Abstrakt

Op it stuit hat de plantfabryk mei súkses it kweken fan grientesiedlings lykas komkommers, tomaten, paprika's, aubergines en meloenen realisearre, wêrtroch't boeren yn partijen siedlings fan hege kwaliteit krije, en de produksjeprestaasjes nei it planten better binne. Plantfabriken binne in wichtich middel wurden foar it leverjen fan siedlings foar de griente-yndustry, en spylje in hieltyd wichtiger rol by it befoarderjen fan de strukturele herfoarming oan 'e oanbodkant fan' e griente-yndustry, wêrtroch't stedske grientefoarsjenning en griene grienteproduksje garandearre wurde.

Untwerp fan it systeem foar it fokken fan seedlings yn in plantfabryk en wichtige technyske apparatuer

As it effisjintste lânbouproduksjesysteem op it stuit yntegreart it systeem foar it kweken fan seedlings fan planten yn 'e fabryk wiidweidige technyske middels, ynklusyf keunstmjittige ferljochting, fiedingsoplossingsfoarsjenning, trijediminsjonale miljeukontrôle, automatisearre helpoperaasjes, yntelligint produksjebehear, ensfh., en yntegreart it biotechnology, ynformaasjetechnology en keunstmjittige yntelliginsje. Intelligente en oare hege-tech prestaasjes befoarderje de trochgeande ûntwikkeling fan 'e yndustry. 

LED keunstmjittige ljochtboarnesysteem

De konstruksje fan in keunstmjittige ljochtomjouwing is ien fan 'e kearntechnologyen fan it seedlingkweeksysteem yn plantfabriken, en it is ek de wichtichste boarne fan enerzjyferbrûk foar seedlingproduksje. De ljochtomjouwing fan plantfabriken hat sterke fleksibiliteit, en de ljochtomjouwing kin wurde regele út meardere diminsjes lykas ljochtkwaliteit, ljochtintensiteit en fotoperioade, en tagelyk kinne ferskate ljochtfaktoaren optimalisearre en kombineare wurde yn tiidsekwinsje om in ljochtformule te foarmjen foar seedlingkweek, wêrtroch in geskikte ljochtomjouwing foar keunstmjittige kweek fan seedlings wurdt garandearre. Dêrom is, basearre op 'e ljochtfraachkarakteristiken en produksjedoelen fan ferskate seedlinggroei, troch it optimalisearjen fan 'e ljochtformuleparameters en ljochtfoarsjenningsstrategy, in spesjale enerzjybesparjende LED-ljochtboarne ûntwikkele, dy't de ljochtenerzjykonverzje-effisjinsje fan seedlings sterk kin ferbetterje, de opgarjen fan seedlingbiomassa befoarderje, en de kwaliteit fan seedlingproduksje ferbetterje, wylst it enerzjyferbrûk en produksjekosten wurde fermindere. Derneist is ljochtomjouwingsregeling ek in wichtich technysk middel yn it proses fan domestisearring fan seedlings en it genêzen fan geënte seedlings.

Ofnimber mearlaachs fertikaal seedlingsysteem

It kweken fan siedlingen yn 'e plantfabryk wurdt útfierd mei in mearlaachse trijediminsjonale planke. Troch it modulêre systeemûntwerp kin de rappe gearstalling fan it siedlingkweeksysteem realisearre wurde. De ôfstân tusken de planken kin fleksibel oanpast wurde om te foldwaan oan 'e romtebehoeften foar it kweken fan ferskate soarten siedlingen en de romtebenutting sterk te ferbetterjen. Derneist makket it aparte ûntwerp fan it siedbêdsysteem, ferljochtingssysteem en wetter- en dongstofyrrigaasjesysteem it mooglik foar it siedbêd om sawol in transportfunksje te hawwen, wat handich is foar it ferpleatsen nei ferskate workshops lykas siedzjen, kimen en domestisearjen, en it ferminderet it arbeidsferbrûk fan it behanneljen fan siedlingsbakken.

Ofnimber mearlaachs fertikaal seedlingsysteem 

Wetter- en dongstofyrrigaasje brûkt benammen tijtype, spuittype en oare metoaden, troch krekte kontrôle fan 'e tiid en frekwinsje fan fiedingsoplossingsfoarsjenning, om in unifoarme oanfier en effisjint gebrûk fan wetter en minerale fiedingsstoffen te berikken. Yn kombinaasje mei de spesjale formule foar fiedingsoplossingen foar siedlings kin it foldwaan oan 'e groei- en ûntwikkelingsbehoeften fan siedlings en de rappe en sûne groei fan siedlings garandearje. Derneist kinne fiedingsstoffen troch it online fiedingsiondeteksjesysteem en it sterilisaasjesysteem foar fiedingsoplossingen op 'e tiid oanfolle wurde, wylst de opgarjen fan mikroorganismen en sekundêre metaboliten dy't de normale groei fan siedlings beynfloedzje, foarkommen wurdt. 

Miljeukontrôlesysteem

Krekte en effisjinte miljeukontrôle is ien fan 'e wichtichste skaaimerken fan in seedling-propagaasjesysteem fan in plantfabryk. De eksterne ûnderhâldsstruktuer fan in plantfabryk is oer it algemien gearstald út materialen dy't ûntrochsichtich en heech isolearjend binne. Op dizze basis wurdt de regeling fan ljocht, temperatuer, fochtigens, wynsnelheid en CO2 hast net beynfloede troch de eksterne omjouwing. Troch de konstruksje fan it CFD-model om de yndieling fan it luchtkanaal te optimalisearjen, kombineare mei de mikro-omjouwingskontrôlemetoade, kin de unifoarme ferdieling fan miljeufaktoaren lykas temperatuer, fochtigens, wynsnelheid en CO2 yn 'e hege-tichtens kultuerromte berikt wurde. De yntelliginte miljeuregeling wurdt realisearre troch ferspraat sensoren en kontaktkontrôle, en de real-time regeling fan 'e heule kweekomjouwing wurdt útfierd troch de ferbining tusken de monitoring-ienheid en it kontrôlesysteem. Derneist kin it gebrûk fan wetterkuolle ljochtboarnen en wettersirkulaasje, kombineare mei de ynfiering fan kâlde boarnen bûten, enerzjybesparjende koeling berikke en it enerzjyferbrûk fan airconditioning ferminderje.

Automatyske helpoperaasjeapparatuer

It proses fan it fokken fan siedlingen yn 'e fabryk is strang, de operaasjetichtens is heech, de romte is kompakt, en automatyske helpapparatuer is ûnmisber. It brûken fan automatisearre helpapparatuer is net allinich geunstich foar it ferminderjen fan arbeidsferbrûk, mar helpt ek om de effisjinsje fan 'e teeltromte te ferbetterjen. De automatisearringsapparatuer dy't oant no ta ûntwikkele is, omfettet in propgrûnbedekkingsmasine, siedmasine, entmasine, AGV-logistike transportkarre, ensfh. Under de kontrôle fan it stypjende yntelliginte behearplatfoarm kin de ûnbemanne operaasje fan it heule proses fan it fokken fan siedlingen yn prinsipe realisearre wurde. Derneist spilet masinefisytechnology ek in hieltyd wichtiger rol yn it proses fan it fokken fan siedlingen. It helpt net allinich om de groeistatus fan siedlingen te kontrolearjen, assistearret by it behear fan kommersjele siedlingen, mar docht ek automatyske screening fan swakke siedlingen en deade siedlingen. De robothân ferwideret en follet de siedlingen.

Foardielen fan it kweken fan seedlings yn in fabryk

Hege nivo fan miljeukontrôle makket jierlikse produksje mooglik

Fanwegen de bysûnderheid fan siedlingsfokkerij is de kontrôle fan 'e teeltomjouwing tige wichtich. Under de omstannichheden fan 'e plantfabryk wurde miljeufaktoaren lykas ljocht, temperatuer, wetter, loft, dongstof en CO2 tige kontroleare, wat de bêste groeiomjouwing foar siedlingsfokkerij kin leverje, nettsjinsteande seizoenen en regio's. Derneist fereasket it proses fan enten, wûnehealing en woarteldifferinsjaasje yn it fokkerijproses fan geënte siedlings en snijsiedlings hegere miljeukontrôle, en plantfabriken binne ek poerbêste dragers. De fleksibiliteit fan 'e miljeu-omstannichheden fan' e plantfabryk sels is sterk, dus it is fan grut belang foar de produksje fan grientesiedlings yn net-fokkerijseizoenen of yn ekstreme omjouwings, en kin siedlingstipe leverje om de perenniale oanfier fan grienten te garandearjen. Derneist is it siedlingsfokkerij fan plantfabriken net beheind troch romte, en kin it op it plak útfierd wurde yn 'e foarstêden fan stêden en iepenbiere romten. De spesifikaasjes binne fleksibel en feroarlik, wêrtroch massaproduksje en in nauwe oanfier fan siedlings fan hege kwaliteit mooglik binne, wat wichtige stipe biedt foar de ûntwikkeling fan stedske túnbou. 

Ferkoart de foksyklus en ferbetterje de kwaliteit fan siedlings

Under plantfabryksomstannichheden wurdt, troch de krekte kontrôle fan ferskate groei-omjouwingsfaktoaren, de seedlingkweeksyklus mei 30% oant 50% ynkoarte yn ferliking mei tradisjonele metoaden. It ynkoarten fan 'e kweeksyklus kin de produksjepartij fan seedlings ferheegje, it ynkommen fan 'e produsint ferheegje en de operasjonele risiko's feroarsake troch merkfluktuaasjes ferminderje. Foar kwekers is it geunstich foar iere ferplanting en plantsjen, iere merklansearring en ferbettere merkkonkurrinsjefermogen. Oan 'e oare kant binne de seedlings dy't yn 'e plantfabryk kweekt binne kreas en stevich, de morfologyske en kwaliteitsyndikatoaren wurde signifikant ferbettere, en de produksjeprestaasjes nei kolonisaasje binne better. Undersyk hat oantoand dat tomaten-, piper- en komkommersiedlings dy't ûnder plantfabryksomstannichheden kweekt binne net allinich it blêdoerflak, de planthichte, de stamdiameter, de woartelkrêft en oare yndikatoaren ferbetterje, mar ek de oanpassingsfermogen, sykteresistinsje, blomknopdifferinsjaasje nei kolonisaasje ferbetterje. En de produksje en oare aspekten hawwe dúdlike foardielen. It oantal froulike blommen per plant naam ta mei 33,8% en it oantal fruchten per plant naam ta mei 37,3% nei it planten fan komkommersiedlings dy't yn plantfabryken kweekt binne. Mei de trochgeande ferdjipping fan teoretysk ûndersyk nei de biology fan 'e ûntwikkelingsomjouwing fan seedlings, sille plantfabriken presyser en kontrolearberder wêze yn it foarmjaan fan 'e morfology fan seedlings en it ferbetterjen fan fysiologyske aktiviteit.

 Ferliking fan 'e steat fan geënte siedlingen yn kassen en plantfabriken

Effisjint gebrûk fan boarnen om de kosten fan siedplanten te ferminderjen

De plantfabryk brûkt standerdisearre, ynformatisearre en yndustrialisearre plantmetoaden, sadat elke skeakel fan 'e siedlingsproduksje strang kontroleare wurdt, en de effisjinsje fan it brûken fan boarnen signifikant ferbettere wurdt. Sied is de wichtichste kostenferbrûker by it kweken fan siedlingen. Troch unregelmjittige operaasje en minne miljeukontrôlearberens fan tradisjonele siedlingen binne d'r problemen lykas net-kiemjen of swakke groei fan sied, wat resulteart yn enoarme ôffal yn it proses fan sied nei kommersjele siedlingen. Yn 'e plantfabryksomjouwing wurdt, troch siedfoarbehanneling, fyn siedzjen en krekte kontrôle fan 'e teeltomjouwing, de gebrûkseffisjinsje fan sied sterk ferbettere, en de dosaasje kin mei mear as 30% fermindere wurde. Wetter, dongstoffen en oare boarnen binne ek de wichtichste kostenferbrûker fan tradisjonele siedlingskweek, en it ferskynsel fan boarnenfergriemerij is serieus. Under de omstannichheden fan plantfabriken kin, troch de tapassing fan presyzje-yrrigaasjetechnology, de effisjinsje fan wetter- en dongstoffengebrûk mei mear as 70% ferhege wurde. Derneist, troch de kompaktheid fan 'e struktuer fan' e plantfabryk sels en de uniformiteit fan miljeukontrôle, wurdt de enerzjy- en CO2-gebrûkseffisjinsje yn it proses fan siedlingsfermannichfâldiging ek signifikant ferbettere.

Yn ferliking mei tradisjonele iepen fjildsiedlingkweek en kassiedlingkweek, is it grutste skaaimerk fan siedlingkweek yn plantfabriken dat it op in mearlaachse trijediminsjonale manier útfierd wurde kin. Yn 'e plantfabryk kin siedlingkweek útwreide wurde fan it flak nei de fertikale romte, wat de effisjinsje fan siedlingkweek per ienheid lân sterk ferbetteret en de romtegebrûkseffisjinsje signifikant ferbetteret. Bygelyks, de standertmodule foar siedlingkweek ûntwikkele troch in biologysk bedriuw, ûnder de betingst fan it dekken fan in oerflak fan 4,68 ㎡, kin mear as 10.000 siedlingen yn ien partij kweke, dy't brûkt wurde kinne foar 3,3 Mu (2201,1 ㎡) grienteproduksjebehoeften. Under de betingst fan hege tichtheid mearlaachse trijediminsjonale kweke, kinne stipe automatyske helpapparatuer en yntelliginte logistike transportsystemen de effisjinsje fan arbeidsgebrûk sterk ferbetterje en arbeid mei mear as 50% besparje.

Hege-resistinsje siedlingkweek om griene produksje te helpen

De skjinne produksjeomjouwing fan 'e plantfabryk kin it foarkommen fan pleagen en sykten yn 'e kweekromte sterk ferminderje. Tagelyk, troch de optimalisearre konfiguraasje fan 'e kweekomjouwing, sille de produsearre siedlings in hegere wjerstân hawwe, wat it spuiten fan bestridingsmiddels by it fuortplantsjen en planten fan siedlings sterk kin ferminderje. Derneist kinne foar it kweken fan spesjale siedlings lykas geënte siedlings en steksiedlings griene kontrôlemaatregels lykas ljocht, temperatuer, wetter en dongstof yn 'e plantfabryk brûkt wurde om it grutskalige gebrûk fan hormonen yn tradisjonele operaasjes te ferfangen om fiedingsfeiligens te garandearjen, miljeufersmoarging te ferminderjen en griene siedlings in duorsume produksje te berikken.

Analyse fan produksjekosten 

De manieren foar plantfabriken om de ekonomyske foardielen fan siedlings te fergrutsjen omfetsje benammen twa dielen. Oan 'e iene kant, troch it optimalisearjen fan struktureel ûntwerp, standerdisearre operaasje en it brûken fan yntelliginte foarsjennings en apparatuer, kin it it ferbrûk fan sied, elektrisiteit en arbeid yn it proses fan siedlingsfokkerij ferminderje, en it wetter-, dongstof-, waarmte- en enerzjyferbrûk ferbetterje. De gebrûkseffisjinsje fan gas en CO2 ferminderet de kosten fan siedlingsfokkerij; oan 'e oare kant, troch krekte kontrôle fan 'e omjouwing en optimalisaasje fan 'e prosesstream, wurdt de fokkerijtiid fan siedlings ferkoarte, en wurde de jierlikse fokkerijpartij en siedlingsopbringst per ienheid romte ferhege, wat konkurrearjender is yn 'e merk. 

Mei de ûntwikkeling fan plantfabryktechnology en de trochgeande ferdjipping fan miljeubiologysk ûndersyk nei seedlingteelt, binne de kosten fan seedlingteelt yn plantfabriken yn prinsipe itselde as dy fan tradisjonele kasteelt, en de kwaliteit en merkwearde fan seedlings binne heger. As wy komkommerseedlings as foarbyld nimme, binne de produksjematerialen goed foar in grut part, goed foar sawat 37% fan 'e totale kosten, ynklusyf sied, fiedingsoplossing, plugbakken, substraten, ensfh. Elektrysk enerzjyferbrûk is goed foar sawat 24% fan 'e totale kosten, ynklusyf plantferljochting, airconditioning en enerzjyferbrûk fan fiedingsoplossingspompen, ensfh., wat de wichtichste rjochting is fan takomstige optimalisaasje. Derneist is it lege oanpart arbeid in skaaimerk fan plantfabrykproduksje. Mei de trochgeande tanimming fan 'e mjitte fan automatisearring sille de kosten fan arbeidsferbrûk fierder wurde fermindere. Yn 'e takomst kinne de ekonomyske foardielen fan seedlingteelt yn plantfabriken fierder ferbettere wurde troch de ûntwikkeling fan gewaaksen mei hege tafoege wearde en de ûntwikkeling fan yndustrialisearre teelttechnology foar seedlings fan kostbere boskbeammen.

Kostensamenstelling fan komkommersiedlings /%

Status fan industrialisaasje

Yn 'e lêste jierren hawwe wittenskiplike ûndersyksynstellingen fertsjintwurdige troch it Urban Agriculture Research Institute fan 'e Sineeske Akademy fan Lânbouwittenskippen, en hightech-bedriuwen de yndustry fan seedlingkweek yn plantfabriken realisearre. It kin seedlings in effisjinte yndustriële produksjeline leverje fan sied oant opkomst. Under harren is in plantfabryk yn Shanxi boud en yn gebrûk nommen yn 2019, beslacht in oerflak fan 3.500 ㎡ en kin 800.000 paprikaseedlings of 550.000 tomateseedlings kweke binnen in syklus fan 30 dagen. In oare seedlingkweekfabryk boud, beslacht in oerflak fan 2300 ㎡ en kin 8-10 miljoen seedlings per jier produsearje. De mobile genêzingsynstallaasje foar geënte seedlings, ûnôfhinklik ûntwikkele troch it Institute of Urban Agriculture, Sineeske Akademy fan Lânbouwittenskippen, kin in platfoarm foar genêzing en domestikaasje foar de gearstallingsline leverje foar de kultivaasje fan geënte seedlings. Ien wurkromte kin mear as 10.000 geënte seedlings tagelyk behannelje. Yn 'e takomst wurdt ferwachte dat de ferskaat oan siedlingsoarten yn plantfabriken fierder útwreide wurdt, en it nivo fan automatisearring en yntelliginsje sil fierder ferbetterje.

De mobile genêzende plant foar geënte siedlingen ûntwikkele troch it Ynstitút foar Stedslânbou, Sineeske Akademy fan Lânbouwittenskippen

Útsjoch

As in nije drager fan fabrykssiedlingkweek hawwe plantfabriken enoarme foardielen en kommersjalisaasjepotinsjeel yn ferliking mei tradisjonele seedlingkweekmetoaden yn termen fan krekte miljeukontrôle, effisjint gebrûk fan boarnen en standerdisearre operaasjes. Troch it ferminderjen fan it ferbrûk fan boarnen lykas sied, wetter, dongstof, enerzjy en mankrêft yn seedlingkweek, en it ferbetterjen fan de opbringst en kwaliteit fan seedlings per ienheidsoppervlakte, sille de kosten fan seedlingkweek yn plantfabriken fierder wurde fermindere, en sille de produkten konkurrearjender wêze yn 'e merk. D'r is in enoarme fraach nei seedlings yn Sina. Neist de produksje fan tradisjonele gewaaksen lykas grienten, wurdt ferwachte dat seedlings mei hege tafoege wearde lykas blommen, Sineeske krûdemedisinen en seldsume beammen yn plantfabriken wurde kweekt, en de ekonomyske foardielen sille fierder wurde ferbettere. Tagelyk moat it yndustrialisearre seedlingkweekplatfoarm rekken hâlde mei de kompatibiliteit en fleksibiliteit fan ferskate seedlingkweek om te foldwaan oan 'e behoeften fan' e seedlingkweekmerk yn ferskate seizoenen.

De biologyske teory fan 'e seedlingkweekomjouwing is de kearn fan krekte kontrôle fan 'e plantfabrykomjouwing. Djipgeand ûndersyk nei de regeling fan 'e foarm fan seedlingplanten en fotosynteze en oare fysiologyske aktiviteiten troch miljeufaktoaren lykas ljocht, temperatuer, fochtigens en CO2 sil helpe om in seedling-omjouwing ynteraksjemodel te fêstigjen, dat it enerzjyferbrûk fan seedlingproduksje kin ferminderje en de kwaliteit en produksje fan seedlings kin ferbetterje. Kwaliteit leveret in teoretyske basis. Op dizze basis kin kontrôletechnology en apparatuer mei ljocht as kearn en keppele oan oare miljeufaktoaren, en de produksje fan seedlings oanpasse mei spesjale planttypen, hege uniformiteit en hege kwaliteit om te foldwaan oan 'e easken fan hege tichtheidskweek en meganisearre operaasje yn plantfabriken. Uteinlik leveret it in technyske basis foar de konstruksje fan in digitaal seedlingproduksjesysteem en realisearret standerdisearre, ûnbemanne en digitale seedlingkweek yn plantfabriken.

Auteur: Xu Yaliang, Liu Xinying, ensfh. 

Sitaatynformaasje:

Xu Yaliang, Liu Xinying, Yang Qichang. Wichtige technyske apparatuer en yndustrialisaasje fan siedlingkweek yn plantfabriken [J]. Lânboutechnyk, 2021,42(4):12-15.