چکیده

در حال حاضر ، کارخانه گیاهان با موفقیت متوجه پرورش نهال های گیاهی مانند خیار ، گوجه فرنگی ، فلفل ، بادمجان و خربزه شده است که نهال های با کیفیت بالا را در دسته ها فراهم می کند و عملکرد تولید پس از کاشت بهتر است. کارخانه های گیاهی به یک وسیله مهم برای تهیه نهال برای صنعت سبزیجات تبدیل شده اند و نقش مهمی در ارتقاء اصلاحات ساختاری سمت عرضه صنعت سبزیجات ، تضمین عرضه سبزیجات شهری و تولید سبزیجات سبز دارند.

طراحی سیستم تولید نهال کارخانه کارخانه و تجهیزات فنی کلیدی

به عنوان کارآمدترین سیستم تولید کشاورزی در حال حاضر ، سیستم پرورش نهال کارخانه کارخانه ابزارهای فنی جامع از جمله روشنایی مصنوعی ، تأمین محلول مواد مغذی ، کنترل محیط زیست سه بعدی ، عملیات کمکی خودکار ، مدیریت تولید هوشمند و غیره را ادغام می کند و بیوتکنولوژی ، اطلاعات را یکپارچه می کند. فناوری و هوش مصنوعی. دستاوردهای هوشمند و دیگر فناوری پیشرفته ، توسعه مداوم صنعت را ارتقا می بخشد. 

سیستم منبع نور مصنوعی LED

ساخت محیط نور مصنوعی یکی از فناوری های اصلی سیستم پرورش نهال در کارخانه های گیاهی است و همچنین منبع اصلی مصرف انرژی برای تولید نهال است. محیط نور کارخانه های گیاهی از انعطاف پذیری قوی برخوردار است و محیط نور را می توان از ابعاد مختلفی مانند کیفیت نور ، شدت نور و نورپردازی تنظیم کرد و در عین حال ، عوامل نور مختلف می توانند بهینه سازی و ترکیب شوند تا در دنباله زمانی تشکیل شود تا شکل بگیرد فرمول سبک برای کشت نهال ، اطمینان از محیط نوری مناسب برای کشت مصنوعی نهال. بنابراین ، بر اساس ویژگی های تقاضای نور و اهداف تولید رشد نهال مختلف ، با بهینه سازی پارامترهای فرمول نور و استراتژی تأمین نور ، یک منبع ویژه نور LED صرفه جویی در انرژی ایجاد شده است ، که می تواند تا حد زیادی بازده تبدیل انرژی نور از نهال ها را بهبود بخشد. ، تجمع زیست توده نهال را ارتقا دهید و کیفیت تولید نهال را بهبود بخشید ، ضمن کاهش مصرف انرژی و هزینه های تولید. علاوه بر این ، تنظیم محیط نوری نیز یک وسیله فنی مهم در فرآیند اهلی کردن نهال ها و بهبود نهال های پیوند زده است.

سیستم نهال عمودی چند لایه قابل جدا شدن

پرورش نهال در کارخانه گیاه با استفاده از یک قفسه سه بعدی چند لایه انجام می شود. از طریق طراحی سیستم مدولار ، مونتاژ سریع سیستم افزایش گیاهچه قابل تحقق است. فاصله بین قفسه ها را می توان انعطاف پذیر تنظیم کرد تا نیازهای فضا برای پرورش انواع مختلف نهال را برآورده کند و میزان استفاده از فضا را تا حد زیادی بهبود بخشد. علاوه بر این ، طراحی جداگانه از سیستم بذر ، سیستم روشنایی و سیستم آبیاری آب و کود ، بستر بذر را قادر می سازد که هم عملکرد حمل و نقل داشته باشد ، که برای انتقال به کارگاه های مختلف مانند کاشت ، جوانه زنی و اهلی کردن مناسب است و کار را کاهش می دهد. مصرف سینی نهال.

سیستم نهال عمودی چند لایه قابل جدا شدن 

آبیاری آب و کود عمدتا از طریق کنترل دقیق زمان و فراوانی تأمین محلول مواد مغذی ، از نوع جزر و مد ، نوع اسپری و سایر روشها استفاده می کند تا به تأمین یکنواخت و استفاده کارآمد از آب و مواد مغذی معدنی برسد. همراه با فرمول محلول خاص مواد مغذی برای نهال ، می تواند نیازهای رشد و توسعه نهال ها را برآورده کرده و از رشد سریع و سالم نهال ها اطمینان حاصل کند. علاوه بر این ، از طریق سیستم تشخیص یون مواد مغذی آنلاین و سیستم عقیم سازی محلول مواد مغذی ، می توان مواد مغذی را به موقع دوباره پر کرد ، ضمن اینکه از تجمع میکروارگانیسم ها و متابولیت های ثانویه که بر رشد طبیعی نهال ها تأثیر می گذارد ، جلوگیری می شود. 

سیستم کنترل محیط

کنترل دقیق و کارآمد محیطی یکی از ویژگی های اصلی سیستم انتشار نهال کارخانه کارخانه است. ساختار نگهداری خارجی یک کارخانه گیاه به طور کلی از موادی که مات و بسیار عایق هستند مونتاژ می شود. بر این اساس ، تنظیم نور ، دما ، رطوبت ، سرعت باد و CO2 تقریباً تحت تأثیر محیط خارجی قرار نمی گیرد. از طریق ساخت مدل CFD برای بهینه سازی طرح مجرای هوا ، همراه با روش کنترل میکرو محیط زیست ، توزیع یکنواخت عوامل محیطی مانند دما ، رطوبت ، سرعت باد و CO2 در فضای کشت با چگالی بالا می تواند حاصل شود مقررات محیط هوشمند توسط سنسورهای توزیع شده و کنترل تماس تحقق می یابد و تنظیم زمان واقعی کل محیط کشت از طریق اتصال بین واحد نظارت و سیستم کنترل انجام می شود. علاوه بر این ، استفاده از منابع نوری خنک شده با آب و گردش آب ، همراه با معرفی منابع سرد در فضای باز ، می تواند به خنک کننده صرفه جویی در انرژی برسد و مصرف انرژی تهویه مطبوع را کاهش دهد.

تجهیزات عملیاتی کمکی اتوماتیک

فرآیند عملیات پرورش نهال کارخانه کارخانه سخت ، چگالی کار زیاد ، فضای جمع و جور است و تجهیزات کمکی اتوماتیک ضروری است. استفاده از تجهیزات کمکی خودکار نه تنها برای کاهش مصرف نیروی کار مساعد است بلکه به بهبود کارآیی فضای کشت نیز کمک می کند. تجهیزات اتوماسیون که تاکنون توسعه یافته است شامل دستگاه پوشش پلاگین خاک ، بذر ، دستگاه پیوند ، حمل و نقل Trolley AGV و غیره است. تحت کنترل سکوی مدیریت هوشمند پشتیبانی ، عملکرد بدون سرنشین کل فرآیند پرورش نهال تحقق یافت علاوه بر این ، فناوری بینایی دستگاه نیز نقش فزاینده ای در فرآیند پرورش گیاهچه ایفا می کند. این نه تنها به نظارت بر وضعیت رشد نهال ها کمک می کند ، بلکه در مدیریت نهال های تجاری نیز کمک می کند ، بلکه غربالگری اتوماتیک نهال های ضعیف و نهال های مرده را نیز انجام می دهد. دست ربات نهال ها را حذف و پر می کند.

مزایای پرورش نهال کارخانه گیاهان

سطح بالای کنترل محیط زیست تولید سالانه را امکان پذیر می کند

با توجه به خاصیت پرورش نهال ، کنترل محیط کشت آن بسیار مهم است. در شرایط کارخانه گیاهان ، عوامل محیطی مانند نور ، دما ، آب ، هوا ، کود و CO2 بسیار کنترل شده است که می تواند بدون در نظر گرفتن فصول و مناطق ، بهترین محیط رشد را برای پرورش نهال فراهم کند. علاوه بر این ، در فرآیند پرورش نهال های پیوند زده و برش نهال ، روند پیوند زدن زخم و تمایز ریشه نیاز به کنترل محیطی بالاتری دارد و کارخانه های گیاهی نیز حامل های عالی هستند. انعطاف پذیری شرایط محیطی کارخانه گیاهی خود قوی است ، بنابراین برای تولید نهال های گیاهی در فصول غیر پرورش یا در محیط های شدید از اهمیت زیادی برخوردار است و می تواند پشتیبانی نهال را برای اطمینان از عرضه چند ساله سبزیجات فراهم کند. علاوه بر این ، تولید نهال کارخانه های گیاهی محدود به فضا نیست و می تواند در حومه شهرها و فضاهای عمومی جامعه در محل انجام شود. مشخصات انعطاف پذیر و قابل تغییر است و باعث تولید انبوه و عرضه نزدیک نهال با کیفیت بالا می شود و پشتیبانی مهمی برای توسعه باغبانی شهری ارائه می دهد. 

چرخه پرورش را کوتاه کرده و کیفیت نهال ها را بهبود بخشید

در شرایط کارخانه گیاهان ، به لطف کنترل دقیق عوامل محیطی مختلف رشد ، چرخه پرورش نهال در مقایسه با روشهای سنتی 30 ٪ تا 50 ٪ کوتاه می شود. کوتاه شدن چرخه پرورش می تواند دسته تولید نهال ها را افزایش دهد ، درآمد تولید کننده را افزایش داده و خطرات عملیاتی ناشی از نوسانات بازار را کاهش دهد. برای تولید کنندگان ، این امر به پیوند زودهنگام و کاشت ، راه اندازی زودرس بازار و بهبود رقابت در بازار منجر می شود. از طرف دیگر ، نهال های پرورش یافته در کارخانه گیاهان مرتب و محکم هستند ، شاخص های مورفولوژیکی و کیفیت به طور قابل توجهی بهبود می یابند و عملکرد تولید پس از استعمار بهتر است. مطالعات نشان داده است که نهال های گوجه فرنگی ، فلفل و خیار که در شرایط کارخانه گیاهی پرورش داده می شوند نه تنها باعث بهبود سطح برگ ، ارتفاع گیاه ، قطر ساقه ، قدرت ریشه و سایر شاخص ها می شوند ، بلکه باعث افزایش سازگاری ، مقاومت به بیماری ، تمایز جوانه گل پس از استعمار می شوند. و تولید و جنبه های دیگر مزایای آشکاری دارند. تعداد گلهای ماده در هر گیاه 33.8 درصد افزایش یافته و تعداد میوه در هر گیاه 37.3 ٪ پس از کاشت نهال های خیار در کارخانه های گیاهی افزایش یافته است. با عمیق تر شدن مداوم تحقیقات نظری در مورد زیست شناسی محیط رشد نهال ، کارخانه های گیاهی در شکل گیری مورفولوژی نهال و بهبود فعالیت فیزیولوژیکی دقیق تر و قابل کنترل خواهند بود.

 مقایسه وضعیت نهال های پیوند زده در گلخانه ها و کارخانه های گیاهی

استفاده کارآمد از منابع برای کاهش هزینه های نهال

کارخانه کارخانه روشهای کاشت استاندارد ، منوطیک شده و صنعتی را اتخاذ می کند ، به طوری که هر پیوند از تولید نهال کاملاً کنترل می شود و کارآیی استفاده از منابع به طور قابل توجهی بهبود می یابد. دانه ها اصلی ترین هزینه در پرورش نهال است. به دلیل عملکرد نامنظم و کنترل ضعیف محیطی نهال های سنتی ، مشکلاتی از قبیل غیر آزمون یا رشد ضعیف بذرها وجود دارد و در نتیجه زباله های زیادی در این فرآیند از دانه ها به نهال های تجاری ایجاد می شود. در محیط کارخانه گیاه ، از طریق پیش درمانی بذر ، کاشت ریز و کنترل دقیق محیط کشت ، بهره وری استفاده از دانه ها تا حد زیادی بهبود می یابد و می توان آن را بیش از 30 ٪ کاهش داد. آب ، کود و منابع دیگر نیز اصلی ترین هزینه افزایش نهال سنتی است و پدیده زباله های منابع جدی است. در شرایط کارخانه های گیاهی ، از طریق استفاده از فناوری آبیاری دقیق ، کارآیی آب و کود کود می تواند بیش از 70 ٪ افزایش یابد. علاوه بر این ، با توجه به فشردگی ساختار کارخانه گیاه و یکنواختی کنترل محیطی ، انرژی و بهره وری استفاده از CO2 در فرآیند انتشار نهال نیز به طور قابل توجهی بهبود یافته است.

در مقایسه با افزایش نهال در مزارع سنتی و افزایش گیاهچه گلخانه ، بزرگترین ویژگی پرورش گیاهچه در کارخانه های گیاهی این است که می توان آن را به روش سه بعدی چند لایه انجام داد. در کارخانه گیاه ، پرورش نهال را می توان از هواپیما به فضای عمودی گسترش داد ، که باعث می شود راندمان پرورش گیاهچه در هر واحد از زمین تا حد زیادی بهبود یابد و به طور قابل توجهی راندمان استفاده از فضا را بهبود بخشد. به عنوان مثال ، ماژول استاندارد برای پرورش نهال که توسط یک شرکت بیولوژیکی توسعه یافته است ، تحت شرط پوشش منطقه 4.68 ㎡ ، می تواند بیش از 10،000 نهال را در یک دسته واحد پرورش دهد ، که می تواند برای تولید سبزیجات 3.3 MU (2201.1 ㎡) استفاده شود. نیازها تحت شرایط تولید چند لایه چند لایه با چگالی بالا ، پشتیبانی از تجهیزات کمکی اتوماتیک و سیستم حمل و نقل هوشمندانه هوشمند می تواند باعث افزایش تا حد زیادی کارایی کارآیی کار و صرفه جویی در بیش از 50 ٪ شود.

پرورش نهال مقاومت بالا برای کمک به تولید سبز

محیط تولید تمیز کارخانه گیاه می تواند بروز آفات و بیماری ها را در فضای پرورش کاهش دهد. در عین حال ، از طریق پیکربندی بهینه شده از محیط کشت ، نهال های تولید شده مقاومت بالاتری خواهند داشت که می تواند در هنگام تکثیر و کاشت نهال ، سمپاشی سموم دفع آفات را تا حد زیادی کاهش دهد. علاوه بر این ، برای پرورش نهال های ویژه مانند نهال های پیوند زده و نهال برش ، اقدامات کنترل سبز مانند نور ، دما ، آب و کود در کارخانه گیاه می تواند برای جایگزینی استفاده در مقیاس بزرگ هورمون ها در عملیات سنتی استفاده شود تا اطمینان حاصل شود ایمنی مواد غذایی ، کاهش آلودگی محیط زیست و دستیابی به نهال های سبز تولید پایدار.

تجزیه و تحلیل هزینه تولید 

راه های کارخانه های گیاهی برای افزایش مزایای اقتصادی نهال ها عمدتاً شامل دو بخش است. از یک طرف ، با بهینه سازی طراحی ساختاری ، عملکرد استاندارد و استفاده از امکانات و تجهیزات هوشمند ، می تواند مصرف بذر ، برق و نیروی کار را در فرآیند پرورش نهال کاهش دهد و آب ، کود ، گرما و مصرف انرژی را بهبود بخشد. بشر راندمان استفاده از گاز و CO2 هزینه پرورش نهال را کاهش می دهد. از طرف دیگر ، از طریق کنترل دقیق محیط و بهینه سازی جریان فرآیند ، زمان پرورش نهال ها کوتاه می شود و دسته پرورش سالانه و عملکرد نهال در هر واحد افزایش می یابد که در بازار رقابتی تر است. 

با توسعه فناوری کارخانه گیاهان و عمیق تر شدن تحقیقات زیست شناسی زیست شناسی در مورد کشت نهال ، هزینه پرورش گیاهچه در کارخانه های گیاهی اساساً مشابه با کشت سنتی گلخانه ای است و کیفیت و ارزش بازار نهال ها بیشتر است. با استفاده از نهال های خیار به عنوان نمونه ، مواد تولیدی نسبت زیادی را تشکیل می دهند ، حدود 37 ٪ از کل هزینه ها ، از جمله دانه ها ، محلول مواد مغذی ، سینی های پلاگین ، بسترها و غیره را تشکیل می دهند. مصرف انرژی الکتریکی حدود 24 ٪ از کل را تشکیل می دهد هزینه ، از جمله روشنایی گیاه ، تهویه مطبوع و محلول مواد مغذی مصرف انرژی پمپ و غیره ، که جهت اصلی بهینه سازی آینده است. علاوه بر این ، نسبت کم کار از ویژگی های تولید کارخانه گیاهان است. با افزایش مداوم درجه اتوماسیون ، هزینه مصرف نیروی کار بیشتر کاهش می یابد. در آینده ، می توان از طریق توسعه محصولات با ارزش افزوده و توسعه فناوری کشت صنعتی برای نهال درختان جنگلی گرانبها ، مزایای اقتصادی تولید نهال در کارخانه های گیاهی بیشتر بهبود یافت.

ترکیب هزینه نهال خیار /٪

وضعیت صنعتی سازی

در سالهای اخیر ، مؤسسات تحقیقاتی علمی به نمایندگی از موسسه تحقیقات کشاورزی شهری آکادمی علوم کشاورزی چین ، و شرکت های پیشرفته با فناوری پیشرفته ، صنعت پرورش نهال را در کارخانه های گیاهی تحقق بخشیده اند. این ماده می تواند یک خط تولید صنعتی کارآمد از بذر تا ظهور را فراهم کند. در میان آنها ، یک کارخانه گیاهی در Shanxi ساخته و به بهره برداری می رسد که در سال 2019 مساحت 3500 ㎡ را در بر می گیرد و می تواند 800،000 نهال فلفل یا 550،000 نهال گوجه فرنگی را در یک چرخه 30 روزه پرورش دهد. یکی دیگر از کارخانه های گیاهی پرورشگاه نهال ، مساحت 2300 را پوشش می دهد و می تواند 8-10 میلیون نهال در سال تولید کند. کارخانه درمانی موبایل برای نهال های پیوند زده به طور مستقل توسط انستیتوی کشاورزی شهری که آکادمی علوم کشاورزی چینی ساخته شده است می تواند یک سکوی درمانی و اهلی سازی خط مونتاژ را برای کشت نهال های پیوند زده فراهم کند. یک فضای کار واحد می تواند بیش از 10،000 نهال پیوند زده را همزمان اداره کند. در آینده انتظار می رود تنوع گونه های پرورش گیاهچه در کارخانه های گیاهی بیشتر گسترش یابد و سطح اتوماسیون و هوش به پیشرفت خود ادامه می دهد.

کارخانه درمانی موبایل برای نهال های پیوند زده شده توسط انستیتوی کشاورزی شهری ، آکادمی علوم کشاورزی چین

چشم انداز

به عنوان یک شرکت حامل جدید در افزایش نهال کارخانه ، کارخانه های گیاهی در مقایسه با روش های سنتی افزایش گیاهچه از نظر کنترل دقیق محیط زیست ، استفاده کارآمد از منابع و عملیات استاندارد ، دارای مزایای زیادی و پتانسیل تجاری سازی هستند. با کاهش مصرف منابع مانند دانه ، آب ، کود ، انرژی و نیروی انسانی در پرورش نهال و بهبود عملکرد و کیفیت نهال در واحد ، هزینه پرورش نهال در کارخانه های گیاهی بیشتر کاهش می یابد و محصولات در بازار رقابتی تر باشید. تقاضای زیادی برای نهال در چین وجود دارد. علاوه بر تولید محصولات سنتی مانند سبزیجات ، نهال های با ارزش بالا مانند گل ، داروهای گیاهی چینی و درختان نادر در کارخانه های گیاهی پرورش داده می شود و فواید اقتصادی بیشتر بهبود می یابد. در عین حال ، سکوی پرورش نهال صنعتی باید سازگاری و انعطاف پذیری پرورش گیاهچه مختلف را برای پاسخگویی به نیازهای بازار پرورش نهال در فصول مختلف در نظر بگیرد.

نظریه بیولوژیکی محیط پرورش گیاهچه هسته اصلی کنترل دقیق محیط کارخانه گیاه است. تحقیقات عمیق در مورد تنظیم شکل گیاه نهال و فتوسنتز و سایر فعالیتهای فیزیولوژیکی توسط عوامل محیطی مانند نور ، دما ، رطوبت و CO2 به ایجاد یک مدل تعامل با محیط زیست کمک می کند ، که می تواند مصرف انرژی تولید نهال را کاهش دهد و کیفیت و تولید نهال را بهبود بخشید. کیفیت مبنای نظری را فراهم می کند. بر این اساس ، فناوری و تجهیزات کنترل با نور به عنوان هسته و همراه با سایر عوامل محیطی ، و تولید نهال ها با انواع گیاهی خاص ، یکنواختی بالا و کیفیت بالا را برای برآورده کردن نیازهای کشت با چگالی بالا و عملکرد مکانیزه در گیاه سفارشی می کنید. کارخانه ها قابل توسعه هستند. در نهایت ، این یک مبنای فنی برای ساخت یک سیستم تولید دیجیتال گیاهی دیجیتال فراهم می کند و پرورش گیاهچه ای استاندارد ، بدون سرنشین و دیجیتال را در کارخانه های گیاهی تحقق می بخشد.

نویسنده: Xu Yaliang ، Liu Xinying ، و غیره 

اطلاعات استناد:

Xu Yaliang ، Liu Xinying ، Yang Qichang.Key تجهیزات فنی و صنعتی شدن پرورش گیاهچه در کارخانه های گیاهی [J]. فناوری مهندسی کشاورزی ، 2021،42 (4): 12-15.