena iš pagrindinių augalų gamyklos sodinukų dauginimo sistemos savybių.Išorinė gamyklos techninės priežiūros struktūra paprastai surenkama iš nepermatomų ir labai izoliuojančių medžiagų.Šiuo pagrindu išorinė aplinka beveik neturi įtakos šviesos, temperatūros, drėgmės, vėjo greičio ir CO2 reguliavimui.Sukūrus CFD modelį, skirtą optimizuoti ortakio išdėstymą, kartu su mikroaplinkos valdymo metodu, vienodas aplinkos veiksnių, tokių kaip temperatūra, drėgmė, vėjo greitis ir CO2, pasiskirstymas didelio tankio kultūros erdvėje gali pasiekti.Išmanusis aplinkos reguliavimas realizuojamas paskirstytais jutikliais ir kontaktiniu valdymu, o visos auginimo aplinkos reguliavimas realiuoju laiku vykdomas per ryšį tarp stebėjimo bloko ir valdymo sistemos.Be to, naudojant vandeniu aušinamus šviesos šaltinius ir vandens cirkuliaciją kartu su lauko šalčio šaltinių įvedimu galima pasiekti energiją taupantį vėsinimą ir sumažinti oro kondicionavimo energijos sąnaudas.

Automatinė pagalbinė darbo įranga

Augalų gamyklos sodinukų veisimo procesas yra griežtas, darbo tankis didelis, erdvė kompaktiška, būtina automatinė pagalbinė įranga.Automatizuotos pagalbinės įrangos naudojimas ne tik padeda sumažinti darbo jėgos sąnaudas, bet ir padeda pagerinti auginimo ploto efektyvumą.Iki šiol sukurtą automatizavimo įrangą sudaro kamštinė dirvos dengimo mašina, sėjamoji, skiepijimo mašina, AGV logistikos transportavimo vežimėlis ir t. t. Pagal palaikančios išmaniosios valdymo platformos valdymą iš esmės galima nepilotuoti visą sodinukų veisimo procesą. supratau.Be to, mašininio matymo technologija taip pat vaidina vis svarbesnį vaidmenį sodinukų veisimo procese.Ji ne tik padeda stebėti sodinukų augimo būklę, padeda prižiūrėti prekinius sodinukus, bet ir atlieka automatinę silpnų sodinukų bei nudžiūvusių daigų atranką.Roboto ranka išima ir užpildo sodinukus.

Augalų gamyklos sodinukų veisimo privalumai

Aukštas aplinkos kontrolės lygis leidžia gaminti kasmet

Dėl sodinukų veisimo ypatumų labai svarbi yra jo auginimo aplinkos kontrolė.Augalų gamyklos sąlygomis aplinkos veiksniai, tokie kaip šviesa, temperatūra, vanduo, oras, trąšos ir CO2, yra labai kontroliuojami, o tai gali sudaryti geriausią augimo aplinką sodinukų veisimui, nepaisant sezonų ir regionų.Be to, skiepytų sodinukų veisimo ir sodinukų pjovimo procese, skiepijimo žaizdų gijimo ir šaknų diferenciacijos procesas reikalauja didesnės aplinkos kontrolės, o augalų fabrikai taip pat yra puikūs nešiotojai.Pačios gamyklos aplinkos sąlygų lankstumas yra stiprus, todėl turi didelę reikšmę auginant daržovių daigus ne veisimosi sezonais ar ekstremaliomis sąlygomis ir gali būti sodinukų atrama, užtikrinanti daugiamečių daržovių tiekimą.Be to, augalų fabrikų sodinukų veisimas nėra ribojamas erdvės, gali būti vykdomas vietoje miestų priemiesčiuose ir bendruomenių viešosiose erdvėse.Specifikacijos yra lanksčios ir keičiamos, leidžiančios masinę gamybą ir glaudų aukštos kokybės sodinukų tiekimą, o tai yra svarbi parama miesto sodininkystės plėtrai. 

Sutrumpinkite veisimo ciklą ir pagerinkite sodinukų kokybę

Augalų gamyklos sąlygomis, dėl tikslios įvairių augimo aplinkos veiksnių kontrolės, sodinukų veisimo ciklas sutrumpėja 30–50 %, palyginti su tradiciniais metodais.Veisimo ciklo sutrumpinimas gali padidinti sodinukų produkcijos partiją, padidinti gamintojo pajamas, sumažinti veiklos riziką dėl rinkos svyravimų.Augintojams tai yra palanki ankstyvam persodinimui ir sodinimui, ankstyvam pateikimui į rinką ir geresniam rinkos konkurencingumui.Kita vertus, augalų gamykloje išauginti daigai yra tvarkingi ir stambūs, žymiai pagerėjo morfologiniai ir kokybės rodikliai, o produkcijos našumas po kolonizacijos geresnis.Tyrimais įrodyta, kad augalų fabriko sąlygomis išveisti pomidorų, pipirų ir agurkų daigai ne tik pagerina lapų plotą, augalo aukštį, stiebo skersmenį, šaknų gyvybingumą ir kitus rodiklius, bet ir pagerina adaptyvumą, atsparumą ligoms, žiedpumpurių diferenciaciją po kolonizacijos.O gamyba ir kiti aspektai turi akivaizdžių pranašumų.Pasodinus augalų fabrikuose išvestus agurkų sodinukus, moteriškų žiedų skaičius vienam augalui išaugo 33,8 proc., o vaisių – 37,3 proc.Nuolat gilinant teorinius daigų vystymosi aplinkos biologijos tyrimus, augalų fabrikai bus tikslesni ir labiau kontroliuojami formuojant sodinukų morfologiją ir gerinant fiziologinį aktyvumą.

 Skiepytų sodinukų būklės palyginimas šiltnamiuose ir augalų fabrikuose

Efektyvus išteklių naudojimas siekiant sumažinti sodinukų išlaidas

Augalų gamykla taiko standartizuotus, informatizuotus ir industrializuotus sodinimo būdus, todėl kiekviena sodinukų auginimo grandis yra griežtai kontroliuojama, o resursų panaudojimo efektyvumas žymiai pagerinamas.Sėklos yra pagrindinė sąnaudų sąnauda auginant sodinukus.Dėl netaisyklingos tradicinių sodinukų eksploatacijos ir prastos aplinkos kontrolės, kyla problemų, tokių kaip sėklų nedygimas arba silpnas augimas, todėl iš sėklų virsta komerciniais sodinukais susidaro didžiulės atliekos.Augalų gamyklos aplinkoje, apdorojant sėklas, gerai sėjant ir tiksliai kontroliuojant auginimo aplinką, sėklų panaudojimo efektyvumas labai pagerėja, o dozę galima sumažinti daugiau nei 30%.Vanduo, trąšos ir kiti ištekliai taip pat yra pagrindinės tradicinio sodinukų auginimo sąnaudos, o išteklių švaistymo reiškinys yra rimtas.Augalų gamyklų sąlygomis, taikant tikslią drėkinimo technologiją, vandens ir trąšų panaudojimo efektyvumą galima padidinti daugiau nei 70%.Be to, dėl pačios gamyklos struktūros kompaktiškumo ir aplinkos kontrolės vienodumo, daigų dauginimosi procese taip pat gerokai pagerėja energijos ir CO2 panaudojimo efektyvumas.

Lyginant su tradiciniu sodinukų auginimu atvirame lauke ir sodinukų auginimu šiltnamiuose, didžiausias sodinukų veisimo augalų fabrikuose bruožas yra tai, kad jį galima atlikti daugiasluoksniu trimačiu būdu.Augalų gamykloje sodinukų veisimą galima išplėsti iš plokštumos į vertikalią erdvę, o tai labai pagerina sodinukų veisimo efektyvumą žemės vienete ir žymiai pagerina erdvės panaudojimo efektyvumą.Pavyzdžiui, biologinės įmonės sukurtas standartinis sodinukų veisimo modulis, su sąlyga, kad plotas yra 4,68 ㎡, vienoje partijoje gali išauginti daugiau nei 10 000 sodinukų, kurie gali būti naudojami 3,3 Mu (2201,1 ㎡) daržovių auginimui. poreikiai.Esant didelio tankio daugiasluoksnio trimačio veisimo sąlygoms, automatinės pagalbinės įrangos ir intelektualios logistikos transportavimo sistemos palaikymas gali žymiai pagerinti darbo jėgos panaudojimo efektyvumą ir sutaupyti darbo jėgos daugiau nei 50%.

Didelio atsparumo sodinukų veisimas, padedantis žaliajai gamybai

Švari gamyklos gamybinė aplinka gali labai sumažinti kenkėjų ir ligų atsiradimą veisimosi erdvėje.Tuo pačiu metu dėl optimizuotos auginimo aplinkos konfigūracijos išauginti daigai turės didesnį atsparumą, o tai gali labai sumažinti pesticidų purškimą sodinukų dauginimo ir sodinimo metu.Be to, veisiant specialius sodinukus, tokius kaip skiepyti sodinukai ir sodinukai pjaustyti, gali būti naudojamos žaliosios kontrolės priemonės, pvz., šviesa, temperatūra, vanduo ir trąšos augalų gamykloje, siekiant pakeisti didelio masto hormonų naudojimą tradicinėse operacijose. maisto sauga, sumažinti aplinkos taršą ir pasiekti žalių sodinukų Tvari gamyba.

Gamybos kaštų analizė 

Augalų gamyklų būdai padidinti sodinukų ekonominę naudą daugiausia susideda iš dviejų dalių.Viena vertus, optimizuojant konstrukcijų projektavimą, standartizuotą veikimą ir išmaniųjų įrenginių bei įrangos naudojimą, galima sumažinti sėklų, elektros ir darbo sąnaudas sodinukų veisimo procese bei pagerinti vandens, trąšų, šilumos ir energijos sąnaudas. .Dujų ir CO2 panaudojimo efektyvumas sumažina sodinukų veisimo išlaidas;kita vertus, tiksliai kontroliuojant aplinką ir optimizuojant proceso eigą, sutrumpėja sodinukų veisimo laikas, didinamas metinis veisimo partijos ir sodinukų derlius iš ploto vieneto, kuris yra konkurencingesnis rinkoje. 

Tobulėjant augalų gamyklų technologijoms ir nuolat gilinant aplinkos biologijos tyrimus apie sodinukų auginimą, sodinukų veisimo augalų fabrikuose kaštai iš esmės yra tokie patys kaip ir tradicinio auginimo šiltnamiuose, o sodinukų kokybė ir rinkos vertė yra aukštesnė.Pavyzdžiui, agurkų sodinukai sudaro didelę dalį gamybos medžiagų, kurios sudaro apie 37 % visų sąnaudų, įskaitant sėklas, maistinių medžiagų tirpalą, kamščių padėklus, substratus ir kt. Elektros energijos sąnaudos sudaro apie 24 % visų sąnaudų. išlaidos, įskaitant augalų apšvietimą, oro kondicionavimą ir maistinių medžiagų tirpalo siurblio energijos suvartojimą ir kt., o tai yra pagrindinė ateities optimizavimo kryptis.Be to, augalinės gamyklos produkcijos ypatybė yra nedidelė darbo jėgos dalis.Nuolat didėjant automatizavimo laipsniui, darbo jėgos sąnaudos dar labiau mažės.Ateityje sodinukų auginimo augalų fabrikuose ekonominę naudą galima dar labiau pagerinti plėtojant didelės pridėtinės vertės pasėlius ir plėtojant pramoninę tauriųjų miško medžių sodinukų auginimo technologiją.

Agurkų sodinukų savikainos sudėtis /%

Industrializacijos statusas

Pastaraisiais metais mokslinių tyrimų institucijos, atstovaujamos Kinijos žemės ūkio mokslų akademijos Miesto žemės ūkio tyrimų instituto, ir aukštųjų technologijų įmonės įgyvendino sodinukų auginimo pramonę augalų gamyklose.Jis gali suteikti sodinukams efektyvią pramoninę gamybos liniją nuo sėklos iki jų atsiradimo.Tarp jų 2019 m. pastatyta ir pradėta eksploatuoti gamykla Šansi mieste užima 3 500 ㎡ plotą ir per 30 dienų ciklą gali išauginti 800 000 paprikų sodinukų arba 550 000 pomidorų daigų.Kita pastatyta sodinukų auginimo gamykla užima 2300 ㎡ plotą ir per metus gali išauginti 8-10 mln.Kinijos žemės ūkio mokslų akademijos Miesto žemės ūkio instituto savarankiškai sukurtas mobilus skiepytų sodinukų gydomasis augalas gali būti surinkimo linijos gydymo ir prijaukinimo platforma skiepytų sodinukų auginimui.Vienoje darbo vietoje vienu metu gali būti daugiau nei 10 000 skiepytų sodinukų.Ateityje augalų fabrikuose tikimasi dar labiau plėsti sodinukų veislinių veislių įvairovę, toliau gerės automatizavimo ir intelekto lygis.

Mobilus gydomasis augalas skiepytiems sodinukams, sukurtas Kinijos žemės ūkio mokslų akademijos Miesto žemės ūkio instituto

Outlook

Kaip naujos gamyklos sodinukų auginimo vežėjos, augalų fabrikai, palyginti su tradiciniais sodinukų auginimo būdais, turi didžiulių pranašumų ir komercializavimo galimybių, susijusių su tikslia aplinkos kontrole, efektyviu išteklių panaudojimu ir standartizuotomis operacijomis.Sumažinus išteklių, tokių kaip sėklos, vanduo, trąšos, energijos ir darbo jėgos sąnaudas sodinukų veisimui bei gerinant sodinukų derlingumą ir kokybę ploto vienetui, dar labiau sumažės sodinukų auginimo kaštai augalų fabrikuose, o produkcija būti konkurencingesnis rinkoje.Kinijoje yra didžiulė sodinukų paklausa.Be tradicinių augalų, tokių kaip daržovės, auginimo augalų fabrikuose tikimasi išauginti didelės pridėtinės vertės sodinukus, tokius kaip gėlės, kiniški vaistažolių preparatai ir reti medžiai, o ekonominė nauda dar labiau didės.Tuo pačiu metu pramoninė sodinukų veisimo platforma turi atsižvelgti į skirtingų sodinukų veisimo suderinamumą ir lankstumą, kad atitiktų sodinukų veisimo rinkos poreikius skirtingais sezonais.

Biologinė sodinukų veisimo aplinkos teorija yra tikslios augalų gamyklos aplinkos kontrolės pagrindas.Išsamūs sodinukų formos ir fotosintezės bei kitų fiziologinių veiklų reguliavimo aplinkos veiksniais, tokiais kaip šviesa, temperatūra, drėgmė ir CO2 tyrimai, padės sukurti sodinuko ir aplinkos sąveikos modelį, kuris gali sumažinti energijos sąnaudas sodinukų auginimui ir pagerinti sodinukų kokybę ir produkciją.Kokybė suteikia teorinį pagrindą.Šiuo pagrindu valdykite technologiją ir įrangą, kurios šerdis yra šviesa ir kartu su kitais aplinkos veiksniais, ir pritaikykite sodinukų gamybą naudojant specialius augalų tipus, aukštą vienodumą ir aukštą kokybę, kad atitiktų didelio tankio auginimo ir mechanizuoto veikimo augaluose reikalavimus. gali būti plėtojamos gamyklos.Galiausiai tai suteikia techninį pagrindą skaitmeninės sodinukų auginimo sistemos sukūrimui ir vykdo standartizuotą, nepilotuojamą ir skaitmeninį sodinukų veisimą augalų gamyklose.

Autoriai: Xu Yaliang, Liu Xinying ir kt. 

Citatos informacija:

Xu Yaliang, Liu Xinying, Yang Qichang. Pagrindinė techninė įranga ir sodinukų auginimo industrializacija augalų gamyklose [J].Žemės ūkio inžinerijos technologija, 2021,42(4):12-15.