Laburpena: Azken urteotan, nekazaritza teknologia modernoaren etengabeko esplorazioarekin, landare fabrikaren industriak ere azkar garatu du. Artikulu honek Landareen Fabrikako Teknologia eta Industria Garapenaren eta Industriaren Garapenaren aurkako Arazoak eta Garapena eta Garapenaren Garapenaren aurkako Kontratazioak aurkezten ditu eta etorkizunean landare lantegien garapenerako joera eta etorkizuna.

1. Txinan eta atzerriko lantegietako teknologiaren garapenaren egoera

1.1 Atzerriko Teknologiaren Garapenaren egoera quo

XXI. Mendeaz geroztik, landareen lantegien ikerketak argi-eraginkortasuna hobetzera bideratu du batez ere, geruza anitzeko hiru dimentsiotako laborantza sistemaren ekipamenduak sortzea eta kudeaketa eta kontrol adimenduna eta garapena. Mendean, Nekazaritzako LED argi iturrien berrikuntzak aurrera egin du, LED energia aurrezteko argi-iturriak aplikatzeko laguntza tekniko garrantzitsua eskainiz landare lantegietan. Chiba Unibertsitateak Japonian berrikuntza ugari egin ditu eraginkortasun handiko argi iturrietan, energia aurrezteko ingurumenaren kontrolean eta laborantza tekniketan. Wageningen Unibertsitateak Herbehereetan, laborantza-ingurumenaren simulazioa eta optimizazio dinamikoa erabiltzen ditu landare-lantegietarako ekipamendu sistema adimenduna garatzeko, eta horrek asko murrizten du funtzionamendu kostuak eta lan produktibitatea nabarmen hobetzen du.

Azken urteotan, landare lantegiek pixkanaka-pixkanaka-pixkanaka-pixkanaka ekoizpen prozesuen erdi automatizazioa diseinatu dute, landaketa, transplantatzea eta uzta uztea. Japonia, Herbehereak eta Estatu Batuak abangoardian daude, mekanizazio, automatizazio eta adimen maila handia dutenak, eta nekazaritza bertikalaren eta zigorrik gabeko operazioaren norabidean garatzen ari dira.

1.2 Teknologia Garapenerako egoera Txinan

1.2.1 Espezializatutako LED argi iturria eta energia aurrezteko aplikazio teknologikoko ekipamendua landare fabrikan argi artifizialerako

Landare lantegietako hainbat landare espezie ekoizteko argi iturri bereziak garatu dira bata bestearen atzetik. Potentzia 30 eta 300 w bitartekoa da, eta irradiazio argiaren intentsitatea 80 eta 500 μmol / (m2 • s) da, eta horrek argi intentsitatea eman dezake, atalasearen kalitate parametroak, eraginkortasun handiko eragina lortzeko. Energia aurreztea eta landareen hazkuntza eta argiztapen beharretara egokitzea. Argi iturriaren beroaren xahutzen kudeaketari dagokionez, argi-iturriaren zalearen bero-xahutzeko diseinua sartu da, argiaren iturriaren argiaren gainbeheraren tasa murrizten duena eta argi iturriaren bizitza bermatzen duena. Gainera, LED argiaren iturriaren beroa murrizteko metodo bat proposatzen da elikagai-soluzioaren edo ur zirkulazioaren bidez. Landareen espazioaren kudeaketari dagokionez, landareen tamainaren legearen arabera, landareen tamainaren arabera, landare-etapan eta geroago, LED argiaren iturriaren espazio-mugimenduen kudeaketa bertikalaren bidez, landarearen kanabera distantzia estuan argiztatu daiteke eta energia aurrezteko helburua da lortutako. Gaur egun, Landare Argiaren Fabrikako Argiaren iturriaren energia-kontsumo energetikoa% 50era arte izan daiteke landare fabrikaren energia-kontsumo osoaren% 50era. LEDek% 50 energia aurreztu dezakeen arren, lanpara fluoreszenteekin alderatuta, oraindik energia aurrezteko eta kontsumitzeko murrizketari buruzko ikerketen potentziala eta beharra dago.

1.2.2 Geruza anitzeko hiru dimentsiotako laborantza teknologia eta ekipoak

Geruza anitzeko hiru dimentsioko laborantza geruzaren hutsunea murriztu egiten da LEDak lanpara fluoreszentea ordezkatzen duelako, landareen laborantza hiru dimentsiotako espazioaren erabilera hobetzen duena. Laborantza ohearen beheko diseinuari buruzko azterlan ugari daude. Altxatutako marrak fluxu turbulentoa sortzeko diseinatuta daude, eta horrek landare sustraiak elikagai soluzioan mantenugaiak xurgatzeko eta disolbatutako oxigenoaren kontzentrazioa areagotzen du. Kolonizazio Batzordea erabiliz, bi kolonizazio metodo daude, hau da, tamaina desberdinetako plastikozko kolonizazio kopak edo bizkotxoaren kolonizazio modua. Laborantza laborantza sistema bat agertu da, eta landaketa-taula eta landareak eskuz egin daitezke mutur batetik bestera, laborantza ohearen mutur batean landatzeko eta beste muturrean uzta lantzeko ekoizpen modua gauzatuz. Gaur egun, hiru dimentsiotako geruza anitzeko kulturaren teknologia eta ekipamendua garatu dira elikagai likidoen teknologian eta likido-fluxu sakonetan oinarritutako ekipamendua, eta marrubiak eta lore hostoen laborantza substratuaren teknologia eta ekipamendua. sortu dira. Aipatutako teknologia azkar garatu da.

1.2.3 Nutrizio irtenbide zirkulazio teknologia eta ekipoak

Nutrizio irtenbidea denbora tarte batez erabili ondoren, beharrezkoa da ur eta elementu mineralak gehitzea. Orokorrean, prestatutako mantenugai-irtenbide berria eta azido base soluzioaren zenbatekoa EE eta PH neurtuz zehazten da. Mantenoi irtenbidearen sedimentu edo erroen esfoliazio partikula handiak iragazki batek kendu behar ditu. Nutrizio-soluzioan erauzitako erroak metodo fotokatalitikoen bidez kendu daitezke, hidroponikoetan etengabeko mozteko oztopoak ekiditeko, baina zenbait arrisku daude mantenugaien eskuragarritasunean.

1.2.4 Ingurumen kontrolerako teknologia eta ekipoak

Ekoizpen espazioaren aire garbitasuna landare fabrikaren airearen kalitatearen adierazle garrantzitsuenetako bat da. Landare fabrika dinamikoetan landare fabrikaren produkzio espazioan landare-fabrika finkatutako esparruan). Materialen desinfekziorako sarrera, sarrerako langileak Aire dutxatzeko tratamendua eta airearen zirkulazioko airearen araztegiko sistema (Air Filtrazio Sistema) oinarrizko babesak dira. Ekoizpen espazioko airearen tenperatura eta hezetasuna, CO2 kontzentrazioa eta aire-fluxuaren abiadura airearen kalitatearen kontrolaren beste eduki garrantzitsu bat da. Txostenen arabera, aireko hodiak, aire-hodiak, aire-hodiak eta aire-sarrerak eta aire saltokiak konfiguratuz, tenperatura eta hezetasuna, CO2 kontzentrazioa eta aire-fluxuaren abiadura ere kontrolatu ditzake ekoizpen espazioan, eta landareen beharrak asetzeko eta landareen beharrak asetzeko kokapen espazial desberdinetan. Tenperatura, hezetasuna eta CO2 kontzentrazio kontrol sistema eta aire sistema freskoa zirkulazioko aire-sisteman organikoki integratuta daude. Hiru sistemek aire hodia, airearen sarrera eta airearen irteera partekatu behar dituzte eta zalearen bidez boterea eman behar dute airearen fluxua, iragazketa eta desinfekzioaren zirkulazioa eta airearen kalitatearen eguneratzea eta eguneratzea eta eguneratzea. Landare fabrikaren ekoizpena izurrite eta gaixotasunik gabe dagoela ziurtatzen du eta ez da pestizidarik behar. Aldi berean, tenperaturaren, hezetasunaren, aire-fluxuaren eta CO2 hazkunde ingurunearen elementuen arteko tenperatura, hezetasuna, aire-fluxua eta CO2 kontzentrazioa landareen hazkuntzaren beharrak asetzeko bermatzen da.

2. Landareen fabrikaren industriaren garapen egoera

2.1 Atzerriko lantegien fabrikaren industriaren egoera

Japonian, landare artifizial artifizialen lantegien ikerketa eta garapena eta garapena eta industrializazioa nahiko azkarra da, eta maila nagusian daude. 2010ean, Japoniako gobernuak 50 milioi milioi yen jarri zituen abian teknologiaren ikerketa eta garapen eta industria erakustaldia laguntzeko. Chiba Unibertsitateko eta Japoniako Landareen Fabrikako Ikerketa Elkarteak barne hartu zituzten zortzi instituziok. Japoniako etorkizuneko enpresak landare fabrika baten lehen industrializazio-proiektua egin zuen, 3.000 landareen eguneroko irteerarekin. 2012an, landare fabrikaren ekoizpen kostua 700 yen / kg izan zen. 2014an, Factory Landare fabrika modernoa Taga gazteluan, Miyagi prefektura osatu zen, munduko lehen LED lantegi fabrika bihurtuz, 10.000 landareen eguneroko irteera bihurtuz. 2016az geroztik, LED landareen fabrikak industrializazio azkarrean sartu dira Japonian, eta etenaldi paregabeak edo errentagarriak bata bestearen atzetik sortu dira. 2018an, 50.000 eta 100.000 landareren eguneroko produkzio-ahalmena duten lantegietako lantegietako lantegiek bata bestearen atzetik agertu ziren, eta landare fabrika globalak garapen handiak, profesionalak eta adimentsuak garatzen ari ziren. Aldi berean, Tokyo Energia elektrikoa, Okinawa energia elektrikoa eta beste eremu batzuk landare lantegietan inbertitzen hasi ziren. 2020an, Landare fabrikak sortutako letxuga merkatuaren merkatu kuota letxuga merkatu osoaren% 10 inguru izango da. Gaur egun, 250 argiztapen artifizialeko lantegi artifizialen artean,% 20 galera-fasean daude. letxuga, belarrak eta landareak.

Herbehereak munduko benetako liderra da, eguzki argiaren eta argi artifizialeko argiaren teknologia konbinatuen arloan landare fabrikarentzat, mekanizazio, automatizazio, adimen eta prestisutasun maila handia duena, eta teknologia eta ekipamendu multzo osoa esportatu du indartsu gisa Ekialde Hurbileko produktuak, Afrika, Txina eta beste herrialde batzuk. Aerofarms amerikar baserria Newark, New Jersey, AEB, 6500 m2-ko azalera dago. Batez ere barazkiak eta espeziak hazten ditu, eta irteera 900 t / urte ingurukoa da.

Nekazaritza bertikala aerofarmetan

Estatu Batuetako konpainia ugariko nekazaritza lantegi bertikalak LED argiztapena eta landaketa marko bertikala 6 m-ko altuera du. Landareak landareen alboetatik hazten dira. Grabitatearen ureztatzean oinarrituz, landatzeko metodo honek ez du ponpa gehigarririk behar eta ohiko nekazaritza baino ur-eraginkorragoa da. Erreklamazio ugariak bere baserriak ohiko baserri baten irteera ekoizten du, uraren% 1 bakarrik erabiltzen duen bitartean.

Nekazaritza Bertikal Landare Fabrika, Konpainia ugari

2.2 Egoera Landareen fabrikaren industria Txinan

2009an, Txinan lehen produkzioko lantegia kontrol adimendunarekin eraiki zen eta Changchun Nekazaritzako Expo Park-en eraiki zen. Eraikuntzaren eremua 200 m2 da, eta ingurumen-faktoreak, hala nola, tenperatura, hezetasuna, argia, CO2 eta mantenugaien soluzioaren kontzentrazioa lantegiaren fabrikaren kontzentrazioa automatikoki kontrolatu daiteke kudeaketa adimenduna lortzeko.

2010ean, Beijing-en eraiki zuten Tongzhou Landare fabrika. Egitura nagusiak geruza bakarreko altzairuzko egitura bat hartzen du 1289 m2-ko eraikuntza-eremua duena. Hegazkinaren garraiolari itxura du, nekazaritza txinatarra sinbolizatzen duena nekazaritza modernoaren teknologia aurreratuenera. Landareen ekoizpen hosto hosto baten eragiketa batzuetarako ekipamendu automatikoa garatu da, eta horrek produkzioaren automatizazio maila eta produkzioaren eraginkortasuna hobetu ditu. Landare fabrika lurreko iturri bero ponpa sistema eta eguzki energia sortzeko sistema bat hartzen ditu, eta horrek hobeto konpontzen du lantegietako lantegirako funtzionamendu kostu handien arazoa.

Tongzhou landare fabrikaren barruan eta kanpoan

2013an, nekazaritza teknologia enpresa asko sortu ziren Yangling Nekazaritzako Teknologia Goi Teknologikoko Zonaldean, Shaanxi probintzian. Landareen fabrikako proiektu gehienak eraikuntza eta operazioan nekazaritzako teknologia handiko erakustaldi parkeetan daude, batez ere zientzia erakustaldi ezagunetarako eta aisialdirako bisitetarako erabiltzen direnak. Muga funtzionalak direla eta, zaila da industrializazioek eskatzen duten etekin handia eta eraginkortasun handia lortzea, eta zaila izango da etorkizunean industrializazio forma nagusia izatea.

2015ean, Txinan LED txipa garrantzitsuak Txinan lankidetzan aritu zen Txinako Zientzien Akademiako Botany Institutuarekin lankidetzan aritu zen lantegi fabrika enpresa bat ezartzeko. Industria optoelektronikotik industria "fotobiologikora" zeharkatu du, eta aurrekari bihurtu da Txinako LED fabrikatzaileek industrializazioan landare lantegiak eraikitzeko inbertitzeko. Landare fabrika fotobiologian industria inbertsioa egiteko konpromisoa da, ikerketa zientifikoa, produkzioa, erakustaldia, inkubazioa eta bestelako funtzioak barneratzen dituena, 100 milioi yuan erregistratutako hiriburuarekin. 2016ko ekainean, 3.000 m2-ko azalera duen 3 solairuko eraikina duen landare fabrika hau osatu eta 10.000 m2 baino gehiagoko laborantza eremua osatu zen. 2017ko maiatzean, eguneroko ekoizpen eskala 1,500 kg barazki hosto hosto izango da, egunean 15.000 letxuga landareen baliokidea.

Enpresa honen ikuspegiak

3. Arazoak eta kontrapisioak landareen lantegien garapenaren aurrean

3.1 Arazoak

3.1.1 Eraikuntza handiko kostua

Landare lantegiek laboreak inguru ingurune itxi batean ekoiztu behar dituzte. Hori dela eta, kanpoko mantentze-egiturak, aire girotuko sistemak, aire girotuko sistemak, geruza anitzeko laborantza sistemak, mantenugaien konponbidearen zirkulazioa eta ordenagailu kontrol sistemak barne hartzen dituzte. Eraikuntzaren kostua nahiko altua da.

3.1.2 Eragiketa handiko kostua

Landare lantegiek behar dituzten argi iturri gehienak LED argietatik datoz, elektrizitate asko kontsumitzen dutenak, laborantza desberdinak hazteko dagozkien espektroak eskaintzen dituzten bitartean. Landare fabrikak ekoizteko prozesuan aire girotua, aireztapena eta ur ponpa bezalako ekipoek ere elektrizitatea kontsumitzen dute, beraz, elektrizitate fakturak gastu izugarriak dira. Estatistiken arabera, landare lantegien ekoizpen kostuen artean, elektrizitatearen kostuak% 29koa da, lan-kostuak% 26koa da, aktibo finkoko amortizazio kontuak% 23, ontziak eta garraioaren kontua% 12rako eta ekoizpen materialen% 10.

Landare fabrika ekoizteko kostua apurtzea

3.1.3 Automatizazio maila baxua

Gaur egun aplikatutako landare fabrika automatizazio maila baxua du, eta landaretza, transplantea, landa landaketa eta uzta bezalako prozesuek eskuzko eragiketak behar dituzte oraindik, lan kostu handiak lortuz.

3.1.4 Landatu daitezkeen laboreen barietate mugatuak

Gaur egun, landare lantegietarako egokiak diren laborantza motak oso mugatuak dira, batez ere azkar hazten diren hosto-barazki berdeak, argi-iturri artifizialak erraz onartzen dituzte eta kanabera baxua dute. Eskala handiko landaketa ezin da landaketa-baldintza konplexuetarako egin (polinizatu behar diren laboreak, etab.).

3.2 Garapen estrategia

Landareen fabrikaren industriaren aurrean dauden arazoak ikusita, beharrezkoa da hainbat alderdiren ikerketa egitea, hala nola teknologia eta funtzionamendua. Egungo arazoei erantzunez, kontramisuak honako hauek dira.

(1) Landare lantegien teknologia adimendunari buruzko ikerketa sendotu eta kudeaketa intentsibo eta finduaren maila hobetu. Kudeaketa eta kontrol sistema adimenduna garatzeak landareen kudeaketa intentsiboa eta findua lortzen laguntzen du, eta horrek lan kostuak asko murriztu eta eskulana aurreztu dezake.

(2) Landare fabrika intentsiboa eta eraginkorra garatzea, kalitate handiko eta errendimendu handiko urterokoa lortzeko. Eraginkortasun handiko laborantza instalazioen eta ekipoen garapena, energia aurrezteko argiztapen teknologia eta ekipamenduak, etab. Landare fabriken maila adimentsua hobetzeko, eraginkortasun handiko produkzioa gauzatzeko balio du.

(3) industria laborantza teknologiari buruzko ikerketak balio erantsiko landareei buruzko ikerketak egitea, hala nola sendabelarrak, osasun-landareak eta barazki arraroak. .

(4) Landare lantegiei buruzko ikerketak egitea etxeko eta merkataritza-erabilerarako, landare fabrika motak aberastu eta etengabeko errentagarritasuna lortu hainbat funtziorekin.

4. Garapen joera eta landare fabrikaren ikuspegia

4.1 Teknologia Garapen joera

4.1.1 Prozesu osoko intelektualizazioa

Makina-Artearen Fusioaren eta Galerak Prebentzioaren Prebentzioaren Mekanismoa, abiadura handiko landaketa malguak eta ez suntsitzaileak, dimentsio anitzeko espazioa banatuz kokapen zehatza eta Makina anitzeko Makina Multi-Makina Elkarlanerako Kontrol Metodoak banatu. eta gorakada handiko landareetan ereiteko lantegirik gabeko eta ez suntsitzailea - Landaketa-uzta-ontziratzea bezalako ekipamenduak eta ekipamendu euskarriak izan beharko lirateke sortu da, horrela, prozesu osoaren funtzionamendua gauzatuz.

4.1.2 Produkzioaren kontrola azkarragoa egin

Laborantza hazkuntzaren eta garapenaren erantzunaren arabera, erradiazio arina, tenperatura, hezetasuna, CO2 kontzentrazioa, mantenugaien konponbidearen mantenugaien kontzentrazioa eta EEk, laborantza-ingurumenaren iritziaren eredu kuantitatiboa eraiki beharko litzateke. Nukleo eredu estrategikoa ezarri behar da landareen bizitzako informazioa eta ekoizpen inguruneko parametroak dinamikoki aztertzeko. Lineako identifikazio dinamikoen diagnostikoa eta ingurumena kontrolatzeko sistema ere ezarri behar da. Makina anitzeko lankidetza adimen artifizialeko erabakiak hartzeko sistema sortu behar da bolumen handiko nekazaritza fabrika bertikalaren ekoizpen prozesu osorako.

4.1.3 Karbono txikiko produkzioa eta energia aurreztea

Energia kudeatzeko sistema ezartzea energia berriztagarrien iturriak, hala nola eguzki eta haizea, energia-transmisioa osatzeko eta energia kontsumoa kontrolatzeko energia kudeatzeko helburu egokiak lortzeko. CO2 emisioak harrapatzea eta berrerabiltzea laborantza ekoizpenerako.

4.1.3 Premium barietateen balio altua

Estrategia bideragarriak balio erantsitako barietate desberdinak hartu beharko lirateke, laborantza teknologiako adituen datu-basea eraiki, laborantza teknologiaren inguruko ikerketa, dentsitate aukeraketa, antolaketa gogorra, barietatea eta ekipamendu egokitasuna lortzeko, eta laborantza estandarraren zehaztapen teknikoak osatzen dituzte.

4.2 Industriaren garapenerako aukerak

Landare fabrikak baliabideen eta ingurumenaren mugak ken ditzake, nekazaritzaren ekoizpen industrializatua konturatuko da eta nekazaritza ekoizpenean aritzeko lan indarraren belaunaldi berria erakartzen du. Txinako landareen lantegien berrikuntza eta industrializazio teknologikoa munduko liderra bihurtzen ari da. LED argiaren iturriaren, digitalizazio, automatizazio eta teknologia adimendunen aplikazio bizkorrarekin landare lantegietan, landare-lantegiek kapital-lanak erakarriko dituzte, talentu-bilketa eta energia, material berriak eta ekipamendu berriagoak erabiltzea. Horrela, informazioaren teknologia eta instalazioen eta ekipamenduaren integrazio sakona konturatu daiteke, instalazioen eta ekipoen maila adimenduna eta ezezaguna hobetu daiteke, sistemaren energia kontsumoa etengabe murriztea eta funtzionamendu kostuak etengabe berrikuntzaren bidez, eta pixkanaka Merkatu espezializatuak lantzea, landare inteligenteen lantegiek urrezko garapen garaian utziko dute.

Merkatuaren ikerketa-txostenen arabera, 2020an nekazaritza-merkatuaren tamaina bertikala 2.900 milioi dolar baino ez da. 2025. urtera arte, nekazaritza-merkatu bertikalaren tamaina 30 milioi milioi dolar lortuko dela espero da. Laburbilduz, landare lantegiek aplikazioen aukera zabalak eta garapen espazioa dituzte.

Egilea: Zengchan Zhou, Weidong, etab

Aipamen informazioa:Egungo egoera eta landareen fabrikaren industriaren garapenaren etorkizunak [j]. Nekazaritza Ingeniaritza Teknologia, 2022, 42 (1): 18-23.Zengchan Zhou, Wei Dong, Xiugang li, et al.