რეზიუმე: ბოლო წლებში, თანამედროვე სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგიების უწყვეტი შესწავლის შედეგად, სწრაფად განვითარდა მცენარეთა ქარხნების ინდუსტრიაც. ნაშრომი წარმოგვიდგენს მცენარეთა ქარხნების ტექნოლოგიისა და ინდუსტრიის განვითარების სტატუს კვოს, არსებულ პრობლემებსა და განვითარების საწინააღმდეგო ზომებს და მოუთმენლად ელის მცენარეთა ქარხნების განვითარების ტენდენციასა და პერსპექტივებს მომავალში.

1. ტექნოლოგიური განვითარების ამჟამინდელი მდგომარეობა ქარხნებში ჩინეთში და მის ფარგლებს გარეთ

1.1 უცხოური ტექნოლოგიების განვითარების სტატუს კვო

XXI საუკუნიდან მოყოლებული, მცენარეთა ქარხნების კვლევა ძირითადად ფოკუსირებულია სინათლის ეფექტურობის გაუმჯობესებაზე, მრავალშრიანი სამგანზომილებიანი კულტივაციის სისტემის აღჭურვილობის შექმნაზე და ინტელექტუალური მართვისა და კონტროლის კვლევასა და განვითარებაზე. XXI საუკუნეში, სოფლის მეურნეობის LED სინათლის წყაროების ინოვაციამ პროგრესი განიცადა, რაც მნიშვნელოვან ტექნიკურ მხარდაჭერას უწევს LED ენერგოდამზოგავი სინათლის წყაროების გამოყენებას მცენარეთა ქარხნებში. იაპონიის ჩიბას უნივერსიტეტმა არაერთი ინოვაცია განახორციელა მაღალი ეფექტურობის სინათლის წყაროებში, ენერგოდამზოგავი გარემოს კონტროლსა და კულტივაციის ტექნიკაში. ნიდერლანდების ვაგენინგენის უნივერსიტეტი იყენებს მოსავლის გარემოს სიმულაციისა და დინამიური ოპტიმიზაციის ტექნოლოგიას მცენარეთა ქარხნებისთვის ინტელექტუალური აღჭურვილობის სისტემის შესაქმნელად, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს საოპერაციო ხარჯებს და მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს შრომის პროდუქტიულობას.

ბოლო წლებში მცენარეთა ქარხნებმა თანდათანობით დანერგეს წარმოების პროცესების ნახევრად ავტომატიზაცია, დაწყებული თესვით, ნერგების მოყვანით, გადარგვითა და მოსავლის აღებით. იაპონია, ნიდერლანდები და შეერთებული შტატები ლიდერობენ მექანიზაციის, ავტომატიზაციისა და ინტელექტის მაღალი ხარისხით და ვითარდებიან ვერტიკალური სოფლის მეურნეობისა და უპილოტო მუშაობის მიმართულებით.

1.2 ტექნოლოგიური განვითარების სტატუსი ჩინეთში

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

ერთმანეთის მიყოლებით შემუშავდა სპეციალური წითელი და ლურჯი LED სინათლის წყაროები მცენარეთა ქარხნებში სხვადასხვა სახეობის წარმოებისთვის. სიმძლავრე მერყეობს 30-დან 300 ვატამდე, ხოლო დასხივების სინათლის ინტენსივობა 80-დან 500 μmol/(მ2•წმ-მდე), რაც უზრუნველყოფს სინათლის ინტენსივობას შესაბამისი ზღურბლის დიაპაზონით, სინათლის ხარისხის პარამეტრებით, რათა მიღწეული იქნას მაღალი ეფექტურობის ენერგოდაზოგვის ეფექტი და ადაპტირდეს მცენარის ზრდისა და განათების საჭიროებებთან. 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 სიცოცხლის ხანგრძლივობას. გარდა ამისა, შემოთავაზებულია LED სინათლის წყაროს სითბოს შემცირების მეთოდი საკვები ხსნარის ან წყლის ცირკულაციის გზით. სინათლის წყაროს სივრცის მართვის თვალსაზრისით, მცენარის ზომის ევოლუციის კანონის შესაბამისად ნერგის სტადიასა და შემდგომ სტადიაზე, LED სინათლის წყაროს ვერტიკალური სივრცის მოძრაობის მართვის გზით, მცენარის ტილო შეიძლება განათდეს ახლო მანძილიდან და მიღწეული იყოს ენერგიის დაზოგვის მიზანი. ამჟამად, ხელოვნური განათების ქარხნის სინათლის წყაროს ენერგომოხმარება შეიძლება შეადგენდეს ქარხნის მთლიანი საოპერაციო ენერგომოხმარების 50%-დან 60%-მდე. მიუხედავად იმისა, რომ LED-ს შეუძლია ენერგიის 50%-ის დაზოგვა ფლუორესცენტურ ნათურებთან შედარებით, ენერგიის დაზოგვისა და მოხმარების შემცირების კვლევის პოტენციალი და აუცილებლობა მაინც არსებობს.

1.2.2 მრავალშრიანი სამგანზომილებიანი კულტივაციის ტექნოლოგია და აღჭურვილობა

მრავალშრიანი სამგანზომილებიანი კულტივაციის ფენების შორის არსებული უფსკრული მცირდება, რადგან LED ცვლის ფლუორესცენტურ ნათურას, რაც აუმჯობესებს მცენარის კულტივაციის სამგანზომილებიანი სივრცის გამოყენების ეფექტურობას. არსებობს მრავალი კვლევა კულტივაციის საწოლის ფსკერის დიზაინზე. აწეული ზოლები შექმნილია ტურბულენტური ნაკადის გენერირებისთვის, რაც ხელს უწყობს მცენარის ფესვებს საკვები ნივთიერებების თანაბრად შეწოვაში და გახსნილი ჟანგბადის კონცენტრაციის გაზრდაში. კოლონიზაციის დაფის გამოყენებით, არსებობს კოლონიზაციის ორი მეთოდი, კერძოდ, სხვადასხვა ზომის პლასტმასის კოლონიზაციის ჭიქები ან ღრუბლის პერიმეტრის კოლონიზაციის რეჟიმი. გამოჩნდა მოცურების კულტივირების საწოლის სისტემა, სადაც დარგვის და მასზე არსებული მცენარეების ხელით გადატანა შესაძლებელია ერთი ბოლოდან მეორეზე, რაც კულტივაციის საწოლის ერთ ბოლოში დარგვის და მეორე ბოლოში მოსავლის აღების წარმოების რეჟიმს ახორციელებს. ამჟამად, შემუშავდა სხვადასხვა სამგანზომილებიანი მრავალშრიანი უნიადაგო კულტივაციის ტექნოლოგია და აღჭურვილობა, რომელიც დაფუძნებულია საკვები სითხის ფირის ტექნოლოგიასა და ღრმა სითხის ნაკადის ტექნოლოგიაზე, ასევე გაჩნდა ტექნოლოგია და აღჭურვილობა მარწყვის სუბსტრატის კულტივაციისთვის, ფოთლოვანი ბოსტნეულის და ყვავილების აეროზოლური კულტივაციისთვის. აღნიშნული ტექნოლოგია სწრაფად განვითარდა.

1.2.3 საკვები ხსნარის ცირკულაციის ტექნოლოგია და აღჭურვილობა

საკვები ხსნარის გარკვეული პერიოდის განმავლობაში გამოყენების შემდეგ, აუცილებელია წყლისა და მინერალური ელემენტების დამატება. როგორც წესი, ახლად მომზადებული საკვები ხსნარის და მჟავა-ტუტოვანი ხსნარის რაოდენობა განისაზღვრება EC-სა და pH-ის გაზომვით. საკვებ ხსნარში ნალექის ან ფესვის აქერცვლის დიდი ნაწილაკები ფილტრით უნდა მოიხსნას. ჰიდროპონიკაში მოსავლის აღების უწყვეტი დაბრკოლებების თავიდან ასაცილებლად საკვებ ხსნარში ფესვის ექსუდატის მოშორება შესაძლებელია ფოტოკატალიზური მეთოდებით, თუმცა საკვები ნივთიერებების ხელმისაწვდომობასთან დაკავშირებით გარკვეული რისკები არსებობს.

1.2.4 გარემოსდაცვითი კონტროლის ტექნოლოგია და აღჭურვილობა

საწარმოო სივრცის ჰაერის სისუფთავე ქარხნის ჰაერის ხარისხის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია. დინამიურ პირობებში ქარხნის საწარმოო სივრცეში ჰაერის სისუფთავე (შეწონილი ნაწილაკების და დალექილი ბაქტერიების ინდიკატორები) უნდა კონტროლდებოდეს 100,000-ზე მაღალ დონემდე. მასალის დეზინფექციის შეყვანა, შემომავალი პერსონალის ჰაერის შხაპის დამუშავება და სუფთა ჰაერის ცირკულაციის ჰაერის გამწმენდი სისტემა (ჰაერის ფილტრაციის სისტემა) ძირითადი უსაფრთხოების ზომებია. ჰაერის ხარისხის კონტროლის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კომპონენტია ტემპერატურა და ტენიანობა, CO2-ის კონცენტრაცია და ჰაერის ნაკადის სიჩქარე საწარმოო სივრცეში. ანგარიშების თანახმად, ისეთი აღჭურვილობის დაყენება, როგორიცაა ჰაერის შერევის ყუთები, საჰაერო მილები, ჰაერის შესასვლელები და ჰაერის გამოსასვლელები, საშუალებას იძლევა თანაბრად კონტროლდებოდეს ტემპერატურა და ტენიანობა, CO2-ის კონცენტრაცია და ჰაერის ნაკადის სიჩქარე საწარმოო სივრცეში, რათა მიღწეულ იქნას მაღალი სივრცითი ერთგვაროვნება და დაკმაყოფილდეს ქარხნის საჭიროებები სხვადასხვა სივრცულ ადგილას. ტემპერატურის, ტენიანობის და CO2-ის კონცენტრაციის კონტროლის სისტემა და სუფთა ჰაერის სისტემა ორგანულად არის ინტეგრირებული ცირკულაციის ჰაერის სისტემაში. სამ სისტემას უნდა ჰქონდეს ჰაერის სადინარი, ჰაერის შესასვლელი და ჰაერის გამოსასვლელი და ვენტილატორის მეშვეობით უზრუნველყოფილი იყოს ენერგია ჰაერის ნაკადის ცირკულაციის, ფილტრაციისა და დეზინფექციის, ასევე ჰაერის ხარისხის განახლებისა და ერთგვაროვნების უზრუნველსაყოფად. ეს უზრუნველყოფს, რომ მცენარეთა ქარხანაში მცენარეული წარმოება თავისუფალი იყოს მავნებლებისა და დაავადებებისგან და არ საჭიროებს პესტიციდების გამოყენებას. ამავდროულად, ვარჯში ტემპერატურის, ტენიანობის, ჰაერის ნაკადის და ზრდის გარემოს ელემენტების CO2 კონცენტრაციის ერთგვაროვნება გარანტირებულია მცენარის ზრდის საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად.

2. ქარხნული ინდუსტრიის განვითარების სტატუსი

2.1 უცხოური ქარხნების ინდუსტრიის სტატუს კვო

იაპონიაში ხელოვნური განათების ქარხნების კვლევა, განვითარება და ინდუსტრიალიზაცია შედარებით სწრაფი ტემპით მიმდინარეობს და წამყვან დონეზეა. 2010 წელს იაპონიის მთავრობამ 50 მილიარდი იენი გამოყო ტექნოლოგიური კვლევისა და განვითარებისა და სამრეწველო დემონსტრაციის მხარდასაჭერად. რვა ინსტიტუტმა, მათ შორის ჩიბას უნივერსიტეტმა და იაპონიის მცენარეთა ქარხნების კვლევის ასოციაციამ, მონაწილეობა მიიღო. Japan Future Company-მ განახორციელა და მართა ქარხნის პირველი ინდუსტრიალიზაციის დემონსტრაციული პროექტი, რომლის დღიური წარმოება 3000 მცენარეს შეადგენდა. 2012 წელს ქარხნის წარმოების ღირებულება 700 იენი/კგ იყო. 2014 წელს მიაგის პრეფექტურაში, ტაგას ციხესიმაგრეში თანამედროვე ქარხანა დასრულდა, რაც მსოფლიოში პირველი LED ქარხნის ქარხანა გახდა, რომლის დღიური წარმოება 10000 მცენარეს შეადგენდა. 2016 წლიდან LED ქარხნები იაპონიაში ინდუსტრიალიზაციის სწრაფ ზოლში შევიდნენ და ერთმანეთის მიყოლებით გაჩნდა მომგებიანი საწარმოები. 2018 წელს ერთმანეთის მიყოლებით გაჩნდა მასშტაბური ქარხნები, რომელთა დღიური წარმოების მოცულობა 50,000-დან 100,000-მდე მცენარეს შეადგენდა, ხოლო გლობალური ქარხნები ფართომასშტაბიანი, პროფესიონალური და ინტელექტუალური განვითარების მიმართულებით ვითარდებოდა. ამავდროულად, Tokyo Electric Power-მა, Okinawa Electric Power-მა და სხვა სფეროებმა დაიწყეს ინვესტიციების ჩადება ქარხნებში. 2020 წელს იაპონური ქარხნების მიერ წარმოებული სალათის ფურცლის წილი სალათის ფურცლის მთლიანი ბაზრის დაახლოებით 10%-ს შეადგენს. ამჟამად მოქმედი 250-ზე მეტი ხელოვნური სინათლის ტიპის ქარხნიდან 20% ზარალის მომტან ეტაპზეა, 50% - ზარალის ანაზღაურების დონეზე, ხოლო 30% - მომგებიან ეტაპზე, რაც მოიცავს კულტივირებულ მცენარეულ სახეობებს, როგორიცაა სალათის ფურცლები, მწვანილი და ნერგები.

ნიდერლანდები მზისა და ხელოვნური სინათლის კომბინირებული გამოყენების ტექნოლოგიების სფეროში ქარხნებისთვის მსოფლიო ლიდერია, მექანიზაციის, ავტომატიზაციის, ინტელექტისა და უპილოტო აღჭურვილობის მაღალი ხარისხით და ამჟამად ტექნოლოგიებისა და აღჭურვილობის სრული ნაკრები ექსპორტირებულია ახლო აღმოსავლეთში, აფრიკაში, ჩინეთსა და სხვა ქვეყნებში. American AeroFarms-ის ფერმა მდებარეობს ნიუარკში, ნიუ ჯერსი, აშშ-ში, 6500 მ2 ფართობით. ის ძირითადად ბოსტნეულსა და სანელებლებს მოჰყავს, ხოლო წლიური წარმოება დაახლოებით 900 ტონაა.

ვერტიკალური მეურნეობა AeroFarms-ში

ამერიკის შეერთებულ შტატებში, Plenty Company-ის ვერტიკალური სასოფლო-სამეურნეო მცენარეების ქარხანა აღჭურვილია LED განათებით და 6 მეტრის სიმაღლის ვერტიკალური სარგავი ჩარჩოთი. მცენარეები სათბურების გვერდებიდან იზრდება. გრავიტაციული მორწყვით დარგვის ეს მეთოდი არ საჭიროებს დამატებით ტუმბოებს და უფრო ეფექტურია წყლის მოხმარების თვალსაზრისით, ვიდრე ჩვეულებრივი მეურნეობა. პლენტი აცხადებს, რომ მისი ფერმა ჩვეულებრივი ფერმის მოსავლიანობასთან შედარებით 350-ჯერ მეტს გამოიმუშავებს, წყლის მხოლოდ 1%-ის გამოყენებით.

ვერტიკალური მეურნეობის მცენარეების ქარხანა, Plenty Company

2.2 სტატუსის მქონე ქარხნული ინდუსტრია ჩინეთში

2009 წელს, ჩანჩუნის სასოფლო-სამეურნეო ექსპო პარკში აშენდა და ექსპლუატაციაში შევიდა ჩინეთში პირველი საწარმოო ქარხანა, რომელსაც ინტელექტუალური მართვა ჰქონდა. შენობის ფართობი 200 მ2-ია და ინტელექტუალური მართვის განსახორციელებლად შესაძლებელია გარემო ფაქტორების, როგორიცაა ტემპერატურა, ტენიანობა, განათება, CO2 და ქარხნის საკვები ნივთიერებების კონცენტრაცია, ავტომატურად მონიტორინგი რეალურ დროში.

2010 წელს პეკინში ტონგჯოუს ქარხნის ქარხანა აშენდა. ძირითადი კონსტრუქცია დამზადებულია ერთშრიანი მსუბუქი ფოლადის კონსტრუქციისგან, რომლის საერთო სამშენებლო ფართობი 1289 მ2-ია. მას ავიამზიდის ფორმა აქვს, რაც სიმბოლურად გამოხატავს ჩინეთის სოფლის მეურნეობას, რომელიც თანამედროვე სოფლის მეურნეობის ყველაზე მოწინავე ტექნოლოგიების დანერგვაში ლიდერობს. შემუშავდა ფოთლოვანი ბოსტნეულის წარმოების ზოგიერთი ოპერაციის ავტომატური მოწყობილობა, რამაც გააუმჯობესა ქარხნის წარმოების ავტომატიზაციის დონე და წარმოების ეფექტურობა. ქარხნის ქარხანა იყენებს მიწის წყაროდან მომუშავე თბოტუმბოს სისტემას და მზის ენერგიის გენერაციის სისტემას, რაც უკეთ წყვეტს ქარხნის მაღალი საოპერაციო ხარჯების პრობლემას.

ტონგჯოუს ქარხნის შიდა და გარე ხედი

2013 წელს, შანქსის პროვინციაში, იანგლინის სასოფლო-სამეურნეო მაღალტექნოლოგიური დემონსტრაციული ზონაში მრავალი სასოფლო-სამეურნეო ტექნოლოგიების კომპანია დაარსდა. მშენებლობისა და ექსპლუატაციის პროცესში მყოფი ქარხნების პროექტების უმეტესობა განთავსებულია სასოფლო-სამეურნეო მაღალტექნოლოგიურ დემონსტრაციულ პარკებში, რომლებიც ძირითადად გამოიყენება პოპულარული სამეცნიერო დემონსტრაციებისა და დასასვენებელი ღირსშესანიშნაობების დასათვალიერებლად. მათი ფუნქციური შეზღუდვების გამო, ამ პოპულარული სამეცნიერო მცენარეთა ქარხნებისთვის რთულია ინდუსტრიალიზაციისთვის მოთხოვნილი მაღალი მოსავლიანობისა და მაღალი ეფექტურობის მიღწევა და მომავალში მათთვის რთული იქნება ინდუსტრიალიზაციის ძირითად ფორმად გადაქცევა.

2015 წელს ჩინეთში LED ჩიპების მსხვილმა მწარმოებელმა ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის ბოტანიკის ინსტიტუტთან ერთად დაიწყო მცენარეთა ქარხნის კომპანიის დაარსება. ის ოპტოელექტრონული ინდუსტრიიდან „ფოტობიოლოგიურ“ ინდუსტრიაში გადავიდა და ჩინელი LED მწარმოებლებისთვის ინდუსტრიალიზაციის პროცესში მცენარეთა ქარხნების მშენებლობაში ინვესტიციების ჩადების პრეცედენტი გახდა. მისი მცენარეთა ქარხანა 100 მილიონი იუანის რეგისტრირებული კაპიტალით ვალდებულია სამრეწველო ინვესტიციები განახორციელოს ახალ ფოტობიოლოგიაში, რომელიც აერთიანებს სამეცნიერო კვლევას, წარმოებას, დემონსტრირებას, ინკუბაციას და სხვა ფუნქციებს. 2016 წლის ივნისში დასრულდა და ექსპლუატაციაში შევიდა ეს მცენარეთა ქარხანა, რომლის 3000 მ2 ფართობის სამსართულიანი შენობა და 10000 მ2-ზე მეტი კულტივაციის ფართობია. 2017 წლის მაისისთვის დღიური წარმოების მასშტაბი იქნება 1500 კგ ფოთლოვანი ბოსტნეული, რაც დღეში 15000 სალათის ფოთლის ეკვივალენტურია.

ამ კომპანიის შესახებ შეხედულებები

3. ქარხნების განვითარების წინაშე არსებული პრობლემები და საპასუხო ზომები

3.1 პრობლემები

3.1.1 მშენებლობის მაღალი ღირებულება

მცენარეთა ქარხნებს მოსავლის დახურულ გარემოში წარმოება უწევთ. ამიტომ, აუცილებელია დამხმარე პროექტებისა და აღჭურვილობის აშენება, მათ შორის გარე ტექნიკური მომსახურების სტრუქტურები, კონდიცირების სისტემები, ხელოვნური სინათლის წყაროები, მრავალშრიანი კულტივაციის სისტემები, საკვები ხსნარის ცირკულაცია და კომპიუტერული მართვის სისტემები. მშენებლობის ღირებულება შედარებით მაღალია.

3.1.2 მაღალი ექსპლუატაციის ღირებულება

ქარხნების მიერ საჭირო სინათლის წყაროების უმეტესობა LED ნათურებია, რომლებიც დიდი რაოდენობით ელექტროენერგიას მოიხმარენ და სხვადასხვა კულტურების ზრდისთვის შესაბამის სპექტრებს უზრუნველყოფენ. ქარხნების წარმოების პროცესში ისეთი მოწყობილობები, როგორიცაა კონდიცირება, ვენტილაცია და წყლის ტუმბოები, ასევე ელექტროენერგიას მოიხმარენ, ამიტომ ელექტროენერგიის გადასახადები უზარმაზარ ხარჯს წარმოადგენს. სტატისტიკის თანახმად, ქარხნების წარმოების ხარჯებს შორის ელექტროენერგიის ხარჯები 29%-ს შეადგენს, შრომის ხარჯები 26%-ს, ძირითადი საშუალებების ამორტიზაციას 23%-ს, შეფუთვასა და ტრანსპორტირებას 12%-ს, ხოლო წარმოების მასალებს 10%-ს.

ქარხნის წარმოების ხარჯების განაწილება

3.1.3 ავტომატიზაციის დაბალი დონე

ამჟამად გამოყენებულ მცენარეთა ქარხანას ავტომატიზაციის დაბალი დონე აქვს და ისეთი პროცესები, როგორიცაა ნერგების აღება, გადარგვა, მინდორში დარგვა და მოსავლის აღება, კვლავ მოითხოვს ხელით მუშაობას, რაც იწვევს მაღალ შრომის ხარჯებს.

3.1.4 კულტურების შეზღუდული ჯიშები, რომელთა მოყვანაც შესაძლებელია

ამჟამად, მცენარეთა ქარხნებისთვის შესაფერისი კულტურების სახეობები ძალიან შეზღუდულია, ძირითადად მწვანე ფოთლოვანი ბოსტნეული, რომელიც სწრაფად იზრდება, ადვილად იღებს ხელოვნურ სინათლის წყაროებს და დაბალი ვარჯით გამოირჩევა. ფართომასშტაბიანი დარგვის განხორციელება შეუძლებელია რთული დარგვის მოთხოვნების გათვალისწინებით (მაგალითად, ისეთი კულტურები, რომლებიც დამტვერვას საჭიროებენ და ა.შ.).

3.2 განვითარების სტრატეგია

ქარხნების ინდუსტრიის წინაშე არსებული პრობლემების გათვალისწინებით, აუცილებელია კვლევის ჩატარება სხვადასხვა ასპექტით, როგორიცაა ტექნოლოგია და ექსპლუატაცია. არსებული პრობლემების საპასუხოდ, შემდეგი საპასუხო ზომებია.

(1) ქარხნების ინტელექტუალური ტექნოლოგიების კვლევის გაძლიერება და ინტენსიური და დახვეწილი მენეჯმენტის დონის ამაღლება. ინტელექტუალური მართვისა და კონტროლის სისტემის შემუშავება ხელს უწყობს ქარხნების ინტენსიური და დახვეწილი მენეჯმენტის მიღწევას, რაც მნიშვნელოვნად შეამცირებს შრომის ხარჯებს და დაზოგავს შრომას.

(2) ინტენსიური და ეფექტური ქარხნის ტექნიკური აღჭურვილობის შემუშავება წლიური მაღალი ხარისხისა და მოსავლიანობის მისაღწევად. მაღალეფექტური კულტივაციის ობიექტებისა და აღჭურვილობის, ენერგოდამზოგავი განათების ტექნოლოგიებისა და აღჭურვილობის და ა.შ. განვითარება, ქარხნების ინტელექტუალური დონის გასაუმჯობესებლად, ხელს უწყობს წლიური მაღალეფექტური წარმოების რეალიზაციას.

(3) მაღალი დამატებული ღირებულების მქონე მცენარეების, როგორიცაა სამკურნალო მცენარეები, ჯანდაცვის მცენარეები და იშვიათი ბოსტნეული, სამრეწველო კულტივაციის ტექნოლოგიის კვლევა, მცენარეთა ქარხნებში მოყვანილი კულტურების ტიპების გაზრდა, მოგების არხების გაფართოება და მოგების საწყისი წერტილის გაუმჯობესება.

(4) საყოფაცხოვრებო და კომერციული გამოყენებისთვის განკუთვნილი ქარხნების კვლევის ჩატარება, ქარხნების ტიპების გამდიდრება და სხვადასხვა ფუნქციებით უწყვეტი მომგებიანობის მიღწევა.

4. ქარხნის განვითარების ტენდენცია და პერსპექტივა

4.1 ტექნოლოგიების განვითარების ტენდენცია

4.1.1 სრული პროცესის ინტელექტუალიზაცია

მოსავლის რობოტის სისტემის მანქანურ-ტექნოლოგიური შერწყმისა და დანაკარგის პრევენციის მექანიზმზე დაყრდნობით, უნდა შეიქმნას მაღალსიჩქარიანი მოქნილი და არადესტრუქციული დარგვისა და მოსავლის აღების ბოლო ეფექტორები, განაწილებული მრავალგანზომილებიანი სივრცის ზუსტი პოზიციონირება და მულტიმოდალური მრავალმანქანიანი თანამშრომლობითი კონტროლის მეთოდები, ასევე უპილოტო, ეფექტური და არადესტრუქციული თესვა მაღალსართულიან ქარხნებში. ინტელექტუალური რობოტები და დამხმარე აღჭურვილობა, როგორიცაა დარგვა-მოსავლის აღება-შეფუთვა, რითაც განხორციელდება მთელი პროცესის უპილოტო ოპერაცია.

4.1.2 წარმოების კონტროლის უფრო ჭკვიანური გახადეთ

სინათლის რადიაციაზე, ტემპერატურაზე, ტენიანობაზე, CO2-ის კონცენტრაციაზე, საკვები ხსნარის საკვები ნივთიერებების კონცენტრაციასა და ელექტროენერგიაზე რეაგირების მექანიზმის საფუძველზე, უნდა შეიქმნას კულტურა-გარემოს უკუკავშირის რაოდენობრივი მოდელი. უნდა შეიქმნას სტრატეგიული ბირთვის მოდელი ფოთლოვანი ბოსტნეულის სიცოცხლის შესახებ ინფორმაციისა და წარმოების გარემოს პარამეტრების დინამიურად გასაანალიზებლად. ასევე უნდა შეიქმნას გარემოს ონლაინ დინამიური იდენტიფიკაციის დიაგნოსტიკისა და პროცესის კონტროლის სისტემა. უნდა შეიქმნას მრავალმანქანიანი თანამშრომლობითი ხელოვნური ინტელექტის მქონე გადაწყვეტილების მიღების სისტემა მაღალი მოცულობის ვერტიკალური სასოფლო-სამეურნეო ქარხნის მთელი წარმოების პროცესისთვის.

4.1.3 დაბალი ნახშირბადის წარმოება და ენერგიის დაზოგვა

ენერგიის მართვის სისტემის შექმნა, რომელიც იყენებს განახლებადი ენერგიის წყაროებს, როგორიცაა მზის და ქარის ენერგია, ელექტროენერგიის სრულად გადაცემისა და ენერგიის მოხმარების კონტროლისთვის ოპტიმალური ენერგიის მართვის მიზნების მისაღწევად. CO2-ის გამოყოფის დაგროვება და ხელახლა გამოყენება მოსავლის წარმოების ხელშეწყობის მიზნით.

4.1.3 პრემიუმ ჯიშების მაღალი ღირებულება

უნდა შემუშავდეს შესაძლო სტრატეგიები დარგვის ექსპერიმენტებისთვის სხვადასხვა მაღალი დამატებული ღირებულების მქონე ჯიშების გამოსაყვანად, შეიქმნას კულტივაციის ტექნოლოგიების ექსპერტების მონაცემთა ბაზა, ჩატარდეს კვლევა კულტივაციის ტექნოლოგიაზე, სიმკვრივის შერჩევაზე, ნამგლის განლაგებაზე, ჯიშისა და აღჭურვილობის ადაპტირებაზე და ჩამოყალიბდეს კულტივაციის სტანდარტული ტექნიკური სპეციფიკაციები.

4.2 ინდუსტრიის განვითარების პერსპექტივები

ქარხნებს შეუძლიათ თავი დააღწიონ რესურსებისა და გარემოს შეზღუდვებს, განახორციელონ სოფლის მეურნეობის ინდუსტრიალიზებული წარმოება და მიიზიდონ ახალი თაობის სამუშაო ძალა სოფლის მეურნეობის წარმოებაში ჩასართავად. ჩინეთის ქარხნების ძირითადი ტექნოლოგიური ინოვაცია და ინდუსტრიალიზაცია მსოფლიო ლიდერად იქცევა. LED განათების წყაროს, დიგიტალიზაციის, ავტომატიზაციისა და ინტელექტუალური ტექნოლოგიების დაჩქარებული გამოყენებით, ქარხნები მიიზიდავენ მეტ კაპიტალურ ინვესტიციას, ნიჭის მოზიდვას და ახალი ენერგიის, ახალი მასალებისა და ახალი აღჭურვილობის გამოყენებას. ამ გზით, შესაძლებელია ინფორმაციული ტექნოლოგიებისა და ობიექტებისა და აღჭურვილობის სიღრმისეული ინტეგრაციის რეალიზება, ობიექტებისა და აღჭურვილობის ინტელექტუალური და უპილოტო დონის გაუმჯობესება, სისტემის ენერგომოხმარებისა და საოპერაციო ხარჯების უწყვეტი შემცირება უწყვეტი ინოვაციების გზით და სპეციალიზებული ბაზრების თანდათანობითი კულტივაცია, ინტელექტუალური ქარხნები განვითარების ოქროს პერიოდს დაიწყებენ.

ბაზრის კვლევის ანგარიშების თანახმად, 2020 წელს გლობალური ვერტიკალური სოფლის მეურნეობის ბაზრის ზომა მხოლოდ 2.9 მილიარდ აშშ დოლარს შეადგენს და მოსალოდნელია, რომ 2025 წლისთვის გლობალური ვერტიკალური სოფლის მეურნეობის ბაზრის ზომა 30 მილიარდ აშშ დოლარს მიაღწევს. შეჯამებისთვის, მცენარეულ-ქარხნებს ფართო გამოყენების პერსპექტივები და განვითარების სივრცე აქვთ.

ავტორი: Zengchan Zhou, Weidong და ა.შ

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