Abstrakt: Di salên dawî de, bi vekolîna domdar a teknolojiya çandiniyê ya nûjen, pîşesaziya kargehê ya nebatê jî bi lez pêşve çû. Vê kaxezê quo, pirsgirêkên heyî, pirsgirêkên pêşkeftî û pêşkeftina pêşkeftinê ya teknolojiya kargehê û pêşkeftina pîşesaziyê vedibêje, û li pêşiya mezinbûna pêşkeftinê û perspektîfên kargehên nebatî di pêşerojê de ye.

1 Di statûya teknolojiya teknolojiyê de li kargehên li Chinaînê û li derveyî welat

1.1 Rewşa QUO ya Pêşveçûna Teknolojiya Derveyî

Ji sedsala 21-an, lêkolîna kargehên nebatê bi piranî li ser baştirkirina karbidestiya sivik, avakirina alavên pergala çandiniyê ya sê-dîmenal, û lêkolîn û pêşkeftina rêveberiya hişmend û kontrolê. Di sedsala 21-an de, nûvekirina çavkaniyên ronahiya çandiniyê pêşkeftin, piştgiriya teknîkî ya girîng peyda dike ji bo serîlêdana çavkaniyên ronahiya enerjiyê ya LED di kargehên nebatan de. Zanîngeha Chiba li Japonya gelek nûbûnan ​​li ser çavkaniyên ronahiya bilind, kontrola jîngehê ya enerjiyê, û teknîkên çandiniyê, gelek nûbûn çêkiriye. Zanîngeha Wageningen li Hollandayê simulasyona CROP-hawîrdirêjê û teknolojiya Dînamîk bikar tîne da ku pergalek amûrên hişmend ji bo kargehên nebatan pêşve bixe, ku gelek lêçûnên xebitandinê kêm dike û hilberîna kedê baştir dike.

Di salên dawî de, kargehên nebatan hêdî hêdî fêm kir ku nîv-otomatîk ji pêvajoyên hilberînê ji çandiniyê, rabûna çandiniyê, veguherîn, û hilandin. Japonya, Hollanda, û Dewletên Yekbûyî li pêşiya mekanîzmayî, otomatîk û îstîxbaratê ne, û di rê de di derheqê çandiniya vertical û operasyona neheq de pêşve diçin.

1.2 Rewşa Pêşveçûnê ya Teknolojiyê li Chinaînê

1.2.1 Specializd LED Light Sourceavkaniyên Teknolojiyê yên Serlêdana Enerjiyê ji bo ronahiya artificial di fabrîkaya nebatê de

Sourcesavkaniyên ronahiya sor û şîn ên taybetî yên ji bo hilberîna cûrbecûrên nebatê yên di kargehên nebatê de yek li pey hev bûn. Hêza ji 30 heta 300 W dihêle, û giraniya ronahiya iradiation 80 ji 500 μmol e, ku dikare bi rengek ronahiyê, parametreyên sivik ên sivik peyda bike, da ku bandora kargêriyê bigihîje Xilaskirina enerjiyê û adaptekirina hewcedariyên mezinbûna nebatê û ronahiyê. Di warê rêveberiya belavkirina tîrêjê ya ronahiyê de, sêwirana belavkirina germê ya çalak a fanasiya çavkaniya ronahiyê, ku rêjeya tîrêja ronahiyê ya çavkaniya ronahiyê kêm dike û jiyana çavkaniya ronahiyê kêm dike. Wekî din, rêbazek ji bo kêmkirina germahiya ronahiya LED-ê bi riya çareseriya rûnê an dorpêçkirina avê tê pêşniyar kirin. Di warê rêveberiya cîhê ronahiyê de, li gorî qanûna pêşveçûnê ya mezinahiya nebatê di qonaxa seedling de, bi riya rêveberiya tevgera vertical a çavkaniya ronahiyê, çîna nebatan dikare li dûrbûna dûr û bihayê biharê ya enerjiyê were ronîkirin bidestxistî. Heya niha, vexwarina enerjiyê ya çavkaniya ronahiya hunerî ya hunerî dikare% 50% 60% ji tevahiya enerjiya enerjiya xebitandinê ya kargeha nebatê hesab bike. Her çend LED dikare 50% enerjiyê bi pêlavên fluorescent re hilîne, hîn jî potansiyel û pêwîstiya lêkolînê li ser kêmkirina enerjiyê û kêmkirina enerjiyê heye.

1.2.2 Teknolojiya çandiniya sê-alî ya sê-dîmen

Gapê çandiniya çandiniyê ya pir-padîşah kêm dibe ji ber ku LED şûna ronahiya fluorescent, ya ku karbidestiya cîhê sê-alî ya çandiniya nebatê baştir dike. Li ser sêwirana nivîn a nivîn a çandiniyê gelek lêkolîn hene. Stripesên hatine raber kirin ku pêlika tîrêjê çêbikin, ku dikare alîkariyê bide çandiniyên nebatan da ku hûn di çareseriya rûnê de bi rengek nermalayî bi rengek nermalayî bi rengek nermal bikin û mezinahiya oksîjenê zêde bikin. Bikaranîna panelê kolonîzekirinê, du rêbazên dagirkeriyê hene, ku ew e, kasa kolonîzasyona plastîk a mezinahiyên cûda an moda kolonîzasyona sponge perimeter. Pergalek nivînek çandiniyê ya dirûvê xuya kir, û panelê çandiniyê û nebatan li ser yek ji dawiya din tê avêtin, ku di dawiya çandiniyê de çandiniya çandiniyê rast bikin û di dawiya din de çandin. Heya niha, cûrbecûr teknolojiya çandî ya sê-dîmen a li ser bingeha teknolojiya fîlimê ya rûnê û teknolojiya lîberê ya kûr û kûrahî ji bo çandiniya substrate ya fêkiyan û kulîlkên birêkûpêk û kulîlkan rabû ser xwe. Teknolojî ku tê gotin bi lez pêşve çû.

1.2.3 Technology û alavên dorpêçkirina rûniştinê ya rûnê

Piştî ku çareseriya rûnê ji bo demekê hate bikar anîn, pêwîst e ku meriv hêmanên avê û mîneral zêde bike. Bi gelemperî, mîqdara çareseriya rûnê ya nû ya amade û mêjeya çareseriya bingehîn a acid-based bi pîvandina EC û Ph. Parçeyên mezin ên sediment an xerîbiya root di çareseriya rûnê de hewce ye ku ji hêla fîlterê ve were derxistin. Root di çareseriya rûnê de ji hêla rêbazên fotokalîtal ve tê derxistin da ku ji astengiyên domandina domdar di hîdroponî de bimîne, lê di hebûna rûnê de hin xetere hene.

1.2.4 Teknolojiya Kontrola Jîngehê û Amûrên

Paqijiya hewayê ya cîhê hilberînê yek ji nîşanên girîng ên kalîteya hewayê ya fabrîkaya nebatê ye. Paqijiya hewayê (nîşanên perçeyên sekinandî û bakteriyan bicîhkirî) di cîhê hilberînê de fabrîkaya nebatê di bin şertên dînamîkî de divê ji astek li jor 100,000 were kontrol kirin. Input Disinfection Material, Dermankirina Hewayê ya Hewayê, û Pergala Paqijkirina Hewayê ya Hewayê ya Derveyî (Sîstema Filtration ya Air) hemî ewlehiya bingehîn in. Germahî û humîbûn, hevberdana CO2 û leza hewayê ya hewayê di cîhê hilberînê de naverokek girîng a kontrola kalîteya hewayê ye. Li gorî raporan, amûrên sazkirina hewayê, kanalên hewayî, hewaya hewayî, hewaya hewayê dikare germ û leza hewayê di cîhê hilberînê de kontrol bike û bigihîje hewcedariyên mezin li cihên cihêreng ên cihêreng. Pergala kontrolê ya germbûnê ya germbûnê, humîdahî û co2 û pergala hewayê ya nû bi organîzasyonê li pergala hewayê ya belavkirî yekbûyî ye. Pêwîst e ku sê pergalên hewayê, hewaya hewayê û deriyê hewayê parve bikin, û bi riya fan re hêz peyda bikin da ku famkirina tîrêjê hewayê, filtration û disinfection, û nûvekirin û yekîtiya kalîteya hewayê. Ew piştrast dike ku hilberîna nebatê di fabrîkaya nebatê de ji êş û nexweşan azad e, û ti serlêdana pesticide ne hewce ye. Di heman demê de, yekîtiya germahiyê, humîbûn, hewaya hewayê û co2 ya elementên hawîrdora mezinbûnê yên li Canopyê garantî ye ku hewcedariyên mezinbûna nebatê bicîh bîne.

2. Rewşa pêşveçûnê ya pîşesaziya kargeha nebatê

2.1 Status quo pîşesaziya fabrîkaya nebatê ya biyanî

Li Japonya, lêkolîn û pêşkeftin û pîşesaziyê û pîşesaziya kargehên çîmentoyê yên artificial bi lez in, û ew di asta pêşeng de ne. Di sala 2010-an de, hukûmeta japonî 50 mîlyar yen destpê kir ku piştgiriyê bide piştgiriyê Heşt saziyan tevî zanîngeha Chiba û Komeleya Lêkolîna Factory Plant Factory beşdar bûn. Pargîdaniya pêşerojê ya Japonya li ser projeya xwenîşandana pîşesaziyê ya yekemîn a kargehek nebatê ya bi hilberîna rojane ya 3,000 nebatan re xebitîne. Di sala 2012-an de, lêçûna hilberîna fabrîkaya nebatê 700 yen / kg bû. Di sala 2014-an de, fabrîkaya nebatê ya nûjen li TAGA CASTLE, Miyagi Prefecture qediya, dibe ku di çarçoweya yekem a çandina yekemîn de bi derketina rojane ya 10,000 nebatan. Ji sala 2016-an de, led kargehên plantan li japoniya pîşesaziyê ya li Japonya ketine, û pargîdaniyên têkçûyî yên li pey hev derket. Di 2018-an de, kargehên mezin ên nebatê bi kapasîteya hilberîna rojane ya 50,000 û 100,000 nebatan li dû yekî din xuya bûn, û kargehên nebatê yên cîhanî li ber pêşveçûna mezin, pîşeyî û hişmend pêşve dihatin. Di heman demê de, hêza elektrîkê ya Tokyo, hêza elektrîkê ya Okinawa dest pê kir ku li kargehên nebatan veberhênan. Di sala 2020-an de, parçeya bazara marqeya ku ji hêla fabrîkayên nebatan ên Japonî ve hatî hilberandin dê nêzîkî 10% ji tevahiya bazara birêkûpêk hesab bike. Di nav de zêdetirî 250 kargehên çîmentoyê yên mayînde yên ku niha di qonaxa windabûnê de ne,% 50 in, di astê de ne, û% 30 di qonaxek kêrhatî de ne, yên wekî Lettuce, Herbs, û Fearling.

Hollanda di warê teknolojiya serîlêdana Cîhanê ya Cîhanê de ji bo fabrîkaya çandiniyê û ji bo kargehek bilind, otomatîk, îstîxbaratî û alavên ku bi tevahî teknolojî û amûrek bi hêz derxistiye Hilberên Rojhilata Navîn, Afrîka, Chinaîn û welatên din. Fermandariya Aerofarms Amerîkî li Newark, New Jersey, USA, bi herêmek 6500 m2 pêk tê. Ew bi piranî sebze û bîhnfirehiyê mezin dike, û derketî nêzîkî 900 t / sal e.

Cotkariya vertical li Aerofarms

Factory Facture Facture Plance of Pargîdaniya Plenty ya li Dewletên Yekbûyî bi ronahîkirina ledê û çarçoveyek çandiniya vertical bi astek 6 m. Nebat ji aliyên balafiran mezin dibin. Li ser ava vexwarinê ya avêtî ve girêdayî ye, ev rêbaza çandiniyê hewce nake ku pompên zêde ne hewce bike û ji cotkariya kevneşopî bêtir av e. Gelek îdîa dike ku cotkarê wî 350 carî hilberîna cotkarek kevneşopî dema ku tenê 1% avê bikar tîne hilberîne.

Fabrîkaya cotkariyê ya zevî, pargîdaniyek pir

2.2 Di Chinaînê de pîşesaziya fabrîkaya nebatê ya nebatê

Di sala 2009-an de, yekem hilberîna fabrîkaya yekemîn a li Chinaînê bi kontrola hişmend re wekî ku bingeh hate avakirin û li Parka Expo aandinî ya Changchun hate avakirin. Qada avahiyê 200 M2 e, û faktorên hawîrdorê yên wekî germahî, humînbûn, ronahî, co2 û rûnê rûnê rûniştinê dikare di wextê rastîn de were şopandin.

Di sala 2010-an de, fabrîkaya çandiniyê ya Tongzhou ku li Pekînê hatî çêkirin. Struktura sereke strukturek pola yek-layer bi tevahî li devera avahiyên çêkirina 1289 m2 diparêze. Ew mîna firokeyek balafirê tê şikandin, sembola çandiniya çînî digire ku rê li ber siwarbûna li teknolojiya herî pêşkeftî ya çandiniya nûjen digire. Amûrên otomatîkî yên ji bo hin operasyonên hilberîna fêkî ya pelgeyê, ku ji bo baştirkirina asta otomatîk û hilberîna hilberîna kargeha nebatê baştir kiriye. Fabrîkaya nebatê pergala pompeya germbûnê ya axê û pergala nifşê ya rojê, ku çêtir pirsgirêka lêçûnên xebitandinê ji bo fabrîkaya nebatê çareser dike.

Li hundur û nêrîna derveyî ya fabrîkaya nebatê ya Tongzhou

Di sala 2013-an de, gelek pargîdaniyên teknolojiyê yên çandiniyê di Yangling de hate damezrandin Piraniya projeyên kargeha nebatê yên di bin çêkirinê û operasyonê de li parkên xwenîşandanê yên teknolojî yên çandinî, yên ku bi piranî ji bo xwenîşandanên zanistiya populer û demên vala têne bikar anîn hene. Ji ber sînorên wan ên fonksiyonel, ji bo van kargehên nebatê yên populer ên populer zehmet e ku bigihîjin asta pîşesaziyê, û ew ê ji wan re bibe sedema forma bingehîn a pîşesazî di pêşerojê de.

Di sala 2015-an de, hilberînerek sereke ya LED-ê ya li Chinaînê bi Enstîtuya Botan a Akademiya Chineseînî re hevkariyê kir da ku bi hev re sazkirina pargîdaniyek fabrîkaya nebatê bi hevkarî bike. Ew ji pîşesaziya optoelectronic re derbasî Pîşesaziya "Photobiolojî" bû, û ji bo hilberînerên LED yên Chineseînî bûye ku di çêkirina kargehên nebatê de di pîşesaziyê de veberhênan bike. Fabrîkaya wê ya nebatê ji bo çêkirina veberhênana pîşesazî di wêneya pîşesaziyê de, ku lêkolîn, hilberîn, xwenîşandan, xwenîşandan, teşwîqkirin û fonksiyonên din ên 100 mîlyon yuan pêk tîne. Di hezîrana 2016 de, ev fabrîkaya nebatê bi avahiyek 3-storey ku devera 3,000 m2 û devera çandiniyê ya bêtir ji 10,000 m2 ve hatî qedandin û xebitandinê. Di Gulana 2017-an de, pîvana hilberîna rojane dê bibe 1,500 kg sebzeyên pelikê, bi rojane 15,000 nebatên birêkûpêk.

Dîtinên vê pargîdaniyê

3. Pirsgirêk û dijberên ku li pêşkeftina fabrîkayên nebatê rû didin

3.1 Pirsgirêkên

3.1.1 Mesrefa çêkirina bilind

Pêdivî ye ku kargehên nebatan bi jîngehek girtî ve cotan hilberînin. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku meriv proje û alavên piştgirî ava bike, di nav de avahiyên hewayî, pergalên hewayê, pergalên ronahiyê yên hunerî, pergalên çandiniyê yên pir-pêvek, pergalên çareseriya rûnê, û pergalên kontrola computer. Mesrefa çêkirinê bi relative zêde ye.

3.1.2 Mesrefa Operasyona Bilind

Piraniya çavkaniyên ronahiyê yên ku ji hêla kargehên nebatan ve ji roniyên LED têne, ku gelek elektrîkê dihêlin dema ku spectrumên têkildar ji bo mezinbûna çandiniyên cûda peyda dikin. Amûrên wekî şertê hewayê, hewayê, pompeyên avê yên di pêvajoya hilberînê de di pêvajoya hilberînê de jî elektrîkê dixwe, lewra fatûreyên elektrîkê lêçûnek mezin e. Li gorî îstatîstîkî, di nav lêçûnên hilberîn ên kargehên nebatan de, ji% 29%, ji% 26, ji bo% 23, û hesabê hilberîna hilberê, ji% 10, û hesabên hilberînê hesab dike.

Ji bo Fabrîkaya Plant-ê Mesrefa Hilberîn

3.1.3 Asta otomatîkî ya kêm

Fabtîkta nebatê ya niha, asta otomatîkî ya kêm, û pêvajoyên wekî çirûsk, translanting, zeviyê çandiniyê ye, û hînkirina hîn jî hewce dike ku hûn lêçûnên kedê yên giran hene.

3.1.4 Cûreyên cûrbecûr ên ku dikarin bêne çandin

Heya niha, celebên çandiniyê yên ji bo kargehên nebatî pir bi sînor in, bi gelemperî fêkiyên pelên kesk ên kesk ên ku bi lez mezin dibin, bi hêsanî çavkaniyên ronahiya hunerî digirin, û xwedan kanalên kêm in. Kevirên mezin ên mezinan ji bo hewcedariyên çandiniya tevlihev (wekî çandiniyên ku hewce ne ku bêne pîvandin, hwd.) Werin kirin.

3.2 Stratejiya Pêşveçûnê

Bi dîtina pirsgirêkên ku ji hêla pîşesaziya fabrîkaya nebatê ve têne rû kirin, pêdivî ye ku ji aliyên cûrbecûr yên wekî teknolojî û operasyonê ve lêkolînê pêk bînin. Di bersivê de pirsgirêkên heyî, dijberên wiha ne.

(1) Lêkolîna li ser teknolojiya hişmend a kargehên nebatê xurt bikin û asta rêveberiya zirav û rafîner baştir bikin. Pêşveçûna rêveberiya hişmendî û pergala kontrolê ji bo pêkanîna rêveberiya birêz û rafîner a kargehên nebatî, ku dikare lêçûnên kedê kêm bike û kedê bide hev.

(2) Amûrên teknîkî yên zevî û bikêr pêşve bibin da ku bigihîjin kalîteya salane û hilberîna bilind. Pêşveçûna sazkirin û alavên çandiniyê yên bi bandor û alavên ronahiyê, hwd.

(3) Li ser teknolojiya çandiniya pîşesaziyê ya ji bo nebatên bijîjkî yên wekî nebatên tenduristî, nebatên lênihêrîna tenduristî, û sebzeyên lênihêrînê yên ku li kargehên nebatan têne çandin, û pêşengiya xala berjewendiyê zêde bikin, zêde bikin .

(4) Li ser kargehên nebatan ji bo karanîna malê û bazirganî lêkolîn bikin, cûreyên kargehên nebatê dewlemend bikin, û bi fonksiyonên cûda sûd werbigirin.

4. Trend û pêşkeftina fabrîkaya nebatê

4.1 Trendê Pêşveçûna Teknolojiyê

4.1.1 Rewşenbîriya tevahî-pêvajoyê

Li ser bingeha mekanîzmaya pêşîlêgirtina makîneyê û windakirina pergala çandiniyê, bi leza bilez û tunekirina bêkêmasî û çandiniya bilez, cîhê pir-dimilî ya cîhê rastîn û rêbazên kontrolkirina pir-modal ên pir-model-ê belav kirin, û di faktorên nebat ên bilind-zêde de robot û amûrên piştgiriyê yên wekî Pêdivî ye ku plant-harvesting-pakkirina pakkirinê were afirandin, bi vî rengî rastkirina operasyona bêhempa ya tevahiya pêvajoyê.

4.1.2 Kontrola hilberînê bişewitînin

Li ser bingeha mekanîzmaya bersivê ya mezinbûnê û pêşkeftina tîrêjê ya tîrêjê, germahî, humidity, berhevkirina rûnê, rûnê rûnê rûnê, û EC, nîgarek hêja ya nerîna crop-ê divê were çêkirin. Divê modela bingehîn a stratejîk were damezrandin da ku bi dînamî analîzkirina jiyanê ya bijareya fêkî û parameterên hawîrdora hilberîneriyê. Divê destnîşankirina nasnameya dînamîkî ya online û pergala kontrola pêvajoyê ya jîngehê jî divê were damezrandin. Pergala wergirtina îstîxbarata مراداف areserkirî ya ji bo tevahiya pêvajoya hilberînê ya tevahiya hilberîna hilberê ya vertîkal a vertîkal a bilind divê were afirandin.

4.1.3 Hilberîna Karbonê ya Low û Saving Energy

Damezrandina pergala rêveberiya enerjiyê ya ku bi karanîna çavkaniyên enerjiya nûvekirî yên wekî solar û bayê ku veguhestina hêzê temam bike û kontrolkirina xwerû ya enerjiyê bike da ku bigihîje armancên rêveberiya enerjiya optimal. Girtina û ji nû ve çêkirina co2 emeliyatên ji bo hilberîna barkirina alîkariyê.

4.1.3 nirxa bilind a cûrbecûrên premium

Pêdivî ye ku stratejiyên guncan ji bo nimûneyên cûrbecûr yên nirxên cûda yên ji bo ceribandina pisporên çandiniyê, li ser teknolojiya çandiniyê, vebijarkek dendik, adaptasyona berbiçav, cûrbecûr û amûrên diyarkirî ava bikin, û taybetmendiyên teknîkî yên çandî yên standard ava bikin.

4.2 Pêşveçûnên Pêşveçûna Pîşesaziyê

Kargehên Plant dikarin ji astengkirina çavkaniyên çavkaniyan û hawîrdorê xelas bibin, famkirina hilberîna pîşesaziyê ya çandiniyê bikin, û nifşê nû ya hêza kedê bikişînin ku di hilberîna çandiniyê de biserkevin. Nûbûn û pîşesaziya teknolojîk a sereke û pîşesaziya kargehên nebatê yên Chinaînê dibe serokek cîhanê. Bi serîlêdana bilez a çavkaniya ronahiya LED, dîjîtal, otomatîk, otomatîk û teknolojiyên zeviyê, kargehên nebatî dê bêtir bala xwe bidin veberhênana sermayeyê, kombûna jêhatî, û karanîna nû, û amûrên nû. Bi vî rengî, entegrasyona kûr a teknolojî û amûrên agahdariyê dikare were fêm kirin, asta tesîs û alavên bi hişmendî û bêserûber dikare baştir bibe, kêmkirina domdar a vexwarinên enerjiyê û lêçûnên xebitandinê bi navgîniya domdar, û hêdî hêdî Cilpêkirina bazarên pispor, kargehên nebatê yên hişmend dê di dewra zêrîn a geşedan de bikar bînin.

Li gorî raporên lêkolînê yên bazarê, di sala 2020-an de mezinahiya bazara gerdûnî ya gerdûnî ya gerdûnî ye, û tê payîn ku heya sala 2025-an, dê mezinahiya bazarê ya gerdûnî ya gerdûnî bigihîje 30 mîlyar dolarî. Bi kurtahî, kargehên nebatî xwedî perspektîfên serlêdana berfireh û cîhê pêşkeftinê ne.

Nivîskar: Zengchan Zhou, Weidong, hwd

Agahdariya Citation:Rewşa niha û perspektîfên pêşveçûna pîşesaziya kargehê [j]. Teknolojiya Endezyariyê ya Agriculturalandinî, 2022, 42 (1): 18-23.by Zengchan Zhou, Wei Dong, Xiugang Li, et al.