Abstraktní

V současné době si továrna rostlin úspěšně uvědomila, že chov sazenic zeleniny, jako jsou okurky, rajčata, papriky, lilky a melouny, poskytující zemědělcům vysoce kvalitní sazenice v dávkách a výrobní výkon po výsadbě je lepší. Továrny na rostliny se staly důležitým prostředkem dodávky sazenic pro zeleninový průmysl a hrají stále důležitější roli při propagaci strukturální reformy na straně nabídky rostlinného průmyslu a zajišťují zásobování městskou zeleninou a produkci zelené zeleniny.

Návrh chovného systému sazenic rostlin a klíčové technické vybavení

Jako nejúčinnější zemědělský výrobní systém v současné době integruje systém šlechtění sazenic rostlinných sazenic komplexní technické prostředky, včetně umělého osvětlení, dodávky živin, trojrozměrné kontroly životního prostředí, automatizované pomocné operace, správa inteligentní produkce atd. A integruje biotechnologii, informace, informace Technologie a umělá inteligence. Inteligentní a další high-tech úspěchy podporují nepřetržitý rozvoj odvětví. 

LED umělý systém zdroje světla

Konstrukce prostředí umělého světla je jednou z hlavních technologií systému šlechtění sazenic v továrnách rostlin a je také hlavním zdrojem spotřeby energie pro výrobu sazenic. Lehké prostředí rostlinných továren má silnou flexibilitu a lehké prostředí lze regulovat z více rozměrů, jako je kvalita světla, intenzita světla a fotoperioda, a zároveň lze optimalizovat a kombinovat různé světelné faktory v časové sekvenci a formovat A Světelný vzorec pro pěstování sazenic a zajištění vhodného prostředí pro umělé pěstování sazenic. Proto na základě charakteristik poptávky s lehkou poptávkou a výrobních cílech různých růstu sazenic optimalizací parametrů světelného vzorce a strategie napájení světla byl vyvinut speciální energeticky úspornou LED světelný zdroj, což může výrazně zlepšit efektivitu konverze světelné energie sazenic , podporujte akumulaci biomasy sazenice a zlepšují kvalitu výroby sazenic a zároveň snižují spotřebu energie a výrobní náklady. Kromě toho je regulace lehkého prostředí také důležitým technickým prostředkem v procesu domestikace sazenic a hojení roubovaných sazenic.

Odnímatelný vícevrstvý vertikální sazenice

Chov sazenic v továrně na rostliny se provádí pomocí vícevrstvé trojrozměrné police. Prostřednictvím návrhu modulárního systému lze realizovat rychlé sestavení systému zvyšování sazenic. Rozšíření mezi policemi může být flexibilně upraveno tak, aby splňovalo požadavky na vesmír pro chov různých odrůd sazenic a výrazně zlepšila míru využití prostoru. Kromě toho samostatný návrh systému osiva, osvětlovacího systému a zavlažovacího systému vody a hnojiv umožňuje, aby osivo bylo mít jak transportní funkci, která je vhodná pro přechod do různých workshopů, jako je setí, klíčení a domestikace, a snižuje práci Spotřeba manipulace se sazenicími.

Odnímatelný vícevrstvý vertikální sazenice 

Zavlažování vody a hnojiva přijímá hlavně přílivový typ, typ spreje a další metody, přes přesnou kontrolu času a frekvence dodávky živin, k dosažení jednotného zásobování a efektivního využívání živin vody a minerálních živin. V kombinaci se speciálním vzorcem roztoku živin pro sazenice může splňovat potřeby růstu a vývoje sazenic a zajistit rychlý a zdravý růst sazenic. Kromě toho prostřednictvím online systému detekce živin a sterilizačního systému živin může být živiny doplňovány v čase a zároveň se vyhýbají akumulaci mikroorganismů a sekundárních metabolitů, které ovlivňují normální růst sazenic. 

Systém kontroly životního prostředí

Přesná a efektivní kontrola životního prostředí je jedním z hlavních rysů propagačního systému sazenic rostlin. Vnější údržbářská struktura továrny rostlin je obecně sestavena z materiálů, které jsou neprůhledné a vysoce izolační. Na tomto základě je vnější prostředí téměř ovlivněna regulace světla, teploty, vlhkosti, rychlosti větru a CO2. Konstrukcí modelu CFD pro optimalizaci rozložení vzduchového kanálu v kombinaci s metodou kontroly mikroprostředí může jednotné rozdělení faktorů prostředí, jako je teplota, vlhkost, rychlost větru a CO2 v kultivačním prostoru s vysokou hustotou. být dosaženo. Regulace inteligentního prostředí je realizována distribuovanými senzory a kontrolou kontaktu a regulace celého kultivačního prostředí v reálném čase se provádí prostřednictvím spojení mezi monitorovací jednotkou a řídicím systémem. Kromě toho použití zdrojů světla chlazeného světla a cirkulace vody v kombinaci se zavedením venkovních zdrojů nachlazení může dosáhnout chlazení a snížit spotřebu energie v klimatizaci.

Automatické pomocné provozní zařízení

Proces chovu chovu sazenic rostlin je přísný, hustota provozu je vysoká, prostor je kompaktní a automatické pomocné zařízení je nezbytné. Použití automatizovaného pomocného vybavení nejen vede ke snižování spotřeby práce, ale také pomáhá zlepšit účinnost kultivačního prostoru. Automatizační zařízení, které bylo dosud vyvinuto, zahrnuje stroj na krytí půdy, secího stroje, stroj na roubování, logistiku AGV, předávající vozík atd. Pod kontrolou podpůrné inteligentní platformy pro správu, bezpilotní operace celého procesu chovu sazenic může být v podstatě v podstatě realizováno. Technologie strojového vidění navíc hraje také stále důležitější roli v procesu chovu sazenic. Pomáhá nejen sledovat stav růstu sazenic, pomáhá při řízení komerčních sazenic, ale také provádí automatický screening slabých sazenic a mrtvých sazenic. Robot ruka odstraňuje a vyplňuje sazenice.

Výhody šlechtění sazenic rostlin

Vysoká úroveň kontroly životního prostředí umožňuje roční výrobu

Kvůli zvláštnosti chovu sazenic je kontrola jeho kultivačního prostředí velmi důležitá. Za podmínek továrny rostlin jsou vysoce kontrolovány faktory prostředí, jako je světlo, teplota, voda, vzduch, hnojivo a CO2, což může poskytnout nejlepší růstové prostředí pro chov sazenic, bez ohledu na roční období a regiony. Kromě toho v procesu šlechtitele roubovaných sazenic a řezacích sazenic vyžaduje proces hojení ran a diferenciace kořenů vyšší kontrolu environmentálního prostředí a rostlinné továrny jsou také vynikajícími nosiči. Flexibilita environmentálních podmínek samotné továrny na rostliny je silná, takže má velký význam pro výrobu sazenic zeleniny v období bez chovu nebo v extrémním prostředí a může poskytnout podporu sazenic, aby byla zajištěna trvalá dodávka zeleniny. Kromě toho není chov rostlinných továren omezeno prostorem a může být prováděno na místě na předměstí měst a komunitních veřejných prostorů. Specifikace jsou flexibilní a proměnlivé, což umožňuje hromadnou výrobu a těsné dodávky vysoce kvalitních sazenic, což poskytuje důležitou podporu pro rozvoj městského zahradnictví. 

Zkráťte cyklus chovu a zlepšte kvalitu sazenic

Za podmínek továrny rostlin se díky přesné kontrole různých růstových environmentálních faktorů chová cyklus sazenic o 30% na 50% ve srovnání s tradičními metodami. Zkrácení cyklu chovu může zvýšit výrobní dávku sazenic, zvýšit příjem výrobce a snížit provozní rizika způsobená výkyvy trhu. Pro pěstitele to přispívá k včasnému transplantaci a výsadbě, předčasnému uvedení na trh a zlepšení konkurenceschopnosti na trhu. Na druhé straně jsou sazenice chované v továrně na rostliny čisté a tvrdé, morfologické a kvalitní ukazatele jsou výrazně zlepšeny a výrobní výkon po kolonizaci je lepší. Studie ukázaly, že rajčata, pepř a okurky chované za podmínek továrny rostlin nejen zlepšují oblast listů, výšku rostlin, průměr stonku, vitalitu kořeny a další ukazatele, ale také zlepšují přizpůsobivost, odolnost proti chorobám, diferenciaci květu po kolonizaci. A výroba a další aspekty mají zjevné výhody. Počet ženských květin na rostlinu se zvýšil o 33,8% a počet ovoce na rostlinu se zvýšil o 37,3% po výsadbě sazenic okurky chovaných v rostlinných továrnách. S neustálým prohlubováním teoretického výzkumu biologie vývojového prostředí sazenic bude rostlinné továrny přesnější a kontrolovatelné při formování morfologie sazenic a zlepšení fyziologické aktivity.

 Srovnání stavu roubovaných sazenic ve sklenících a továrnách na rostliny

Efektivní využití zdrojů ke snížení nákladů na sazenici

Továrna na rostliny přijímá standardizované, informativní a industrializované metody výsadby, takže každé spojení výroby sazenic je přísně kontrolováno a účinnost využití zdrojů je výrazně zlepšena. Semena jsou hlavní spotřebou nákladů při chovu sazenic. V důsledku nepravidelného provozu a špatné kontroly environmentální kontroly tradičních sazenic dochází k problémům, jako je non-germination nebo slabý růst semen, což má za následek obrovský odpad v procesu od semen po komerční sazenice. V prostředí továrny rostlin, prostřednictvím předběžného ošetření osiva, jemné setí a přesné kontroly kultivačního prostředí, je výrazně zlepšena účinnost využití semen a dávkování lze snížit o více než 30%. Voda, hnojivo a další zdroje jsou také hlavní spotřebou nákladů na tradiční zvyšování sazenic a jev plýtvání zdroji je vážný. Za podmínek továren na rostliny lze prostřednictvím aplikace přesné zavlažovací technologie zvýšit účinnost využití vody a hnojiv o více než 70%. Kromě toho se výrazně zlepšila také efektivita využití energie a CO2 v procesu šíření sazenic samotné kompaktnosti struktury samotné továrny rostlin a uniformitě environmentální kontroly.

Ve srovnání s tradičním zvyšováním sazenic otevřeného pole a zvyšováním sazenic skleníkových sazenic je největším rysem chovu sazenic v rostlinných továrnách to, že může být prováděno vícevrstvým trojrozměrným způsobem. V rostlinné továrně lze šlechtění sazenic rozšířit z roviny do vertikálního prostoru, což výrazně zlepšuje účinnost chovu sazenic na jednotku půdy a výrazně zlepšuje účinnost využití prostoru. Například standardní modul pro chov sazenic vyvinutý biologickou společností, pod podmínkou pokrytí plochy 4,68 ㎡, může rozmnožovat více než 10 000 sazenic v jedné šarži, kterou lze použít pro 3,3 MU (2201.1 ㎡) Produkce zeleniny potřeby. Pod podmínkou vícevrstvého trojrozměrného chovu s vysokou hustotou může podpora automatického pomocného vybavení a inteligentního logistického přepravního systému výrazně zlepšit účinnost využití práce a ušetřit práci o více než 50%.

Chov sazenic s vysokým odporem, který pomáhá produkci zelené

Čisté produkční prostředí továrny na rostliny může výrazně snížit výskyt škůdců a nemocí v rozmnožovacím prostoru. Současně, prostřednictvím optimalizované konfigurace kulturního prostředí, budou vyráběné sazenice mít vyšší odpor, což může výrazně snížit postřik pesticidů během šíření a výsadby sazenic. Kromě toho lze pro chov speciálních sazenic, jako jsou roubované sazenice a řezání sazenic, měření zelené kontroly, jako je světlo, teplota, voda a hnojivo v rostlinné továrně Bezpečnost potravin, snížit znečištění životního prostředí a dosáhnout udržitelné produkce zelených sazenic.

Analýza nákladů na výrobu 

Způsoby, jak továrny na rostliny zvyšovat ekonomické výhody sazenic, zahrnují hlavně dvě části. Na jedné straně, optimalizací strukturálního designu, standardizovaného provozu a používáním inteligentních zařízení a zařízení, může snížit spotřebu semen, elektřiny a práce v procesu chovu sazenic a zlepšit vodu, hnojivo, teplo a spotřebu energie a spotřeba energie . Účinnost využití plynu a CO2 snižuje náklady na chov sazenic; Na druhé straně, přes přesnou kontrolu prostředí a optimalizace toku procesu, doba chovu sazenic je zkrácena a roční šlechtitelská dávka a výnos sazenic na jednotku prostoru se zvyšuje, což je na trhu konkurenceschopnější. 

S vývojem technologie rostlin a neustálého prohlubování výzkumu biologie environmentální biologie o pěstování sazenic jsou náklady na chov sazenic v rostlinných továrnách v podstatě stejné jako náklady na tradiční pěstování skleníku a kvalita a tržní hodnota sazenic jsou vyšší. Jako příklad přijetí sazenic okurky představují výrobní materiály velký podíl, což představuje asi 37% z celkových nákladů, včetně semen, živin, zásobníků, substráty atd. Spotřeba elektrické energie představuje přibližně 24% z celkového počtu celkových Náklady, včetně osvětlení rostlin, klimatizace a spotřeby energie čerpadla živin atd., Které je hlavním směrem budoucí optimalizace. Kromě toho je nízký podíl práce rysem výroby továrny rostlin. S neustálým zvyšováním stupně automatizace se náklady na spotřebu práce dále sníží. V budoucnu mohou být ekonomické přínosy chovu sazenic v továrnách rostlin dále zlepšeny vývojem plodin s vysokou hodnotou a rozvojem industrializované kultivační technologie pro sazenice drahých lesních stromů.

Složení nákladů na sazenici okurky /%

Stav industrializace

V posledních letech si vědecké výzkumné instituce zastoupené městským zemědělským výzkumným ústavem Čínské akademie zemědělských věd a špičkové podniky realizovaly průmysl chovu sazenic v továrnách na rostliny. Může poskytnout sazenic efektivní průmyslovou výrobní linku od semene k vzniku. Mezi nimi, továrna na rostliny v Shanxi, postavená a uvedená do provozu v roce 2019 pokrývá plochu 3 500 ㎡ a může během 30denního cyklu rozmnožovat 800 000 sazenic pepře nebo 550 000 sazenic rajčat. Další stavěná továrna na sazenice se sazenicí pokrývá plochu 2300 ㎡ a může produkovat 8-10 milionů sazenic ročně. Čínská akademie zemědělských věd může poskytnout mobilní léčebné závod na roubované sazenice samostatně vyvinuté institutem městského zemědělství. Jediný pracovní prostor zvládne více než 10 000 roubovaných sazenic najednou. V budoucnu se očekává, že rozmanitost odrůd chovu sazenic v továrnách rostlin bude dále rozšířena a úroveň automatizace a inteligence se bude i nadále zlepšovat.

Mobilní léčivá závod pro roubované sazenice vyvinuté Ústavem městského zemědělství, Čínská akademie zemědělských věd

Výhled

Jako nový nositel zvyšování sazenic továrních sazenic mají továrny na rostliny obrovské výhody a komercializační potenciál ve srovnání s tradičními metodami zvyšování sazenic, pokud jde o přesnou kontrolu životního prostředí, efektivní využití zdrojů a standardizované operace. Snížením spotřeby zdrojů, jako jsou semena, voda, hnojivo, energie a pracovní síla při chovu sazenic, a zlepšením výnosu a kvality sazenic na jednotku plochy, se dále sníží náklady na chov sazenic v rostlinných továrnách a výrobky budou být konkurenceschopnější na trhu. V Číně existuje obrovská poptávka po sazenicích. Kromě výroby tradičních plodin, jako je zelenina, sazenice s vysokou hodnotou, jako jsou květiny, čínské bylinné léky a vzácné stromy, se očekává, že budou chovány v rostlinných továrnách a ekonomické výhody se dále zlepší. Současně musí průmyslová výbojová plošina industrializovaných sazenic zvážit kompatibilitu a flexibilitu různých šlechtění sazenic, aby vyhovovala potřebám trhu se sazenicí v různých ročních obdobích.

Biologická teorie prostředí chovu sazenic je jádrem přesné kontroly rostlinného továrního prostředí. Hloubkový výzkum regulace tvaru a fotosyntézy rostlin sazenic a dalších fyziologických aktivit podle faktorů prostředí, jako je světlo, teplota, vlhkost a CO2, pomůže vytvořit model interakce v prostředí sazenic a prostředí, který může snížit spotřebu výroby sazenic a výroba sazenice a Zlepšit kvalitu a výrobu sazenic. Kvalita poskytuje teoretický základ. Na tomto základě je ovládací technologie a vybavení se světlem jako jádro a spojené s dalšími environmentálními faktory a přizpůsobujte výrobu sazenic se speciálními typy rostlin, vysokou uniformitou a vysokou kvalitou pro splnění požadavků na pěstování a mechanizované provoz v závodě továrny lze vyvinout. Nakonec poskytuje technický základ pro výstavbu digitálního systému výroby sazenic a realizuje standardizované, bezpilotní a digitální šlechtění sazenic v rostlinných továrnách.

Autor: Xu Yaliang, Liu xinying atd. 

Informace o citaci:

Xu Yaliang, Liu xinying, Yang Qichang.Key Technické vybavení a industrializace chovu sazenic v rostlinných továrnách [J]. Technologie zemědělství, 2021,42 (4): 12-15.