Περίληψη: Τα τελευταία χρόνια, με τη συνεχή εξερεύνηση της σύγχρονης γεωργικής τεχνολογίας, η βιομηχανία εργοστασίων των φυτών έχει επίσης αναπτυχθεί γρήγορα. Το παρόν έγγραφο εισάγει το status quo, τα υπάρχοντα προβλήματα και την ανάπτυξη αντιμέτρων της τεχνολογίας των εργοστασίων φυτών και της ανάπτυξης της βιομηχανίας και προσβλέπει στην τάση ανάπτυξης και την προοπτική των εργοστασίων φυτών στο μέλλον.

1. Τρέχουσα κατάσταση της τεχνολογικής ανάπτυξης σε εργοστάσια φυτών στην Κίνα και στο εξωτερικό

1.1 Το status quo της ανάπτυξης ξένων τεχνολογιών

Από τον 21ο αιώνα, η έρευνα των εργοστασίων φυτών επικεντρώθηκε κυρίως στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας του φωτός, στη δημιουργία εξοπλισμού τρισδιάστατου συστήματος καλλιέργειας πολλαπλών στρώσεων και στην έρευνα και ανάπτυξη ευφυούς διαχείρισης και ελέγχου. Στον 21ο αιώνα, η καινοτομία των γεωργικών πηγών φωτός LED σημείωσε πρόοδο, παρέχοντας σημαντική τεχνική υποστήριξη για την εφαρμογή πηγών φωτός εξοικονόμησης ενέργειας LED στα εργοστάσια φυτών. Το Πανεπιστήμιο Chiba στην Ιαπωνία έχει κάνει αρκετές καινοτομίες σε πηγές φωτός υψηλής απόδοσης, περιβαλλοντικό έλεγχο της ενέργειας και τεχνικές καλλιέργειας. Το Πανεπιστήμιο Wageningen στις Κάτω Χώρες χρησιμοποιεί την τεχνολογία προσομοίωσης και δυναμικής βελτιστοποίησης των καλλιεργειών για την ανάπτυξη ενός έξυπνου συστήματος εξοπλισμού για εργοστάσια φυτών, γεγονός που μειώνει σημαντικά το λειτουργικό κόστος και βελτιώνει σημαντικά την παραγωγικότητα της εργασίας.

Τα τελευταία χρόνια, τα εργοστάσια φυτών έχουν συνειδητοποιήσει σταδιακά τη ημιαυτόωση των παραγωγικών διαδικασιών από τη σπορά, την αύξηση των δενδρυλλίων, τη μεταμόσχευση και τη συγκομιδή. Η Ιαπωνία, οι Κάτω Χώρες και οι Ηνωμένες Πολιτείες βρίσκονται στην πρώτη γραμμή, με υψηλό βαθμό μηχανοποίησης, αυτοματοποίησης και νοημοσύνης και αναπτύσσονται προς την κατεύθυνση της κάθετης γεωργίας και της μη επανδρωμένης λειτουργίας.

1.2 Κατάσταση ανάπτυξης τεχνολογίας στην Κίνα

1.2.1 Εξοπλισμός Εξοπλισμού Εφαρμογών Ειδικών LED και Εξοπλισμός Εφαρμογών Εφαρμογής για Τεχνητό Φως στο Εργοστάσιο Φυτών

Ειδικές πηγές φωτός κόκκινου και μπλε LED για την παραγωγή διαφόρων φυτικών ειδών σε εργοστάσια φυτών έχουν αναπτυχθεί το ένα μετά το άλλο. Η ισχύς κυμαίνεται από 30 έως 300 W και η ένταση φωτός ακτινοβολίας είναι 80 έως 500 μmol/(M2 • s), η οποία μπορεί να προσφέρει ένταση φωτός με κατάλληλη περιοχή κατωφλίου, παραμέτρους ποιότητας φωτός, για να επιτευχθεί η επίδραση της υψηλής απόδοσης Εξοικονόμηση ενέργειας και προσαρμογή στις ανάγκες της ανάπτυξης των φυτών και του φωτισμού. Από την άποψη της διαχείρισης της διάχυσης θερμότητας της πηγής φωτός, έχει εισαχθεί ο ενεργός σχεδιασμός διασύνδεσης θερμότητας του ανεμιστήρα πηγής φωτός, ο οποίος μειώνει τον ρυθμό αποσύνθεσης του φωτός της πηγής φωτός και εξασφαλίζει τη διάρκεια ζωής της πηγής φωτός. Επιπλέον, προτείνεται μια μέθοδος για τη μείωση της θερμότητας της πηγής φωτός LED μέσω θρεπτικού διαλύματος ή κυκλοφορίας νερού. Όσον αφορά τη διαχείριση χώρου προέλευσης φωτός, σύμφωνα με τον νόμο περί εξέλιξης του μεγέθους των φυτών στο στάδιο των δενδρυλλίων και στο μεταγενέστερο στάδιο, μέσω της διαχείρισης του κατακόρυφου χώρου της πηγής LED, ο θόλος του φυτού μπορεί να φωτιστεί σε κοντινή απόσταση και ο στόχος εξοικονόμησης ενέργειας είναι επιτευχθεί. Επί του παρόντος, η κατανάλωση ενέργειας του τεχνητού φωτός εργοστασιακής πηγής εργοστασίων φωτός μπορεί να αντιπροσωπεύει το 50% έως το 60% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας λειτουργίας του εργοστασίου των φυτών. Παρόλο που η LED μπορεί να εξοικονομήσει 50% ενέργεια σε σύγκριση με τους λαμπτήρες φθορισμού, εξακολουθεί να υπάρχει το δυναμικό και η αναγκαιότητα της έρευνας για την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση της κατανάλωσης.

1.2.2 Τεχνολογία και εξοπλισμός τρισδιάστατης καλλιέργειας πολλαπλών επιπέδων

Το χάσμα στρώματος της τρισδιάστατης καλλιέργειας πολλαπλών στρώσεων μειώνεται επειδή η LED αντικαθιστά τον λαμπτήρα φθορισμού, η οποία βελτιώνει την τρισδιάστατη αποτελεσματικότητα χρήσης του χώρου της καλλιέργειας των φυτών. Υπάρχουν πολλές μελέτες σχετικά με το σχεδιασμό του πυθμένα του κρεβατιού καλλιέργειας. Οι ανυψωμένες λωρίδες έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν στροβιλώδη ροή, η οποία μπορεί να βοηθήσει τις ρίζες φυτών να απορροφήσουν ομοιόμορφα τα θρεπτικά συστατικά στο θρεπτικό διάλυμα και να αυξήσουν τη συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου. Χρησιμοποιώντας την πλακέτα αποικισμού, υπάρχουν δύο μεθόδους αποικισμού, δηλαδή τα πλαστικά κύπελλα αποικισμού διαφορετικών μεγεθών ή ο τρόπος αποικιοκρατίας του σφουγγαριού. Εμφανίστηκε ένα σύστημα κλίσεων για την κλίση καλλιέργειας και η σανίδα φύτευσης και τα φυτά σε αυτό μπορούν να ωθηθούν με το χέρι από το ένα άκρο στο άλλο, συνειδητοποιώντας τον τρόπο παραγωγής της φύτευσης στο ένα άκρο της καλλιέργειας και τη συγκομιδή στο άλλο άκρο. Επί του παρόντος, αναπτύχθηκε μια ποικιλία τρισδιάστατων τεχνολογίας και εξοπλισμού πολιτισμού πολλαπλών επιπέδων που βασίζεται στην τεχνολογία θρεπτικών υδατών και στην τεχνολογία βαθιάς ροής υγρών και στην τεχνολογία και τον εξοπλισμό για την καλλιέργεια των φράουλας, την καλλιέργεια φυλλών λαχανικών και λουλουδιών έχουν ξεσπάσει. Η τεχνολογία που αναφέρθηκε έχει αναπτυχθεί γρήγορα.

1.2.3 Τεχνολογία και εξοπλισμός κυκλοφορίας διαλύματος θρεπτικών ουσιών

Αφού χρησιμοποιηθεί το θρεπτικό διάλυμα για μια χρονική περίοδο, είναι απαραίτητο να προσθέσετε στοιχεία νερού και ορυκτών. Γενικά, η ποσότητα του νεοεμφανιζόμενου θρεπτικού διαλύματος και η ποσότητα του διαλύματος οξέος βάσης προσδιορίζονται με τη μέτρηση της EC και του pH. Τα μεγάλα σωματίδια ιζημάτων ή απολέπισης ρίζας στο θρεπτικό διάλυμα πρέπει να απομακρυνθούν από ένα φίλτρο. Οι εκκρίσεις ρίζας στο θρεπτικό διάλυμα μπορούν να απομακρυνθούν με φωτοκαταλυτικές μεθόδους για να αποφευχθούν τα συνεχόμενα εμπόδια στην υδροπρόνια, αλλά υπάρχουν ορισμένοι κίνδυνοι στη διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών.

1.2.4 Τεχνολογία και εξοπλισμός περιβαλλοντικού ελέγχου

Η καθαριότητα του αέρα του χώρου παραγωγής είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες της ποιότητας του αέρα του εργοστασίου των φυτών. Η καθαριότητα του αέρα (δείκτες αιωρούμενων σωματιδίων και διακανονισμένων βακτηρίων) στο χώρο παραγωγής του εργοστασίου των φυτών υπό δυναμικές συνθήκες θα πρέπει να ελέγχεται σε επίπεδο άνω των 100.000. Η είσοδος απολύμανσης υλικού, η εισερχόμενη θεραπεία ντους αέρα προσωπικού και το σύστημα καθαρισμού αέρα καθαρισμού αέρα (σύστημα διήθησης αέρα) είναι όλες οι βασικές διασφαλίσεις. Η θερμοκρασία και η υγρασία, η συγκέντρωση CO2 και η ταχύτητα ροής αέρα του αέρα στον χώρο παραγωγής είναι ένα άλλο σημαντικό περιεχόμενο του ελέγχου της ποιότητας του αέρα. Σύμφωνα με αναφορές, η ρύθμιση εξοπλισμού όπως κουτιά ανάμειξης αέρα, αγωγούς αέρα, εισόδους αέρα και έξοδοι αέρα μπορούν να ελέγχουν ομοιόμορφα τη θερμοκρασία και την υγρασία, τη συγκέντρωση του CO2 και την ταχύτητα ροής αέρα στον χώρο παραγωγής, έτσι ώστε να επιτευχθούν υψηλή χωρική ομοιομορφία και να ανταποκριθούν στις ανάγκες των φυτών σε διαφορετικές χωρικές τοποθεσίες. Το σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας, υγρασίας και συγκέντρωσης CO2 και το σύστημα καθαρού αέρα ενσωματώνονται οργανικά στο σύστημα κυκλοφορίας αέρα. Τα τρία συστήματα πρέπει να μοιράζονται τον αγωγό αέρα, την είσοδο αέρα και την έξοδο αέρα και να παρέχουν ενέργεια μέσω του ανεμιστήρα για να πραγματοποιήσουν την κυκλοφορία της ροής αέρα, της διήθησης και της απολύμανσης και την ενημέρωση και την ομοιομορφία της ποιότητας του αέρα. Εξασφαλίζει ότι η παραγωγή φυτών στο εργοστάσιο των φυτών είναι απαλλαγμένη από παράσιτα και ασθένειες και δεν απαιτείται εφαρμογή φυτοφαρμάκων. Ταυτόχρονα, η ομοιομορφία της θερμοκρασίας, της υγρασίας, της ροής αέρα και της συγκέντρωσης CO2 των στοιχείων περιβάλλοντος ανάπτυξης στο θόλο είναι εγγυημένο για την κάλυψη των αναγκών της ανάπτυξης των φυτών.

2. Ανάπτυξη της βιομηχανίας εργοστασίων εργοστασίων

2.1 status quo της βιομηχανίας εργοστασιακών εργοστασίων ξένων εγκαταστάσεων

Στην Ιαπωνία, η έρευνα και η ανάπτυξη και η εκβιομηχάνιση των εργοστασίων τεχνητών φωτός είναι σχετικά γρήγορα και βρίσκονται στο κύριο επίπεδο. Το 2010, η ιαπωνική κυβέρνηση ξεκίνησε 50 δισεκατομμύρια γιεν για να υποστηρίξει την τεχνολογική έρευνα και ανάπτυξη και βιομηχανική επίδειξη. Συμμετείχαν οκτώ ιδρύματα όπως το Πανεπιστήμιο Chiba και η Ιαπωνία Plant Factory Research Association. Η μελλοντική εταιρεία της Ιαπωνίας ανέλαβε και εκμεταλλεύτηκε το πρώτο έργο επίδειξης εκβιομηχάνισης ενός εργοστασίου φυτών με καθημερινή παραγωγή 3.000 φυτών. Το 2012, το κόστος παραγωγής του εργοστασίου φυτών ήταν 700 γιεν/kg. Το 2014, το σύγχρονο εργοστάσιο εργοστασίων στο Κάστρο Taga, το νομό Miyagi, ολοκληρώθηκε, καθιστώντας το πρώτο εργοστάσιο φυτών LED στον κόσμο με καθημερινή παραγωγή 10.000 φυτών. Από το 2016, τα εργοστάσια φυτών LED έχουν εισέλθει στη γρήγορη λωρίδα της εκβιομηχάνισης στην Ιαπωνία και έχουν προκύψει οι επιχειρήσεις και οι κερδοφόρες επιχειρήσεις έχουν αναδειχθεί το ένα μετά το άλλο. Το 2018, τα εργοστάσια φυτών μεγάλης κλίμακας με ημερήσια παραγωγική ικανότητα 50.000 έως 100.000 φυτών εμφανίστηκαν το ένα μετά το άλλο και τα παγκόσμια εργοστάσια εγκαταστάθηκαν σε μεγάλης κλίμακας, επαγγελματική και έξυπνη ανάπτυξη. Ταυτόχρονα, η ηλεκτρική ενέργεια του Τόκιο, η ηλεκτρική ενέργεια της Οκινάουα και άλλα πεδία άρχισαν να επενδύουν σε εργοστάσια φυτών. Το 2020, το μερίδιο αγοράς των μαρούλι που παράγεται από τα ιαπωνικά εργοστάσια φυτών θα αντιπροσωπεύει περίπου το 10% της συνολικής αγοράς μαρούλι. Μεταξύ των περισσότερων από 250 τεχνητών εργοστασίων φυτών τύπου φωτός που λειτουργούν σήμερα, το 20% είναι σε στάδιο απώλειας, το 50% είναι στο επίπεδο Break-enven και το 30% είναι σε κερδοφόρο στάδιο, που περιλαμβάνει καλλιεργούμενα φυτικά είδη όπως μαρούλι, βότανα και σπορόφυτα.

Οι Κάτω Χώρες είναι ένας πραγματικός παγκόσμιος ηγέτης στον τομέα της συνδυασμένης τεχνολογίας εφαρμογών του ηλιακού φωτός και του τεχνητού φωτός για το εργοστάσιο των φυτών, με υψηλό βαθμό μηχανοποίησης, αυτοματοποίησης, νοημοσύνης και ανωμαλίας, και έχει πλέον εξάγει ένα πλήρες σύνολο τεχνολογιών και εξοπλισμού ως ισχυρή ως ισχυρή Προϊόντα στη Μέση Ανατολή, την Αφρική, την Κίνα και άλλες χώρες. Το American AeroFarms Farm βρίσκεται στο Newark, New Jersey, ΗΠΑ, με έκταση 6500 m2. Αναπτύσσει κυρίως τα λαχανικά και τα μπαχαρικά και η έξοδος είναι περίπου 900 t/έτος.

Κατακόρυφη γεωργία σε αεροφαστού

Το κατακόρυφο εργοστάσιο καλλιέργειας εργοστασίου της Plenty Company στις Ηνωμένες Πολιτείες υιοθετεί φωτισμό LED και ένα κατακόρυφο πλαίσιο φύτευσης με ύψος 6 μ. Τα φυτά αναπτύσσονται από τις πλευρές των καλλιεργητών. Η βασιζόμενη στο πότισμα της βαρύτητας, αυτή η μέθοδος φύτευσης δεν απαιτεί πρόσθετες αντλίες και είναι πιο αποδοτική από τη συμβατική γεωργία. Αρκετά ισχυρίζεται ότι το αγρόκτημα του παράγει 350 φορές την παραγωγή ενός συμβατικού αγροκτήματος ενώ χρησιμοποιεί μόνο το 1% του νερού.

Κατακόρυφο εργοστάσιο εργοστασίων καλλιέργειας, Plenty Company

2.2 Βιομηχανία εργοστασιακών εγκαταστάσεων κατάστασης στην Κίνα

Το 2009, το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής στην Κίνα με έξυπνο έλεγχο καθώς ο πυρήνας χτίστηκε και τέθηκε σε λειτουργία στο Changchun Agricultural Expo Park. Η περιοχή του κτιρίου είναι 200 ​​m2 και οι περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, το φως, το CO2 και η συγκέντρωση διαλύματος θρεπτικών ουσιών του εργοστασίου μπορούν να παρακολουθούνται αυτόματα σε πραγματικό χρόνο για να πραγματοποιήσουν έξυπνη διαχείριση.

Το 2010, το εργοστάσιο φυτών Tongzhou χτίστηκε στο Πεκίνο. Η κύρια δομή υιοθετεί μια ελαφριά δομή ελαφρού χάλυβα μονής στρώσης με συνολική περιοχή κατασκευής 1289 m2. Είναι διαμορφωμένο σαν αερομεταφορέας, συμβολίζοντας την κινεζική γεωργία που αναλαμβάνει το προβάδισμα στην τοποθέτηση της πιο προηγμένης τεχνολογίας της σύγχρονης γεωργίας. Έχει αναπτυχθεί ο αυτόματος εξοπλισμός για ορισμένες λειτουργίες φυλλώδους παραγωγής λαχανικών, η οποία έχει βελτιώσει το επίπεδο αυτοματισμού παραγωγής και την αποδοτικότητα της παραγωγής του εργοστασίου φυτών. Το εργοστάσιο εγκαταστάσεων υιοθετεί ένα σύστημα αντλίας θερμότητας εδάφους και ένα σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας, το οποίο επιλύει καλύτερα το πρόβλημα του υψηλού λειτουργικού κόστους για το εργοστάσιο των εγκαταστάσεων.

Μέσα και εξωτερική θέα του εργοστασίου φυτών Tongzhou

Το 2013, πολλές εταιρείες γεωργικής τεχνολογίας ιδρύθηκαν στην Yangling γεωργική ζώνη επίδειξης υψηλής τεχνολογίας, στην επαρχία Shaanxi. Τα περισσότερα από τα εργοστάσια εργοστασίων που βρίσκονται υπό κατασκευή και λειτουργία βρίσκονται σε γεωργικά πάρκα επίδειξης υψηλής τεχνολογίας, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως για δημοφιλείς επιστήμες διαδηλώσεις και αξιοθέατα αναψυχής. Λόγω των λειτουργικών περιορισμών τους, είναι δύσκολο για αυτά τα δημοφιλή εργοστάσια φυτών επιστήμης να επιτύχουν την υψηλή απόδοση και την υψηλή απόδοση που απαιτείται από την εκβιομηχάνιση και θα είναι δύσκολο για αυτούς να γίνουν η γενική μορφή εκβιομηχάνισης στο μέλλον.

Το 2015, ένας σημαντικός κατασκευαστής τσιπ LED στην Κίνα συνεργάστηκε με το Ινστιτούτο Βοτανικής της κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών για να ξεκινήσει από κοινού τη δημιουργία μιας εργοστασιακής εταιρείας. Έχει περάσει από την οπτικοηλεκτρονική βιομηχανία στην "φωτοβιολογική" βιομηχανία και έχει γίνει ένα προηγούμενο για τους κινέζους κατασκευαστές LED να επενδύσουν στην κατασκευή εργοστασίων φυτών στην εκβιομηχάνιση. Το εργοστάσιο του εργοστασίου δεσμεύεται να πραγματοποιήσει βιομηχανικές επενδύσεις στην αναδυόμενη φωτοβιολογία, η οποία ενσωματώνει την επιστημονική έρευνα, την παραγωγή, την επίδειξη, την επώαση και άλλες λειτουργίες, με εγγεγραμμένο κεφάλαιο 100 εκατομμυρίων γιουάν. Τον Ιούνιο του 2016, αυτό το εργοστάσιο φυτών με ένα 3 ορόφων κτιρίου που καλύπτει έκταση 3.000 m2 και μια περιοχή καλλιέργειας άνω των 10.000 m2 ολοκληρώθηκε και τέθηκε σε λειτουργία. Μέχρι τον Μάιο του 2017, η ημερήσια κλίμακα παραγωγής θα είναι 1.500 κιλά φυλλώδη λαχανικά, ισοδύναμα με 15.000 φυτά μαρούλι την ημέρα.

Προβολές αυτής της εταιρείας

3. Προβλήματα και αντίμετρα που αντιμετωπίζουν η ανάπτυξη εργοστασίων φυτών

3.1 Προβλήματα

3.1.1 Υψηλό κόστος κατασκευής

Τα εργοστάσια φυτών πρέπει να παράγουν καλλιέργειες σε κλειστό περιβάλλον. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν έργα υποστήριξης και εξοπλισμός, συμπεριλαμβανομένων εξωτερικών δομών συντήρησης, συστημάτων κλιματισμού, τεχνητών πηγών φωτός, συστημάτων καλλιέργειας πολλαπλών επιπέδων, κυκλοφορίας διαλύματος θρεπτικών ουσιών και συστημάτων ελέγχου υπολογιστών. Το κόστος κατασκευής είναι σχετικά υψηλό.

3.1.2 Υψηλό κόστος λειτουργίας

Οι περισσότερες από τις πηγές φωτός που απαιτούνται από τα εργοστάσια φυτών προέρχονται από φώτα LED, τα οποία καταναλώνουν πολλή ηλεκτρική ενέργεια παρέχοντας τα αντίστοιχα φάσματα για την ανάπτυξη διαφορετικών καλλιεργειών. Εξοπλισμός όπως ο κλιματισμός, ο εξαερισμός και οι αντλίες νερού στη διαδικασία παραγωγής των εργοστασίων φυτών καταναλώνουν επίσης ηλεκτρική ενέργεια, επομένως οι λογαριασμοί ηλεκτρικού ρεύματος είναι τεράστιες δαπάνες. Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία, μεταξύ των δαπανών παραγωγής των εργοστασίων φυτών, το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας αντιπροσωπεύει το 29%, το κόστος εργασίας αντιπροσωπεύει το 26%, η σταθερή απόσβεση των περιουσιακών στοιχείων αντιπροσωπεύει το 23%, η συσκευασία και η μεταφορά αντιπροσωπεύουν το 12%και τα υλικά παραγωγής αντιπροσωπεύουν το 10%.

Διάρθρωση του κόστους παραγωγής για εργοστάσιο εγκαταστάσεων

3.1.3 χαμηλό επίπεδο αυτοματισμού

Το εργοστάσιο που εφαρμόζεται σήμερα έχει χαμηλό επίπεδο αυτοματοποίησης και οι διαδικασίες όπως τα δενδρύλλια, η μεταμόσχευση, η φύτευση πεδίου και η συγκομιδή εξακολουθούν να απαιτούν χειροκίνητες λειτουργίες, με αποτέλεσμα το υψηλό κόστος εργασίας.

3.1.4 Περιορισμένες ποικιλίες καλλιεργειών που μπορούν να καλλιεργηθούν

Επί του παρόντος, οι τύποι καλλιεργειών που είναι κατάλληλοι για τα εργοστάσια φυτών είναι πολύ περιορισμένοι, κυρίως πράσινα φυλλώδη λαχανικά που αναπτύσσονται γρήγορα, δέχονται εύκολα τεχνητές πηγές φωτός και έχουν χαμηλό θόλο. Δεν είναι δυνατή η διεξαγωγή μεγάλης κλίμακας φύτευση για σύνθετες απαιτήσεις φύτευσης (όπως καλλιέργειες που πρέπει να επικονιστούν κ.λπ.).

3.2 Στρατηγική ανάπτυξης

Λόγω των προβλημάτων που αντιμετωπίζει η βιομηχανία εργοστασίων των εγκαταστάσεων, είναι απαραίτητο να διεξάγεται έρευνα από διάφορες πτυχές όπως η τεχνολογία και η λειτουργία. Απαντώντας στα τρέχοντα προβλήματα, τα αντίμετρα είναι τα εξής.

(1) Ενίσχυση της έρευνας για την έξυπνη τεχνολογία των εργοστασίων φυτών και τη βελτίωση του επιπέδου της εντατικής και εκλεπτυσμένης διαχείρισης. Η ανάπτυξη ενός έξυπνου συστήματος διαχείρισης και ελέγχου συμβάλλει στην επίτευξη εντατικής και εκλεπτυσμένης διαχείρισης των εργοστασίων φυτών, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος εργασίας και να εξοικονομήσει εργασία.

(2) Ανάπτυξη εντατικού και αποτελεσματικού τεχνικού εξοπλισμού εργοστασίου φυτών για την επίτευξη ετήσιου υψηλής ποιότητας και υψηλής απόδοσης. Η ανάπτυξη εγκαταστάσεων και εξοπλισμού καλλιέργειας υψηλής απόδοσης, τεχνολογία και εξοπλισμός φωτισμού εξοικονόμησης ενέργειας κ.λπ., για τη βελτίωση του ευφυούς εργοστασίου φυτών, ευνοεί την υλοποίηση της ετήσιας παραγωγής υψηλής απόδοσης.

(3) Διεξάγετε έρευνα σχετικά με την τεχνολογία βιομηχανικής καλλιέργειας για εργοστάσια υψηλής προστιθέμενης αξίας, όπως τα φαρμακευτικά φυτά, οι σταθμοί υγειονομικής περίθαλψης και τα σπάνια λαχανικά, η αύξηση των τύπων καλλιεργειών που καλλιεργούνται σε εργοστάσια φυτών, διευρύνουν τα κανάλια κέρδους και βελτιώνουν το σημείο εκκίνησης του κέρδους .

(4) Διεξάγετε έρευνα για εργοστάσια φυτών για οικιακή και εμπορική χρήση, εμπλουτίστε τους τύπους εργοστασίων φυτών και επιτυγχάνουν συνεχή κερδοφορία με διάφορες λειτουργίες.

4. Τάση ανάπτυξης και προοπτική εργοστασίου φυτών

4.1 Τάση ανάπτυξης τεχνολογίας

4.1.1 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΣΜΟΣ

Με βάση τον μηχανισμό πρόληψης σύντηξης και απώλειας του συστήματος καλλιέργειας, υψηλής ταχύτητας ευέλικτης και μη καταστρεπτικής φύτευσης και συγκομιδής τελικών τελεστή, κατανεμημένων πολυδιάστατων χώρων και μεθόδων πολυεπίπεδου διαστημικού χώρου και μεθόδων συνεργασίας πολλαπλών μηχανών, και μη επανδρωμένη, αποτελεσματική και μη καταστρεπτική σπορά σε εργοστάσια φυτών υψηλού επιπέδου-διαχωριστικά ρομπότ και εξοπλισμό υποστήριξης όπως Θα πρέπει να δημιουργηθεί η συσκευασία της φύτευσης, συνειδητοποιώντας έτσι την μη επανδρωμένη λειτουργία ολόκληρης της διαδικασίας.

4.1.2 Κάντε τον έλεγχο παραγωγής πιο έξυπνος

Με βάση τον μηχανισμό απόκρισης της ανάπτυξης και της ανάπτυξης των καλλιεργειών σε φωτεινή ακτινοβολία, θερμοκρασία, υγρασία, συγκέντρωση CO2, συγκέντρωση θρεπτικών συστατικών του θρεπτικού διαλύματος και EC, πρέπει να κατασκευαστεί ποσοτικό μοντέλο ανατροφοδότησης του περιβάλλοντος καλλιέργειας. Θα πρέπει να δημιουργηθεί ένα στρατηγικό μοντέλο πυρήνα για να αναλύσει δυναμικά τις παραμέτρους του φυλλώδους ζωής και τις παραμέτρους του περιβάλλοντος παραγωγής. Θα πρέπει επίσης να δημιουργηθεί το ηλεκτρονικό σύστημα διάγνωσης και ελέγχου διεργασιών του περιβάλλοντος στο διαδίκτυο. Θα πρέπει να δημιουργηθεί ένα σύστημα συνεργασίας πολλαπλών μηχανών τεχνητής νοημοσύνης για ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής ενός κατακόρυφου γεωργικού εργοστασίου μεγάλου όγκου.

4.1.3 Παραγωγή χαμηλού άνθρακα και εξοικονόμηση ενέργειας

Δημιουργία ενός συστήματος διαχείρισης ενέργειας που χρησιμοποιεί πηγές ανανεώσιμης ενέργειας όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια για την ολοκλήρωση της μετάδοσης ενέργειας και τον έλεγχο της κατανάλωσης ενέργειας για την επίτευξη των βέλτιστων στόχων διαχείρισης ενέργειας. Καταγραφή και επαναχρησιμοποίηση των εκπομπών CO2 για την ενίσχυση της παραγωγής καλλιεργειών.

4.1.3 Υψηλή τιμή ποικιλιών πριμοδότησης

Θα πρέπει να ληφθούν εφικτές στρατηγικές για την αναπαραγωγή διαφορετικών ποικιλιών υψηλής προστιθέμενης αξίας για πειράματα φύτευσης, δημιουργία μιας βάσης δεδομένων εμπειρογνωμόνων τεχνολογίας καλλιέργειας, διεξαγωγή έρευνας σχετικά με την τεχνολογία καλλιέργειας, την επιλογή πυκνότητας, τη διάταξη των μοσχαριών, την προσαρμοστικότητα της ποικιλίας και τον εξοπλισμό και τη διαμόρφωση τυπικών τεχνικών προδιαγραφών καλλιέργειας.

4.2 Προοπτικές ανάπτυξης της βιομηχανίας

Τα εργοστάσια φυτών μπορούν να απαλλαγούν από τους περιορισμούς των πόρων και του περιβάλλοντος, να συνειδητοποιήσουν τη βιομηχανική παραγωγή της γεωργίας και να προσελκύσουν τη νέα γενιά εργατικού δυναμικού για να συμμετάσχουν στη γεωργική παραγωγή. Η βασική τεχνολογική καινοτομία και η εκβιομηχάνιση των εργοστασίων φυτών της Κίνας γίνεται παγκόσμιος ηγέτης. Με την επιταχυνόμενη εφαρμογή της πηγής φωτός LED, της ψηφιοποίησης, της αυτοματοποίησης και των έξυπνων τεχνολογιών στον τομέα των εργοστασίων φυτών, τα εργοστάσια φυτών θα προσελκύσουν περισσότερες επενδύσεις κεφαλαίου, συγκέντρωση ταλέντων και τη χρήση περισσότερων νέων ενέργειας, νέων υλικών και νέου εξοπλισμού. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να βελτιωθεί η εμπεριστατωμένη ενσωμάτωση της τεχνολογίας και των εγκαταστάσεων και του εξοπλισμού της πληροφορίας, μπορεί να βελτιωθεί το ευφυές και μη επανδρωμένο επίπεδο εγκαταστάσεων και εξοπλισμού, η συνεχής μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και του λειτουργικού κόστους μέσω της συνεχούς καινοτομίας και η σταδιακή και η σταδιακή Καλλιέργεια εξειδικευμένων αγορών, τα έξυπνα εργοστάσια φυτών θα προωθήσουν τη χρυσή περίοδο ανάπτυξης.

Σύμφωνα με τις εκθέσεις έρευνας αγοράς, το μέγεθος της παγκόσμιας κατακόρυφης αγροτικής αγοράς το 2020 είναι μόνο 2,9 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και αναμένεται ότι μέχρι το 2025 το μέγεθος της παγκόσμιας κάθετης γεωργίας θα φτάσει τα 30 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Συνοπτικά, τα εργοστάσια φυτών έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογών και χώρο ανάπτυξης.

Συγγραφέας: Zengchan Zhou, Weidong, κλπ.

Πληροφορίες παραπομπής:Τρέχουσα κατάσταση και προοπτικές ανάπτυξης της βιομηχανίας εργοστασίων φυτών [J]. Τεχνολογία γεωργικών μηχανικών, 2022, 42 (1): 18-23.Από τους Zengchan Zhou, Wei Dong, Xiugang Li, et αϊ.