Abstrakts

Pašlaik augu fabrika ir veiksmīgi realizējusi tādu dārzeņu stādus kā gurķus, tomātus, papriku, baklažānus un melones, nodrošinot lauksaimniekiem ar augstas kvalitātes stādiem partijās un ražošanas veiktspēja pēc stādīšanas ir labāka. Augu rūpnīcas ir kļuvušas par svarīgu līdzekļu piegādi dārzeņu rūpniecībai, un tām ir arvien nozīmīgāka loma dārzeņu rūpniecības piegādes struktūras reformas veicināšanā, nodrošinot pilsētu dārzeņu piegādi un zaļo dārzeņu ražošanu.

Augu rūpnīcas stādu selekcijas sistēmas dizains un galvenais tehniskais aprīkojums

Kā pašlaik visefektīvākā lauksaimnieciskās ražošanas sistēma, augu rūpnīcas stādu selekcijas sistēma integrē visaptverošus tehniskos līdzekļus, ieskaitot mākslīgo apgaismojumu, barības vielu šķīdumu piegādi, trīsdimensiju vides kontroli, automatizētu palīgdarbību, inteliģentu ražošanas pārvaldību utt., Un integrē biotehnoloģiju, informāciju Tehnoloģija un mākslīgais intelekts. Saprātīgi un citi augsto tehnoloģiju sasniegumi veicina nozares pastāvīgu attīstību. 

LED mākslīgā gaismas avota sistēma

Mākslīgās gaismas vides būvniecība ir viena no galvenajām tehnoloģijām, kas saistītas ar stādu vaislas sistēmu augu rūpnīcās, un tā ir arī galvenais enerģijas patēriņa avots stādīšanas ražošanai. Augu rūpnīcu gaismas videi ir spēcīga elastība, un gaismas vidi var regulēt no vairākām dimensijām, piemēram, gaismas kvalitāti, gaismas intensitāti un fotoperiodu, un tajā pašā laikā var optimizēt un kombinēt dažādus gaismas faktorus, veidojot A a Gaismas formula stādu audzēšanai, nodrošinot piemērotu gaismas vidi stādu mākslīgai audzēšanai. Tāpēc, pamatojoties uz dažādu stādu augšanas gaismas pieprasījuma īpašībām un ražošanas mērķiem, optimizējot gaismas formulas parametrus un gaismas piegādes stratēģiju, ir izstrādāts īpašs enerģijas taupīšanas LED gaismas avots, kas var ievērojami uzlabot stādu gaismas enerģijas pārveidošanas efektivitāti , veicināt stādu biomasas uzkrāšanos un uzlabot stādu ražošanas kvalitāti, vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu un ražošanas izmaksas. Turklāt gaismas vides regulēšana ir arī svarīgs tehnisks līdzeklis stādu piedzimšanas un potētu stādu dziedināšanas procesā.

Noņemama daudzslāņu vertikālā stādu sistēma

Stādu selekciju augu rūpnīcā veic, izmantojot daudzslāņu trīsdimensiju plauktu. Izmantojot modulāro sistēmas dizainu, var realizēt straujo paaugstināšanas sistēmas montāžu. Atstatumu starp plauktiem var elastīgi pielāgot, lai atbilstu kosmosa prasībām dažādu stādu šķirņu audzēšanai un ievērojami uzlabotu kosmosa izmantošanas ātrumu. Turklāt atsevišķs sēklu gultnes sistēmas, apgaismojuma sistēmas, kā arī ūdens un mēslojuma apūdeņošanas sistēmas dizains ļauj sēklai būt gan transporta funkcijai, kas ir ērta, lai pārvietotos uz dažādiem darbnīcām, piemēram, sēšanu, dīgtspēju un pieradināšanu, un tas samazina darbu Stādu paplātes apstrādes patēriņš.

Noņemama daudzslāņu vertikālā stādu sistēma 

Ūdens un mēslojuma apūdeņošana galvenokārt pieņem plūdmaiņu veidu, smidzināšanas veidu un citas metodes, precīzi kontrolējot barības vielu šķīduma piegādes laiku un biežumu, lai panāktu vienmērīgu piegādi un efektīvu ūdens un minerālu barības vielu izmantošanu. Apvienojumā ar īpašo barības vielu šķīduma formulu stādiem tas var apmierināt stādu augšanas un attīstības vajadzības un nodrošināt straujo un veselīgu stādu augšanu. Turklāt, izmantojot tiešsaistes barības vielu jonu noteikšanas sistēmu un barības vielu šķīduma sterilizācijas sistēmu, barības vielas var papildināt laikā, vienlaikus izvairoties no mikroorganismu un sekundāro metabolītu uzkrāšanās, kas ietekmē normālu stādu augšanu. 

Vides kontroles sistēma

Precīza un efektīva vides kontrole ir viena no galvenajām augu rūpnīcas stādu izplatīšanās sistēmas iezīmēm. Augu rūpnīcas ārējā apkopes struktūra parasti tiek salikta no necaurspīdīgiem un ļoti izolējošiem materiāliem. Pamatojoties uz to, ārējā vide gandrīz neietekmē gaismas, temperatūras, mitruma, vēja ātruma un CO2 regulēšanu. Veidojot CFD modeli, lai optimizētu gaisa vada izkārtojumu apvienojumā ar mikrovides kontroles metodi, vides faktoru, piemēram, temperatūras, mitruma, vēja ātruma un CO2, vienmērīgs sadalījums augstas blīvuma kultūras telpā var sasniegt. Saprātīgu vides regulēšanu realizē sadalīti sensori un kontakta kontrole, un visas kultivēšanas vides reālā laika regulēšana tiek veikta, izmantojot savienojumu starp uzraudzības vienību un vadības sistēmu. Turklāt ar ūdeni atdzesētu gaismas avotu un ūdens cirkulācijas izmantošanu apvienojumā ar āra auksto avotu ieviešanu var sasniegt enerģijas taupīšanas dzesēšanu un samazināt enerģijas patēriņu gaisa kondicionētāju.

Automātiska papildu operācijas aprīkojums

Augu rūpnīcas stādu selekcijas operācijas process ir stingrs, operācijas blīvums ir augsts, telpa ir kompakta un automātiska papildu aprīkojums ir neaizstājams. Automatizēta papildu aprīkojuma izmantošana ne tikai veicina darbaspēka patēriņa samazināšanu, bet arī palīdz uzlabot audzēšanas telpas efektivitāti. Līdz šim izstrādātais automatizācijas aprīkojums ietver spraudņa augsnes apvalka mašīnu, sējmašīnu, potēšanas mašīnu, AGV loģistiku, kas transponē ratiņus utt., Kas atbalsta inteliģentās pārvaldības platformas kontroli, bezpilota darbība visa stādu selekcijas procesa darbība būtībā var būt bezpilota darbība. realizēja. Turklāt mašīnu redzamības tehnoloģijai ir arī arvien nozīmīgāka loma stādu selekcijas procesā. Tas ne tikai palīdz uzraudzīt stādu augšanas stāvokli, palīdz komerciālu stādu pārvaldībā, bet arī veic automātisku vāju stādu un mirušu stādu skrīningu. Robota roka noņem un piepilda stādus.

Augu rūpnīcas stādu selekcijas priekšrocības

Augsts vides kontroles līmenis ļauj gada ražošanu

Saistīšanas selekcijas īpatnības dēļ tā audzēšanas vides kontrole ir ļoti svarīga. Augu rūpnīcas apstākļos vides faktori, piemēram, gaisma, temperatūra, ūdens, gaiss, mēslojums un CO2, ir ļoti kontrolēti, kas var nodrošināt vislabāko augšanas vidi stādīšanas selekcijai neatkarīgi no gadalaikiem un reģioniem. Turklāt potētu stādu selekcijas procesā un griešanas stādos brūču sadzīšanas un sakņu diferenciācijas potēšanas procesā ir nepieciešama lielāka vides kontrole, un augu rūpnīcas ir arī lieliski nesēji. Pati augu rūpnīcas vides apstākļu elastība ir spēcīga, tāpēc tai ir liela nozīme dārzeņu stādu ražošanai gadalaikos, kas nav saistīti ar mazuļiem vai ekstrēmā vidē, un tie var sniegt stādu atbalstu, lai nodrošinātu daudzgadīgu dārzeņu piegādi. Turklāt augu rūpnīcu stādīšanas selekciju neierobežo kosmoss, un to var veikt uz vietas pilsētu un sabiedrisko sabiedrisko telpu priekšpilsētās. Specifikācijas ir elastīgas un maināmas, nodrošinot masveida ražošanu un rūpīgu augstas kvalitātes stādu piegādi, nodrošinot svarīgu atbalstu pilsētas dārzkopības attīstībai. 

Saīsiniet vaislas ciklu un uzlabojiet stādu kvalitāti

Augu rūpnīcas apstākļos, pateicoties precīzai dažādu augšanas vides faktoru kontrolei, stādu selekcijas cikls tiek saīsināts par 30% līdz 50%, salīdzinot ar tradicionālajām metodēm. Vaislas cikla saīsināšana var palielināt stādu ražošanas partiju, palielināt ražotāja ienākumus un samazināt darbības riskus, ko izraisa tirgus svārstības. Audzētājiem tas veicina agrīnu pārstādīšanu un stādīšanu, agrīnu tirgus uzsākšanu un uzlabotu tirgus konkurētspēju. No otras puses, stādi, kas audzēti augu rūpnīcā, ir glīti un resni, morfoloģiskie un kvalitātes rādītāji ir ievērojami uzlaboti, un ražošanas rādītāji pēc kolonizācijas ir labāki. Pētījumi parādīja, ka tomātu, piparu un gurķu stādi, kas audzēti augu rūpnīcas apstākļos, ne tikai uzlabo lapu laukumu, augu augstumu, stumbra diametru, sakņu sparu un citus rādītājus, bet arī uzlabo pielāgošanās spēju, izturību pret slimībām, ziedu pumpuru diferenciāciju pēc kolonizācijas. Un ražošanai un citiem aspektiem ir acīmredzamas priekšrocības. Sieviešu ziedu skaits uz vienu augu palielinājās par 33,8%, un augļu skaits uz vienu augu palielinājās par 37,3% pēc tam, kad augu rūpnīcās audzēti gurķu stādi stādīšana. Nepārtraukti padziļinot teorētisko pētījumu par stādu attīstības vides bioloģiju, augu rūpnīcas būs precīzākas un kontrolējamas stādīšanas morfoloģijas veidošanā un fizioloģiskās aktivitātes uzlabošanā.

 Salīdzinājums ar uzpotētu stādiem siltumnīcās un augu rūpnīcās

Efektīva resursu izmantošana stādu izmaksu samazināšanai

Augu rūpnīca izmanto standartizētas, informētas un industrializētas stādīšanas metodes, lai katra stādu ražošanas saikne būtu stingri kontrolēta, un resursu izmantošanas efektivitāte ir ievērojami uzlabota. Sēklas ir galvenais izmaksu patēriņš stādīšanas selekcijā. Sakarā ar neregulāru darbību un sliktu tradicionālo stādu vadāmību vides jomā, pastāv tādas problēmas kā ne-germinācija vai vāja sēklu augšana, kā rezultātā procesā rodas milzīgi atkritumi no sēklām līdz komerciāliem stādiem. Augu rūpnīcas vidē, izmantojot sēklu pirmapstrādi, smalku sēšanu un precīzu kultivēšanas vides kontroli, sēklu izmantošanas efektivitāte ir ievērojami uzlabota, un devu var samazināt par vairāk nekā 30%. Ūdens, mēslojums un citi resursi ir arī galvenais tradicionālās stādu audzēšanas izmaksu patēriņš, un resursu atkritumu fenomens ir nopietns. Augu rūpnīcu apstākļos, izmantojot precizitātes apūdeņošanas tehnoloģiju, ūdens un mēslojuma izmantošanas efektivitāti var palielināt par vairāk nekā 70%. Turklāt ir ievērojami uzlabota arī pašas augu rūpnīcas struktūras kompaktuma un pašas rūpnīcas struktūras un vides kontroles vienveidības vienveidība stādu izplatīšanās procesā.

Salīdzinot ar tradicionālo atvērtā lauka stādu celšanu un siltumnīcu stādu audzēšanu, lielākā stādu selekcijas iezīme augu rūpnīcās ir tā, ka to var veikt daudzslāņainā trīsdimensiju veidā. Augu rūpnīcā stādu selekciju var paplašināt no plaknes līdz vertikālajai telpai, kas ievērojami uzlabo stādu selekcijas efektivitāti uz zemes vienību un ievērojami uzlabo kosmosa izmantošanas efektivitāti. Piemēram, bioloģiskā uzņēmuma izstrādātā bioloģiskā uzņēmuma stādu selekcijas standarta modulis, nosacījumā, lai aptvertu platību 4,68 ㎡, vienā partijā var vairot vairāk nekā 10 000 stādus, ko var izmantot 3,3 MU (2201,1 ㎡) dārzeņu ražošanai vajadzības. Augstas blīvuma daudzslāņu trīsdimensiju vaislas apstākļos, atbalstot automātisko palīgu aprīkojumu un inteliģentu loģistikas transporta sistēmu, var ievērojami uzlabot darbaspēka izmantošanas efektivitāti un ietaupīt darbaspēku par vairāk nekā 50%.

Augstas pretestības stādu audzēšana, lai palīdzētu zaļai ražošanai

Augu rūpnīcas tīra ražošanas vide var ievērojami samazināt kaitēkļu un slimību rašanos vaislas telpā. Tajā pašā laikā, izmantojot optimizētu kultūras vides konfigurāciju, ražotajiem stādiem būs augstāka izturība, kas var ievērojami samazināt pesticīdu izsmidzināšanu stādu izplatīšanās un stādīšanas laikā. Turklāt, lai audzētu īpašus stādus, piemēram, uzpotēti stādi un griešanas stādus, zaļās vadības pasākumus, piemēram, gaismu, temperatūru, ūdeni un mēslojumu augu rūpnīcā, var izmantot, lai aizstātu hormonu liela mēroga izmantošanu tradicionālajās operācijās, lai nodrošinātu Pārtikas nekaitīgums, samazina vides piesārņojumu un sasniedz zaļos stādus ilgtspējīgu ražošanu.

Ražošanas izmaksu analīze 

Veidi, kā augu rūpnīcas palielina stādu ekonomiskos ieguvumus, galvenokārt ir divas daļas. No vienas puses, optimizējot strukturālo dizainu, standartizētu darbību un inteliģentu aprīkojuma un aprīkojuma izmantošanu, tas var samazināt sēklu, elektrības un darbaspēka patēriņu, selekcijas vaislas procesā un uzlabot ūdeni, mēslojumu, siltumu un enerģijas patēriņu Apvidū Gāzes un CO2 izmantošanas efektivitāte samazina selekcijas selekcijas izmaksas; No otras puses, precīzi kontrolējot vidi un optimizējot procesa plūsmu, tiek saīsināts stādu selekcijas laiks, un tiek palielināta ikgadējā vaislas partija un stādu raža uz telpas vienību, kas tirgū ir konkurētspējīgāka. 

Izstrādājot augu rūpnīcas tehnoloģiju un nepārtrauktu vides bioloģijas pētījumu padziļināšanos par stādu audzēšanu, stādu selekcijas izmaksas augu rūpnīcās būtībā ir tādas pašas kā tradicionālās siltumnīcu audzēšanas izmaksas, un stādu kvalitāte un tirgus vērtība ir augstāka. Gurķu stādus kā piemēru uztverot, ražošanas materiāli veido lielu daļu, veidojot apmēram 37% no kopējām izmaksām, ieskaitot sēklas, barības vielu šķīdumu, spraudņu paplātes, substrātus utt. Elektriskās enerģijas patēriņš veido apmēram 24% no visiem Izmaksas, ieskaitot augu apgaismojumu, gaisa kondicionēšanu un barības vielu šķīduma sūkņa enerģijas patēriņu utt., Kas ir galvenais nākotnes optimizācijas virziens. Turklāt zemais darbaspēka īpatsvars ir augu rūpnīcas ražošanas iezīme. Nepārtraukti palielinoties automatizācijas pakāpei, darbaspēka patēriņa izmaksas tiks vēl vairāk samazinātas. Nākotnē stādu selekcijas ekonomiskos ieguvumus augu rūpnīcās var vēl vairāk uzlabot, attīstot augstas pievienotās vērtības kultūras un attīstot industrializēto audzēšanas tehnoloģiju dārgo mežu koku stādiem.

Gurķu stādīšanas izmaksu sastāvs /%

Industrializācijas statuss

Pēdējos gados zinātniskās pētniecības iestādes, kuras pārstāv Ķīnas Lauksaimniecības zinātņu akadēmijas Pilsētas Lauksaimniecības pētījumu institūts, un augsto tehnoloģiju uzņēmumi ir sapratuši stādu selekcijas nozari augu rūpnīcās. Tas var nodrošināt stādus ar efektīvu rūpniecības ražošanas līniju no sēklām līdz parādīšanai. Starp tām augu rūpnīca Shanxi, kas 2019. gadā tika būvēta un nodota ekspluatācijā, aptver 3500 ㎡ platību un 30 dienu ciklā var audzēt 800 000 piparu stādus vai 550 000 tomātu stādus. Vēl viena stādu audzēšanas augu rūpnīca, kas būvēta, aptver 2300 ㎡ platību un gadā var saražot 8-10 miljonus stādus. Mobilais dziedināšanas augs potētiem stādiem, ko patstāvīgi izstrādājusi Pilsētas lauksaimniecības institūts, Ķīnas Lauksaimniecības zinātņu akadēmija var nodrošināt montāžas līnijas dziedināšanas un pieradināšanas platformu potētu stādu audzēšanai. Vienā darba telpā vienlaikus var apstrādāt vairāk nekā 10 000 potētu stādus. Paredzams, ka nākotnē stādu selekcijas šķirņu daudzveidība augu rūpnīcās tiks vēl vairāk paplašināta, un automatizācijas un intelekta līmenis turpinās uzlaboties.

Mobilais dziedināšanas augs potētiem stādiem, ko izstrādājis Ķīnas Lauksaimniecības zinātņu akadēmija Pilsētas lauksaimniecības institūts

Perspektīva

Augu rūpnīcām kā jaunam rūpnīcas stādu audzēšanas nesējam ir milzīgas priekšrocības un komercializācijas potenciāls, salīdzinot ar tradicionālajām stādīšanas metodēm, precīzas vides kontroles ziņā, efektīvu resursu izmantošanu un standartizētu darbību izmantošanu. Samazinot tādu resursu kā sēklu, ūdens, mēslojuma, enerģijas un darbaspēka patēriņu stādīšanas selekcijā un uzlabojot stādu ražu un kvalitāti uz laukuma vienību, stādu selekcijas izmaksas augu rūpnīcās tiks vēl vairāk samazinātas, un produkti to darīs Esiet konkurētspējīgāks tirgū. Ķīnā ir milzīgs pieprasījums pēc stādiem. Papildus tradicionālo kultūru, piemēram, dārzeņu ražošanai, augu stādiem, piemēram, ziediem, ķīniešu zāļu zālēm un retiem kokiem, ražošanai tiks audzēti augu rūpnīcās, un ekonomiskie ieguvumi tiks vēl vairāk uzlaboti. Tajā pašā laikā industrializētajā stādu selekcijas platformā ir jāapsver dažādu stādu selekcijas saderība un elastība, lai dažādos gadalaikos apmierinātu stādu selekcijas tirgus vajadzības.

Seedling selekcijas vides bioloģiskā teorija ir precīzas augu rūpnīcas vides kontroles kodols. Padziļināts pētījums par stādu augu formas un fotosintēzes regulēšanu un citām fizioloģiskām aktivitātēm, izmantojot tādus vides faktorus kā gaisma, temperatūra, mitrums un CO2, palīdzēs izveidot stādu un vides mijiedarbības modeli, kas var samazināt stādu ražošanas enerģijas patēriņu un Uzlabot stādu kvalitāti un ražošanu. Kvalitāte nodrošina teorētisko pamatu. Pamatojoties uz to, vadības tehnoloģija un aprīkojums ar gaismu kā serdi un kopā ar citiem vides faktoriem un pielāgojiet stādus ar īpašiem augu veidiem, augstu vienveidību un augstas kvalitātes, lai izpildītu augstas blīvuma audzēšanas prasības un mehāniski darboties augā var izstrādāt rūpnīcas. Galu galā tas nodrošina tehnisku pamatu digitālās stādīšanas ražošanas sistēmas izveidošanai un realizē standartizētu, bezpilota un digitālu stādu audzēšanu augu rūpnīcās.

Autors: Xu Yaliang, Liu Xinying utt. 

Citēšanas informācija:

Xu Yaliang, Liu Xinying, Yang Qichang.Key tehniskais aprīkojums un stādu selekcijas industrializācija augu rūpnīcās [J]. Lauksaimniecības inženierzinātņu tehnoloģija, 2021,42 (4): 12-15.