რეზიუმე: ბოლო წლებში, თანამედროვე სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგიების უწყვეტი გამოკვლევით, მცენარეთა ქარხნის ინდუსტრიაც სწრაფად განვითარდა. ეს ნაშრომი წარმოგიდგენთ სტატუს კვოს, არსებულ პრობლემებს და განვითარების საწინააღმდეგო ზომებს მცენარეთა ქარხნების ტექნოლოგიისა და მრეწველობის განვითარების შესახებ და ველით სამომავლოდ მცენარეთა ქარხნების განვითარების ტენდენციას და პერსპექტივას.

1. ტექნოლოგიის განვითარების ამჟამინდელი მდგომარეობა მცენარეთა ქარხნებში ჩინეთში და მის ფარგლებს გარეთ

1.1 უცხოური ტექნოლოგიების განვითარების სტატუს კვო

21-ე საუკუნიდან მცენარეთა ქარხნების კვლევა ძირითადად ორიენტირებულია სინათლის ეფექტურობის გაუმჯობესებაზე, მრავალფენიანი სამგანზომილებიანი კულტივირების სისტემის აღჭურვილობის შექმნაზე და ინტელექტუალური მართვისა და კონტროლის კვლევასა და განვითარებაზე. 21-ე საუკუნეში სოფლის მეურნეობის LED განათების წყაროების ინოვაციამ პროგრესი მიაღწია, რაც მნიშვნელოვან ტექნიკურ მხარდაჭერას უწევს მცენარეთა ქარხნებში LED ენერგიის დაზოგვის სინათლის წყაროების გამოყენებას. იაპონიის ჩიბას უნივერსიტეტმა განახორციელა მრავალი ინოვაცია მაღალი ეფექტურობის სინათლის წყაროებში, ენერგიის დაზოგვის გარემოს კონტროლსა და კულტივირების ტექნიკაში. ვაგენინგენის უნივერსიტეტი ნიდერლანდებში იყენებს მოსავლის გარემოს სიმულაციას და დინამიური ოპტიმიზაციის ტექნოლოგიას ქარხნების ქარხნების ინტელექტუალური აღჭურვილობის სისტემის შესაქმნელად, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს საოპერაციო ხარჯებს და მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს შრომის პროდუქტიულობას.

ბოლო წლებში მცენარეთა ქარხნებმა თანდათან გააცნობიერეს საწარმოო პროცესების ნახევრად ავტომატიზაცია თესვის, ნერგების მოშენების, გადარგვისა და მოსავლის აღებიდან. იაპონია, ნიდერლანდები და შეერთებული შტატები წინა პლანზე არიან მექანიზაციის, ავტომატიზაციისა და დაზვერვის მაღალი ხარისხით და ვითარდებიან ვერტიკალური სოფლის მეურნეობისა და უპილოტო ოპერაციების მიმართულებით.

1.2 ტექნოლოგიების განვითარების სტატუსი ჩინეთში

1.2.1 სპეციალიზებული LED სინათლის წყარო და ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგიური მოწყობილობა ხელოვნური განათებისთვის ქარხანაში

ერთმანეთის მიყოლებით შეიქმნა სპეციალური წითელი და ლურჯი LED სინათლის წყაროები მცენარეთა სხვადასხვა სახეობის წარმოებისთვის მცენარეთა ქარხნებში. სიმძლავრე მერყეობს 30-დან 300 ვტ-მდე, და დასხივების სინათლის ინტენსივობა არის 80-დან 500 μmol/(m2•s), რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს სინათლის ინტენსივობა შესაბამისი ზღურბლის დიაპაზონით, სინათლის ხარისხის პარამეტრებით, მაღალი ეფექტურობის ეფექტის მისაღწევად. ენერგიის დაზოგვა და მცენარის ზრდისა და განათების საჭიროებებთან ადაპტაცია. სინათლის წყაროს სითბოს გაფრქვევის მართვის თვალსაზრისით, დანერგილია სინათლის წყაროს ვენტილატორის აქტიური სითბოს გაფრქვევის დიზაინი, რომელიც ამცირებს სინათლის წყაროს სინათლის დაშლის სიჩქარეს და უზრუნველყოფს სინათლის წყაროს სიცოცხლეს. გარდა ამისა, შემოთავაზებულია LED სინათლის წყაროს სითბოს შემცირების მეთოდი მკვებავი ხსნარის ან წყლის მიმოქცევის გზით. სინათლის წყაროს სივრცის მენეჯმენტის თვალსაზრისით, მცენარის ზომის ევოლუციის კანონის მიხედვით ნერგების ეტაპზე და შემდგომ ეტაპზე, LED სინათლის წყაროს ვერტიკალური სივრცის მოძრაობის მართვის საშუალებით, მცენარის ტილო შეიძლება განათდეს ახლო მანძილზე და ენერგიის დაზოგვის მიზანია. მიღწეული. დღეისათვის, ხელოვნური განათების ქარხნის სინათლის წყაროს ენერგიის მოხმარებამ შეიძლება შეადგინოს ქარხნის მთლიანი მოქმედი ენერგიის მოხმარების 50%-დან 60%-მდე. მიუხედავად იმისა, რომ LED-ს შეუძლია დაზოგოს 50% ენერგია ფლუორესცენტურ ნათურებთან შედარებით, ჯერ კიდევ არსებობს ენერგიის დაზოგვისა და მოხმარების შემცირების კვლევის პოტენციალი და აუცილებლობა.

1.2.2 მრავალშრიანი სამგანზომილებიანი გაშენების ტექნოლოგია და აღჭურვილობა

მრავალფენიანი სამგანზომილებიანი კულტივაციის ფენის უფსკრული მცირდება, რადგან LED ცვლის ფლუორესცენტურ ნათურას, რაც აუმჯობესებს მცენარის გაშენების სამგანზომილებიანი სივრცის გამოყენების ეფექტურობას. არსებობს მრავალი კვლევა კულტივირების საწოლის ფსკერის დიზაინზე. აწეული ზოლები შექმნილია მღელვარე ნაკადის შესაქმნელად, რაც მცენარის ფესვებს ეხმარება თანაბრად შეიწოვოს საკვები ნივთიერებები საკვებ ხსნარში და გაზარდოს გახსნილი ჟანგბადის კონცენტრაცია. კოლონიზაციის დაფის გამოყენებით, არსებობს კოლონიზაციის ორი მეთოდი, ეს არის სხვადასხვა ზომის პლასტმასის კოლონიზაციის თასები ან სპონგის პერიმეტრის კოლონიზაციის რეჟიმი. გაჩნდა სრიალა კულტივირების საწოლის სისტემა და სარგავი დაფა და მასზე არსებული მცენარეები შეიძლება ხელით გადაიტანონ ერთი ბოლოდან მეორეზე, აცნობიერებენ კულტივირების კალაპოტის ერთ ბოლოში დარგვის და მეორე ბოლოზე მოსავლის აღების წარმოების რეჟიმს. დღეისათვის შემუშავებულია მრავალფეროვანი სამგანზომილებიანი მრავალშრიანი უმიწო კულტურის ტექნოლოგია და აღჭურვილობა, რომელიც დაფუძნებულია მკვებავი თხევადი ფირის ტექნოლოგიაზე და ღრმა სითხის ნაკადის ტექნოლოგიაზე, მარწყვის სუბსტრატის კულტივაციის ტექნოლოგია და აღჭურვილობა, ფოთლოვანი ბოსტნეულისა და ყვავილების აეროზოლური კულტივირება. გაჩნდა. აღნიშნული ტექნოლოგია სწრაფად განვითარდა.

1.2.3 საკვები ნივთიერებების ცირკულაციის ტექნოლოგია და აღჭურვილობა

მკვებავი ხსნარის გარკვეული პერიოდის გამოყენების შემდეგ აუცილებელია წყლისა და მინერალური ელემენტების დამატება. ზოგადად, ახლად მომზადებული საკვები ხსნარის რაოდენობა და მჟავა-ტუტოვანი ხსნარის რაოდენობა განისაზღვრება EC და pH-ის გაზომვით. მკვებავი ხსნარში ნალექის ან ფესვის აქერცვლის დიდი ნაწილაკები უნდა მოიხსნას ფილტრით. მკვებავი ხსნარში ფესვის ექსუდატები შეიძლება მოიხსნას ფოტოკატალიტიკური მეთოდებით, რათა თავიდან იქნას აცილებული ჰიდროპონიაში მუდმივი მოსავლის დაბრკოლებები, მაგრამ არსებობს გარკვეული რისკები საკვები ნივთიერებების ხელმისაწვდომობაში.

1.2.4 გარემოს კონტროლის ტექნოლოგია და აღჭურვილობა

საწარმოო სივრცის ჰაერის სისუფთავე ქარხნის ჰაერის ხარისხის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია. ჰაერის სისუფთავე (შეჩერებული ნაწილაკების და დასახლებული ბაქტერიების ინდიკატორები) ქარხნის საწარმოო სივრცეში დინამიურ პირობებში უნდა იყოს კონტროლირებადი 100000-ზე მაღლა. მასალების დეზინფექციის შეყვანა, შემომავალი პერსონალის ჰაერის შხაპის დამუშავება და სუფთა ჰაერის მიმოქცევის ჰაერის გამწმენდი სისტემა (ჰაერის ფილტრაციის სისტემა) არის ძირითადი გარანტიები. ტემპერატურა და ტენიანობა, CO2 კონცენტრაცია და ჰაერის ნაკადის სიჩქარე საწარმოო სივრცეში არის ჰაერის ხარისხის კონტროლის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი შინაარსი. ანგარიშების თანახმად, აღჭურვილობის დაყენება, როგორიცაა ჰაერის შერევის ყუთები, საჰაერო სადინარები, ჰაერის შესასვლელი და გასასვლელი, შეუძლია თანაბრად გააკონტროლოს ტემპერატურა და ტენიანობა, CO2 კონცენტრაცია და ჰაერის ნაკადის სიჩქარე საწარმოო სივრცეში, რათა მიაღწიოს მაღალ სივრცულ ერთგვაროვნებას და დააკმაყოფილოს მცენარის საჭიროებები. სხვადასხვა სივრცულ ადგილას. ტემპერატურის, ტენიანობის და CO2-ის კონცენტრაციის კონტროლის სისტემა და სუფთა ჰაერის სისტემა ორგანულად არის ინტეგრირებული ჰაერის ცირკულაციის სისტემაში. სამმა სისტემამ უნდა გაიზიაროს საჰაერო სადინარში, ჰაერის შესასვლელთან და ჰაერის გასასვლელთან და უზრუნველყოს ელექტროენერგია ვენტილატორის მეშვეობით, რათა გააცნობიეროს ჰაერის ნაკადის მიმოქცევა, ფილტრაცია და დეზინფექცია და ჰაერის ხარისხის განახლება და ერთგვაროვნება. ეს უზრუნველყოფს მცენარეთა წარმოებას მცენარეთა ქარხანაში მავნებლებისა და დაავადებებისგან თავისუფალი და პესტიციდების გამოყენება არ არის საჭირო. ამავდროულად, ტილოში ზრდის გარემოს ელემენტების ტემპერატურის, ტენიანობის, ჰაერის ნაკადის და CO2 კონცენტრაციის ერთგვაროვნება გარანტირებულია მცენარის ზრდის მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად.

2. მცენარეთა ქარხნული მრეწველობის განვითარების სტატუსი

2.1 უცხოური მცენარეთა ქარხნის ინდუსტრიის სტატუს კვო

იაპონიაში ხელოვნური სინათლის ქარხნების კვლევა-განვითარება და ინდუსტრიალიზაცია შედარებით სწრაფია და ისინი წამყვან დონეზე არიან. 2010 წელს იაპონიის მთავრობამ გამოუშვა 50 მილიარდი იენი ტექნოლოგიების კვლევისა და განვითარებისა და სამრეწველო დემონსტრირების მხარდასაჭერად. რვა ინსტიტუტი, მათ შორის ჩიბას უნივერსიტეტი და იაპონიის მცენარეთა ქარხნების კვლევის ასოციაცია მონაწილეობდა. Japan Future Company-მ აიღო და აწარმოა პირველი ინდუსტრიალიზაციის სადემონსტრაციო პროექტი ქარხნის ქარხნის დღიურად 3000 ქარხნის გამომუშავებით. 2012 წელს ქარხნის საწარმოო ღირებულება იყო 700 იენი/კგ. 2014 წელს დასრულდა თანამედროვე ქარხნის ქარხანა ტაგას ციხესიმაგრეში, მიაგის პრეფექტურაში, რომელიც გახდა მსოფლიოში პირველი LED ქარხნის ქარხანა 10000 ქარხნის დღიური გამომუშავებით. 2016 წლიდან, LED ქარხნების ქარხნები შევიდნენ იაპონიაში ინდუსტრიალიზაციის სწრაფ ზოლში და ერთმანეთის მიყოლებით გაჩნდნენ გაფუჭებული ან მომგებიანი საწარმოები. 2018 წელს ერთმანეთის მიყოლებით გაჩნდა ფართომასშტაბიანი ქარხნები 50000-დან 100000-მდე ქარხნის ყოველდღიური წარმოების სიმძლავრით და გლობალური ქარხნების ქარხნები ფართომასშტაბიანი, პროფესიონალური და ინტელექტუალური განვითარებისკენ ვითარდებოდა. ამავდროულად, Tokyo Electric Power-მა, Okinawa Electric Power-მა და სხვა სფეროებმა დაიწყეს ინვესტიციები ქარხნების ქარხნებში. 2020 წელს იაპონური მცენარეული ქარხნების მიერ წარმოებული სალათის ბაზრის წილი სალათის მთლიანი ბაზრის დაახლოებით 10%-ს შეადგენს. ამჟამად მოქმედი 250-ზე მეტი ხელოვნური სინათლის ტიპის მცენარეთა ქარხნებიდან, 20% არის ზარალის სტადიაში, 50% არის ნაკლოვანების დონეზე და 30% არის მომგებიან ეტაპზე, რომელიც მოიცავს კულტივირებული მცენარეების სახეობებს, როგორიცაა სალათის ფოთოლი, მწვანილი და ნერგები.

ნიდერლანდები არის რეალური მსოფლიო ლიდერი მზის სინათლისა და ხელოვნური განათების კომბინირებული გამოყენების ტექნოლოგიის სფეროში მცენარეთა ქარხნებისთვის, მექანიზაციის, ავტომატიზაციის, ინტელექტისა და უპილოტო ტექნიკის მაღალი ხარისხით, და ახლა უკვე ექსპორტირებულია ტექნოლოგიებისა და აღჭურვილობის სრული ნაკრები ისეთივე ძლიერი. პროდუქტები ახლო აღმოსავლეთში, აფრიკაში, ჩინეთსა და სხვა ქვეყნებში. ამერიკული AeroFarms ფერმა მდებარეობს ნიუარკში, ნიუ ჯერსი, აშშ, ფართობი 6500 მ2. ძირითადად მოჰყავთ ბოსტნეული და სანელებლები, ხოლო გამომუშავება წელიწადში დაახლოებით 900 ტ.

ვერტიკალური მეურნეობა AeroFarms-ში

Plenty Company-ის ვერტიკალური ფერმერული ქარხანა შეერთებულ შტატებში იღებს LED განათებას და ვერტიკალურ სარგავ ჩარჩოს 6 მ სიმაღლით. მცენარეები იზრდება პლანტატორების გვერდებიდან. გრავიტაციულ მორწყვაზე დაყრდნობით, დარგვის ეს მეთოდი არ საჭიროებს დამატებით ტუმბოებს და უფრო წყალგაუმტარია, ვიდრე ჩვეულებრივი მეურნეობა. Plenty ამტკიცებს, რომ მისი ფერმა 350-ჯერ აღემატება ჩვეულებრივ ფერმას, ხოლო წყლის მხოლოდ 1%-ს იყენებს.

ვერტიკალური მეურნეობის ქარხანა, Plenty Company

2.2 სტატუსის ქარხნის ქარხნის ინდუსტრია ჩინეთში

2009 წელს, ჩინეთში პირველი საწარმოო ქარხანა ინტელექტუალური კონტროლით, როგორც ბირთვი, აშენდა და ექსპლუატაციაში შევიდა Changchun Agricultural Expo Park-ში. შენობის ფართობი არის 200 მ2 და გარემო ფაქტორები, როგორიცაა ტემპერატურა, ტენიანობა, სინათლე, CO2 და მკვებავი ხსნარის კონცენტრაცია მცენარის ქარხანაში, შეიძლება ავტომატურად მონიტორინგდეს რეალურ დროში ინტელექტუალური მენეჯმენტის განსახორციელებლად.

2010 წელს პეკინში აშენდა Tongzhou Plant Factory. ძირითადი კონსტრუქცია იღებს ერთი ფენის მსუბუქი ფოლადის კონსტრუქციას საერთო სამშენებლო ფართობით 1289 მ2. მას აქვს ავიამზიდის ფორმა, რომელიც სიმბოლოა ჩინეთის სოფლის მეურნეობის ლიდერობისას თანამედროვე სოფლის მეურნეობის ყველაზე მოწინავე ტექნოლოგიებისკენ მიმავალ გზაზე. შემუშავებულია ფოთლოვანი ბოსტნეულის წარმოების ზოგიერთი ოპერაციების ავტომატური მოწყობილობა, რამაც გააუმჯობესა ქარხნის წარმოების ავტომატიზაციის დონე და წარმოების ეფექტურობა. ქარხნის ქარხანა იღებს გრუნტის წყაროს სითბოს ტუმბოს სისტემას და მზის ენერგიის გამომუშავების სისტემას, რაც უკეთ აგვარებს ქარხნის მაღალი საოპერაციო ხარჯების პრობლემას.

Tongzhou მცენარეთა ქარხნის შიდა და გარე ხედი

2013 წელს მრავალი სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგიური კომპანია დაარსდა იანგლინის სოფლის მეურნეობის მაღალტექნოლოგიური სადემონსტრაციო ზონაში, შაანქსის პროვინციაში. მშენებარე და ექსპლუატაციაში მყოფი ქარხნის ქარხნების პროექტების უმეტესობა განლაგებულია მაღალტექნოლოგიური სასოფლო-სამეურნეო სადემონსტრაციო პარკებში, რომლებიც ძირითადად გამოიყენება პოპულარული სამეცნიერო დემონსტრაციებისთვის და დასვენების ღირსშესანიშნაობების დასათვალიერებლად. მათი ფუნქციონალური შეზღუდვების გამო, ამ პოპულარულ სამეცნიერო ქარხნებს უჭირთ მიაღწიონ ინდუსტრიალიზაციისთვის საჭირო მაღალ მოსავალს და მაღალ ეფექტურობას, და გაუჭირდებათ ისინი გახდნენ ინდუსტრიალიზაციის მთავარი ფორმა მომავალში.

2015 წელს ჩინეთში LED ჩიპების მთავარი მწარმოებელი თანამშრომლობდა ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის ბოტანიკის ინსტიტუტთან, რათა ერთობლივად წამოეწყოთ მცენარეთა ქარხნის კომპანიის დაარსება. ის გადავიდა ოპტოელექტრონული ინდუსტრიიდან „ფოტობიოლოგიურ“ ინდუსტრიაზე და გახდა პრეცედენტი ჩინელი LED მწარმოებლებისთვის, რათა ინვესტირება მოახდინეს ქარხნების ქარხნების მშენებლობაში ინდუსტრიალიზაციაში. მისი მცენარეთა ქარხანა მოწოდებულია განახორციელოს ინდუსტრიული ინვესტიცია განვითარებად ფოტობიოლოგიაში, რომელიც აერთიანებს სამეცნიერო კვლევას, წარმოებას, დემონსტრირებას, ინკუბაციას და სხვა ფუნქციებს, რეგისტრირებული კაპიტალით 100 მილიონი იუანი. 2016 წლის ივნისში დასრულდა და ექსპლუატაციაში შევიდა ეს ქარხანა 3 სართულიანი შენობით 3000 მ2 ფართობით და 10000 მ2-ზე მეტი გაშენების ფართობით. 2017 წლის მაისისთვის ყოველდღიური წარმოების მასშტაბი იქნება 1500 კგ ფოთლოვანი ბოსტნეული, რაც უდრის 15000 სალათის მცენარეს დღეში.

ამ კომპანიის ხედები

3. მცენარეთა ქარხნების განვითარების წინაშე მდგარი პრობლემები და კონტრზომები

3.1 პრობლემები

3.1.1 მშენებლობის მაღალი ღირებულება

მცენარეთა ქარხნებს სჭირდებათ მოსავლის წარმოება დახურულ გარემოში. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია დამხმარე პროექტებისა და აღჭურვილობის აშენება, მათ შორის გარე ტექნიკური სტრუქტურები, კონდიცირების სისტემები, ხელოვნური სინათლის წყაროები, მრავალფენიანი კულტივირების სისტემები, საკვები ხსნარების მიმოქცევა და კომპიუტერული კონტროლის სისტემები. მშენებლობის ღირებულება შედარებით მაღალია.

3.1.2 ოპერაციის მაღალი ღირებულება

მცენარეთა ქარხნების მიერ მოთხოვნილი სინათლის წყაროების უმეტესობა მოდის LED ნათურებიდან, რომლებიც მოიხმარენ უამრავ ელექტროენერგიას და უზრუნველყოფენ შესაბამის სპექტრს სხვადასხვა კულტურების ზრდისთვის. მოწყობილობები, როგორიცაა კონდიციონერი, ვენტილაცია და წყლის ტუმბოები ქარხნების ქარხნების წარმოების პროცესში, ასევე მოიხმარს ელექტროენერგიას, ამიტომ ელექტროენერგიის გადასახადები უზარმაზარი ხარჯია. სტატისტიკის მიხედვით, ქარხნების საწარმოო ხარჯებს შორის ელექტროენერგიის ხარჯები შეადგენს 29%-ს, შრომის ხარჯებს შეადგენს 26%-ს, ძირითადი საშუალებების ამორტიზაციას 23%-ს, შეფუთვასა და ტრანსპორტირებას 12%-ს, საწარმოო მასალებს კი 10%.

ქარხნის ქარხნის წარმოების ღირებულების დაყოფა

3.1.3 ავტომატიზაციის დაბალი დონე

ამჟამად გამოყენებული მცენარეთა ქარხანას აქვს ავტომატიზაციის დაბალი დონე და ისეთი პროცესები, როგორიცაა ნერგის დარგვა, გადარგვა, მინდვრის დარგვა და მოსავლის აღება, ჯერ კიდევ მოითხოვს ხელით მუშაობას, რაც იწვევს შრომის მაღალ ხარჯებს.

3.1.4 კულტურების შეზღუდული ჯიშები, რომლებიც შეიძლება გაშენდეს

ამჟამად მცენარეთა ქარხნებისთვის შესაფერისი კულტურების სახეობები ძალიან შეზღუდულია, ძირითადად მწვანე ფოთლოვანი ბოსტნეული, რომელიც სწრაფად იზრდება, ადვილად იღებს ხელოვნური სინათლის წყაროებს და აქვს დაბალი ტილო. ფართომასშტაბიანი დარგვა არ შეიძლება განხორციელდეს დარგვის კომპლექსური მოთხოვნებისთვის (როგორიცაა კულტურები, რომლებიც საჭიროებენ დამტვერვას და ა.შ.).

3.2 განვითარების სტრატეგია

მცენარეთა ქარხნის ინდუსტრიის წინაშე მდგარი პრობლემების გათვალისწინებით, აუცილებელია კვლევების ჩატარება სხვადასხვა ასპექტიდან, როგორიცაა ტექნოლოგია და ექსპლუატაცია. არსებული პრობლემების საპასუხოდ, კონტრზომები შემდეგია.

(1) ქარხნების ქარხნების ინტელექტუალური ტექნოლოგიების შესახებ კვლევების გაძლიერება და ინტენსიური და დახვეწილი მენეჯმენტის დონის გაუმჯობესება. ინტელექტუალური მართვისა და კონტროლის სისტემის შემუშავება ხელს უწყობს ქარხნების ქარხნების ინტენსიურ და დახვეწილ მენეჯმენტს, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს შრომის ხარჯები და დაზოგოს შრომა.

(2) ინტენსიური და ეფექტური ქარხნის ტექნიკური აღჭურვილობის შემუშავება წლიური მაღალი ხარისხის და მაღალი მოსავლიანობის მისაღწევად. მაღალეფექტური კულტივირების ობიექტების და აღჭურვილობის, ენერგიის დაზოგვის განათების ტექნოლოგიებისა და აღჭურვილობის განვითარება მცენარეთა ქარხნების ინტელექტუალური დონის გასაუმჯობესებლად ხელს უწყობს წლიური მაღალი ეფექტურობის წარმოების რეალიზაციას.

(3) განახორციელოს კვლევები სამრეწველო კულტივირების ტექნოლოგიაზე მაღალი დამატებული ღირებულების მქონე მცენარეებისთვის, როგორიცაა სამკურნალო მცენარეები, სამკურნალო მცენარეები და იშვიათი ბოსტნეული, გაზარდოს მცენარეთა ქარხნებში მოყვანილი კულტურების ტიპები, გააფართოვოს მოგების არხები და გააუმჯობესოს მოგების საწყისი წერტილი .

(4) განახორციელოს კვლევები საყოფაცხოვრებო და კომერციული გამოყენების მცენარეთა ქარხნებზე, გაამდიდროს მცენარეთა ქარხნების ტიპები და მიაღწიოს უწყვეტ მომგებიანობას სხვადასხვა ფუნქციებით.

4. ქარხნის განვითარების ტენდენცია და პერსპექტივა

4.1 ტექნოლოგიების განვითარების ტენდენცია

4.1.1 სრული პროცესის ინტელექტუალიზაცია

მოსავლის რობოტის სისტემის შერწყმისა და დანაკარგების თავიდან აცილების მექანიზმის, მაღალსიჩქარიანი დარგვისა და მოსავლის აღების მაღალსიჩქარიანი და არადესტრუქციული ეფექტორების, მრავალგანზომილებიანი სივრცის ზუსტი პოზიციონირებისა და მრავალმოდალური მრავალმანქანური ერთობლივი კონტროლის მეთოდებზე დაყრდნობით. და უპილოტო, ეფექტური და არადესტრუქციული თესვა მაღალსართულიან ქარხნებში - უნდა შეიქმნას ინტელექტუალური რობოტები და დამხმარე აღჭურვილობა, როგორიცაა დარგვა-მოსავლის აღება-შეფუთვა, რითაც განხორციელდება მთელი პროცესის უპილოტო ოპერაცია.

4.1.2 გახადეთ წარმოების კონტროლი უფრო ჭკვიანი

სინათლის გამოსხივებაზე, ტემპერატურაზე, ტენიანობაზე, CO2-ის კონცენტრაციაზე, საკვები ნივთიერებების კონცენტრაციაზე და EC-ზე მოსავლის ზრდისა და განვითარების რეაგირების მექანიზმზე დაყრდნობით უნდა აშენდეს მოსავალი-გარემო უკუკავშირის რაოდენობრივი მოდელი. უნდა შეიქმნას სტრატეგიული ძირითადი მოდელი, რათა დინამიურად გაანალიზდეს ფოთლოვანი ბოსტნეულის შესახებ ინფორმაცია და წარმოების გარემოს პარამეტრები. ასევე უნდა შეიქმნას გარემოს დინამიური იდენტიფიკაციის დიაგნოსტიკისა და პროცესის კონტროლის სისტემა. უნდა შეიქმნას მრავალმანქანიანი ერთობლივი ხელოვნური ინტელექტის გადაწყვეტილების მიღების სისტემა დიდი მოცულობის ვერტიკალური სასოფლო-სამეურნეო ქარხნის წარმოების მთელი პროცესისთვის.

4.1.3 დაბალი ნახშირბადის წარმოება და ენერგიის დაზოგვა

ენერგიის მართვის სისტემის ჩამოყალიბება, რომელიც იყენებს განახლებადი ენერგიის წყაროებს, როგორიცაა მზის და ქარი, ელექტროენერგიის გადაცემის დასასრულებლად და ენერგიის მოხმარების კონტროლისთვის, ენერგიის მართვის ოპტიმალური მიზნების მისაღწევად. CO2-ის ემისიების აღება და ხელახლა გამოყენება მოსავლის წარმოების დასახმარებლად.

4.1.3 პრემიუმ ჯიშების მაღალი ღირებულება

განხორციელებული სტრატეგიები უნდა იქნას მიღებული სხვადასხვა მაღალი დამატებული ღირებულების მქონე ჯიშების მოსაშენებლად დარგვის ექსპერიმენტებისთვის, კულტივირების ტექნოლოგიების ექსპერტების მონაცემთა ბაზის შესაქმნელად, კულტივირების ტექნოლოგიის, სიმკვრივის შერჩევის, ღეროების მოწყობის, ჯიშისა და აღჭურვილობის ადაპტირებაზე და სტანდარტული კულტივირების ტექნიკური მახასიათებლების ფორმირების მიზნით.

4.2 მრეწველობის განვითარების პერსპექტივები

მცენარეთა ქარხნებს შეუძლიათ გაათავისუფლონ რესურსებისა და გარემოს შეზღუდვები, გააცნობიერონ სოფლის მეურნეობის ინდუსტრიული წარმოება და მიიზიდონ ახალი თაობის სამუშაო ძალა სოფლის მეურნეობის წარმოებაში. ჩინეთის მცენარეთა ქარხნების ძირითადი ტექნოლოგიური ინოვაცია და ინდუსტრიალიზაცია ხდება მსოფლიო ლიდერი. ქარხნების ქარხნების სფეროში LED სინათლის წყაროს, დიგიტალიზაციის, ავტომატიზაციისა და ინტელექტუალური ტექნოლოგიების დაჩქარებული გამოყენებით, მცენარეთა ქარხნები მოიზიდავს მეტ კაპიტალ ინვესტიციას, ნიჭიერების შეგროვებას და მეტი ახალი ენერგიის, ახალი მასალისა და ახალი აღჭურვილობის გამოყენებას. ამ გზით შეიძლება განხორციელდეს საინფორმაციო ტექნოლოგიებისა და საშუალებებისა და აღჭურვილობის სიღრმისეული ინტეგრაცია, გაუმჯობესდეს ობიექტებისა და აღჭურვილობის ინტელექტუალური და უპილოტო დონე, სისტემის ენერგიის მოხმარებისა და საოპერაციო ხარჯების მუდმივი შემცირება მუდმივი ინოვაციების მეშვეობით და თანდათანობით. სპეციალიზებული ბაზრების გაშენება, ინტელექტუალური მცენარეული ქარხნები განვითარების ოქროს პერიოდს გამოიწვევს.

ბაზრის კვლევის ანგარიშების მიხედვით, გლობალური ვერტიკალური მეურნეობის ბაზრის ზომა 2020 წელს მხოლოდ 2,9 მილიარდი აშშ დოლარია და მოსალოდნელია, რომ 2025 წლისთვის, ვერტიკალური ფერმერული მეურნეობის გლობალური ბაზრის ზომა 30 მილიარდ აშშ დოლარს მიაღწევს. მოკლედ, მცენარეთა ქარხნებს აქვთ ფართო გამოყენების პერსპექტივები და განვითარების სივრცე.

ავტორი: Zengchan Zhou, Weidong და ა.შ

ციტირების ინფორმაცია:ქარხნის მრეწველობის განვითარების ამჟამინდელი მდგომარეობა და პერსპექტივები [J]. სოფლის მეურნეობის საინჟინრო ტექნოლოგია, 2022, 42 (1): 18-23.Zengchan Zhou, Wei Dong, Xiugang Li და სხვ.