추상적인

현재 식물 공장은 오이, 토마토, 고추, 가지 및 멜론과 같은 야채 묘목의 번식을 성공적으로 깨달았으며, 농민들에게 고품질 묘목을 배치로 제공하며 심은 생산 성능이 더 좋습니다. 식물 공장은 야채 산업의 묘목 공급의 중요한 수단이되었으며 야채 산업의 공급 측면 구조 개혁을 촉진하여 도시 야채 공급과 녹색 채소 생산을 보장하는 데 점점 더 중요한 역할을합니다.

식물 공장 묘목 번식 시스템 설계 및 주요 기술 장비

현재 가장 효율적인 농업 생산 시스템으로서, 식물 공장 묘목 육종 시스템은 인공 조명, 영양소 솔루션 공급, 3 차원 환경 제어, 자동 보조 보조 운영, 지능형 생산 관리 등을 포함한 포괄적 인 기술적 수단을 통합하고 생명 공학, 정보를 통합합니다. 기술 및 인공 지능. 지능형 및 기타 첨단 기술은 업계의 지속적인 발전을 촉진합니다. 

LED 인공 광원 시스템

인공 조명 환경의 구성은 식물 공장에서 묘목 번식 시스템의 핵심 기술 중 하나이며 묘목 생산을위한 주요 에너지 소비원이기도합니다. 식물 공장의 가벼운 환경은 강한 유연성을 가지며, 가벼운 환경은 가벼운 품질, 광도 및 광주 기와 같은 여러 차원에서 조절 될 수 있으며, 동시에 다른 조명 인자를 시간 순서로 최적화하고 결합하여 A를 형성 할 수 있습니다. 묘목 재배를위한 빛의 공식, 묘목의 인공 재배에 적합한 가벼운 환경을 보장합니다. 따라서, 다양한 묘목 성장의 가벼운 수요 특성 및 생산 목표를 기반으로, 조명 공식 매개 변수 및 가벼운 공급 전략을 최적화함으로써 특수 에너지 절약 LED 광원이 개발되어 묘목의 광 에너지 전환 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 묘목 바이오 매스의 축적을 촉진하고 묘목 생산의 품질을 향상시키면서 에너지 소비 및 생산 비용을 줄입니다. 또한, 가벼운 환경 조절은 또한 묘목을 길들이고 접목 된 묘목의 치유 과정에서 중요한 기술적 수단입니다.

분리 가능한 다층 수직 묘목 시스템

식물 공장의 묘목 번식은 다층 3 차원 선반을 사용하여 수행됩니다. 모듈 식 시스템 설계를 통해 묘목 상승 시스템의 빠른 조립을 실현할 수 있습니다. 선반 사이의 간격은 다양한 묘목의 번식을위한 공간 요구 사항을 충족시키고 공간 활용률을 크게 향상시키기 위해 유연하게 조정될 수 있습니다. 또한 시드 베드 시스템, 조명 시스템 및 물 및 비료 관개 시스템의 별도의 설계를 통해 시드 베드는 수송 기능을 모두 갖추게되며, 이는 파종, 발아 및 지배와 같은 다양한 워크샵으로 이동하는 데 편리합니다. 묘목 트레이 처리의 소비.

분리 가능한 다층 수직 묘목 시스템 

물 및 비료 관개는 주로 영양 용액 공급의 시간과 빈도를 정확하게 제어하여 균일 한 공급 및 미네랄 영양소의 효율적인 사용을 달성하기 위해 조석 유형, 스프레이 유형 및 기타 방법을 채택합니다. 묘목을위한 특수 영양 용액 공식과 결합하여 묘목의 성장 및 발달 요구를 충족시키고 묘목의 빠르고 건강한 성장을 보장 할 수 있습니다. 또한, 온라인 영양소 감지 시스템 및 영양 용액 용액 멸균 시스템을 통해 영양소는 시간이 지남에 따라 보충 될 수 있으며, 묘목의 정상적인 성장에 영향을 미치는 미생물 및 2 차 대사 산물의 축적을 피할 수 있습니다. 

환경 제어 시스템

정확하고 효율적인 환경 제어는 식물 공장 묘목 전파 시스템의 주요 특징 중 하나입니다. 식물 공장의 외부 유지 보수 구조는 일반적으로 불투명하고 단열이 많은 재료로 조립됩니다. 이를 바탕으로 빛, 온도, 습도, 풍속 및 CO2의 조절은 외부 환경의 거의 영향을받지 않습니다. CFD 모델의 구성을 통해 미세 환경 제어 방법과 결합 된 공기 덕트의 레이아웃을 최적화하여 고밀도 배양 공간에서 온도, 습도, 풍속 및 CO2와 같은 환경 요인의 균일 한 분포 달성하십시오. 지능형 환경 규정은 분산 센서 및 접촉 제어에 의해 실현되며, 전체 재배 환경의 실시간 규제는 모니터링 장치와 제어 시스템 간의 연결을 통해 수행됩니다. 또한, 수냉식 광원의 사용과 야외 냉원의 도입과 결합 된 물 순환은 에너지 절약 냉각을 달성하고 에어컨 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

자동 보조 작동 장비

식물 공장 묘목 번식 작업 공정은 엄격하고, 작동 밀도가 높고, 공간이 작고, 자동 보조 장비는 없어야합니다. 자동 보조 장비의 사용은 노동 소비를 줄이는 데 도움이 될뿐만 아니라 재배 공간의 효율성을 향상시키는 데 도움이됩니다. 지금까지 개발 된 자동화 장비에는 플러그 토양 커버링 머신, 파종기, 그라프 팅 머신, 트롤리 전달 등이 포함됩니다. 지원 지능 관리 플랫폼의 제어 하에서 묘목 번식의 전체 공정의 무인 작동은 기본적으로 가능합니다. 실현되었습니다. 또한 Machine Vision Technology는 묘목 번식 과정에서 점점 더 중요한 역할을합니다. 그것은 묘목의 성장 상태를 모니터링하고 상업용 묘목 관리를 지원하는 데 도움이 될뿐만 아니라 약한 묘목과 죽은 묘목의 자동 스크리닝을 수행합니다. 로봇 손이 묘목을 제거하고 채 웁니다.

식물 공장 묘목 번식의 장점

높은 수준의 환경 관리는 연간 생산을 가능하게합니다

묘목 번식의 특수성으로 인해 재배 환경의 통제가 매우 중요합니다. 식물 공장 조건 하에서, 빛, 온도, 물, 공기, 비료 및 CO2와 같은 환경 적 요인은 고도로 제어되며, 이는 계절과 지역에 관계없이 묘목 번식을위한 최고의 성장 환경을 제공 할 수 있습니다. 또한, 접목 된 묘목 및 절단 묘목의 번식 과정에서 상처 치유 및 뿌리 분화 과정은 더 높은 환경 제어를 필요로하며 식물 공장도 우수한 운반체입니다. 식물 공장 자체의 환경 조건의 유연성은 강력하므로 비과기 계절이나 극한 환경에서 야채 묘목 생산에 큰 의미가 있으며, 야채의 다년생 공급을 보장하기 위해 묘목 지원을 제공 할 수 있습니다. 또한 식물 공장의 묘목 번식은 우주에 의해 제한되지 않으며 도시와 지역 사회 공공 장소의 교외 지역에서 수행 될 수 있습니다. 사양은 유연하고 변하기 쉽기 때문에 대량 생산과 고품질 묘목을 밀접하게 공급하여 도시 원예 개발을위한 중요한 지원을 제공합니다. 

번식주기를 단축하고 묘목의 품질을 향상시킵니다.

식물 공장 조건에서 다양한 성장 환경 요인의 정확한 제어 덕분에 묘목 번식주기는 전통적인 방법에 비해 30%에서 50% 단축됩니다. 번식주기의 단축은 묘목의 생산 배치를 증가시키고, 생산자의 소득을 증가 시키며, 시장 변동으로 인한 운영 위험을 줄일 수 있습니다. 재배자에게는 조기 이식 및 심기, 조기 시장 출시 및 시장 경쟁력 향상에 도움이됩니다. 다른 한편으로, 식물 공장에서 자란 묘목은 깔끔하고 튼튼하며, 형태 학적 및 품질 지표가 크게 개선되며, 식민지화 후 생산 성능이 더 좋습니다. 연구에 따르면 식물 공장 조건 하에서 자란 토마토, 후추 및 오이 묘목은 잎 면적, 식물 높이, 줄기 직경, 뿌리 활력 및 기타 지표를 개선 할뿐만 아니라 적응성, 질병 저항성, 식민지화 후 꽃 새싹 차별화를 향상시키는 것으로 나타났습니다. 그리고 생산 및 기타 측면에는 명백한 장점이 있습니다. 공장 당 암컷 꽃의 수는 33.8% 증가했으며 식물 당 과일의 수는 식물 공장에 자란 오이 묘목을 심은 후 37.3% 증가했습니다. 묘목 발달 환경의 생물학에 대한 이론적 연구가 지속적으로 심화되면서 식물 공장은 묘목 형태를 형성하고 생리적 활동을 개선하는 데 더 정확하고 제어 할 수 있습니다.

 온실과 식물 공장에서 접목 된 묘목 상태 비교

묘목 비용을 줄이기 위해 자원을 효율적으로 사용합니다

공장 공장은 표준화되고 정보화 및 산업화 된 식재 방법을 채택하여 묘목 생산의 모든 링크가 엄격하게 제어되고 자원 활용의 효율성이 크게 향상됩니다. 씨앗은 묘목 번식의 주요 비용 소비입니다. 전통적인 묘목의 불규칙한 작동과 환경 제어가 열악함에 따라 비 게르 미네 화 또는 종자의 약한 성장과 같은 문제가있어 종자에서 상업용 묘목에 이르기까지 큰 폐기물이 발생합니다. 식물 공장 환경에서 종자 전처리, 미세 파종 및 재배 환경의 정확한 제어를 통해 종자의 이용 효율이 크게 개선되고 복용량은 30%이상 감소 될 수 있습니다. 물, 비료 및 기타 자원은 또한 전통적인 묘목 제기의 주요 비용 소비이며, 자원 폐기물 현상은 심각합니다. 식물 공장의 조건 하에서 정밀 관개 기술의 적용을 통해 물 및 비료 활용의 효율은 70%이상 증가 할 수 있습니다. 또한, 식물 공장 자체의 구조의 작품과 환경 제어의 균일 성으로 인해 묘목 전파 과정에서 에너지 및 CO2 활용 효율도 크게 개선된다.

전통적인 오픈 필드 묘목 상승 및 온실 묘목 양식과 비교할 때, 식물 공장에서 묘목 번식의 가장 큰 특징은 다층 3 차원 방식으로 수행 될 수 있다는 것입니다. 식물 공장에서 묘목 번식은 평면에서 수직 공간으로 확장 될 수 있으며, 이는 토지 단위당 묘목 번식 효율을 크게 향상시키고 공간 활용 효율을 크게 향상시킵니다. 예를 들어, 생물학적 회사가 개발 한 묘목 번식을위한 표준 모듈은 4.68 ℃의 면적을 덮는 상태에서 단일 배치에서 10,000 개 이상의 묘목을 번식시킬 수 있으며, 이는 3.3 mu (2201.1) 야채 생산에 사용할 수 있습니다. 필요합니다. 고밀도 다층 3 차원 번식 조건 하에서 자동 보조 장비 및 지능형 물류 운송 시스템을 지원하면 노동 활용의 효율성을 크게 향상시키고 노동을 50%이상 향상시킬 수 있습니다.

녹색 생산을 돕기 위해 높은 저항성 묘목 번식

식물 공장의 깨끗한 생산 환경은 번식 공간에서 해충 및 질병의 발생을 크게 줄일 수 있습니다. 동시에, 배양 환경의 최적화 된 구성을 통해, 생성 된 묘목은 더 높은 저항을 가지며, 이는 묘목 전파 및 심기 동안 살충제 분무를 크게 줄일 수 있습니다. 또한 접목 된 묘목 및 절단 묘목과 같은 특수 묘목의 번식을 위해, 식물 공장의 빛, 온도, 물 및 비료와 같은 녹색 조절 조치는 전통적인 수술에서 호르몬의 대규모 사용을 대체하는 데 사용될 수 있습니다. 식품 안전, 환경 오염을 줄이며 녹색 묘목 지속 가능한 생산을 달성합니다.

생산 비용 분석 

식물 공장이 묘목의 경제적 이점을 높이는 방법에는 주로 두 부분이 포함됩니다. 한편으로, 구조 설계, 표준화 된 운영 및 지능형 시설 및 장비의 사용을 최적화함으로써 묘종 사육 과정에서 종자 소비, 전기 및 노동의 소비를 줄이고 물, 비료, 열 및 에너지 소비를 향상시킬 수 있습니다. . 가스 및 CO2의 이용 효율은 묘목 번식 비용을 줄입니다. 반면에, 환경의 정확한 제어와 공정 흐름의 최적화를 통해 묘목의 번식 시간이 단축되고 단위 공간 당 연간 번식 배치 및 묘목 수율이 증가하여 시장에서 더 경쟁력이 있습니다. 

식물 공장 기술의 개발과 묘목 재배에 대한 환경 생물학 연구의 지속적인 심화로 인해 식물 공장의 묘목 번식 비용은 기본적으로 전통적인 온실 재배의 비용과 동일하며 묘목의 품질과 시장 가치는 더 높습니다. 오이 묘목 복용을 예를 들어, 생산 재료는 많은 비율을 차지하며, 종자, 영양 솔루션, 플러그 트레이, 기판 등을 포함하여 총 비용의 약 37%를 차지합니다. 전기 에너지 소비는 전체의 약 24%를 차지합니다. 플랜트 조명, 에어컨 및 영양소 용액 펌프 에너지 소비 등을 포함한 비용은 향후 최적화의 주요 방향입니다. 또한, 노동의 낮은 비율은 식물 공장 생산의 특징입니다. 자동화 정도가 지속적으로 증가함에 따라 노동 소비 비용이 더 줄어들 것입니다. 앞으로, 고 부가가치 작물의 개발과 귀중한 숲 나무의 묘목을위한 선진성 재배 기술의 개발을 통해 식물 공장에서 묘목 번식의 경제적 이점이 더욱 향상 될 수 있습니다.

오이 묘목 비용 구성 /%

산업화 상태

최근 몇 년 동안 중국 농업 과학 아카데미의 도시 농업 연구소가 대표하는 과학 연구 기관과 첨단 기술 기업은 식물 공장에서 묘목 번식 산업을 깨달았습니다. 묘목에 종자에서 출현까지 효율적인 산업 생산 라인을 제공 할 수 있습니다. 그 중에서 Shanxi의 식물 공장은 2019 년에 건축되어 운영 중이며 3,500 °의 면적을 차지하며 30 일주기 내에 80 만 명의 후추 묘목 또는 550,000 개의 토마토 묘목을 번식시킬 수 있습니다. 또 다른 묘목 번식 공장 공장은 2300 °의 면적을 덮고 있으며 매년 8-1 천만 개의 묘목을 생산할 수 있습니다. 도시 농업 연구소 (Institute of Urban Agriculture)가 독립적으로 개발 한 접목 된 묘목을위한 모바일 치유 공장은 중국 농업 과학 아카데미 (Academy of Agriculture Sciences)가 접목 된 묘목 재배를위한 조립 라인 치유 및 가축 플랫폼을 제공 할 수 있습니다. 단일 작업 공간은 한 번에 10,000 개 이상의 접목 묘목을 처리 할 수 ​​있습니다. 미래에는 식물 공장의 묘목 번식 품종의 다양성이 더욱 확대 될 것으로 예상되며 자동화 및 지능 수준은 계속 향상 될 것입니다.

중국 농업 과학 아카데미, 도시 농업 연구소 (Institute of Urban Agriculture)가 개발 한 접목 된 묘목을위한 모바일 치유 공장

시야

공장 묘목을 올리는 새로운 운송 업체로서, 식물 공장은 정확한 환경 제어, 자원의 효율적인 활용 및 표준화 된 운영 측면에서 전통적인 묘목 제기 방법과 비교하여 큰 장점과 상업화 잠재력을 가지고 있습니다. 묘목 번식의 종자, 물, 비료, 에너지 및 인력과 같은 자원의 소비를 줄이고 단위 면적당 묘목의 수율과 품질을 향상시킴으로써 식물 공장에서의 묘목 번식 비용이 더 줄어들 것이며, 제품은 제품이 가능합니다. 시장에서 더 경쟁력을 유지하십시오. 중국에는 묘목에 대한 수요가 많습니다. 야채와 같은 전통적인 작물의 생산 외에도 꽃, 중국 허브 의약품 및 희귀 나무와 같은 고 부가가치 묘목이 식물 공장에서 자란 것으로 예상되며 경제적 이점이 더욱 향상 될 것입니다. 동시에 산업화 된 묘목 번식 플랫폼은 다양한 시즌에 묘목 번식 시장의 요구를 충족시키기 위해 다양한 묘목 번식의 호환성과 유연성을 고려해야합니다.

묘목 번식 환경의 생물학적 이론은 식물 공장 환경의 정확한 제어의 핵심입니다. 묘목, 온도, 습도 및 CO2와 같은 환경 적 요인에 의한 묘목 식물 모양 및 광합성 및 기타 생리 학적 활동에 대한 심층적 인 연구는 묘목 생산의 에너지 소비를 줄이고 묘목 환경 상호 작용 모델을 확립하는 데 도움이 될 것입니다. 묘목의 품질과 생산을 향상시킵니다. 품질은 이론적 인 기초를 제공합니다. 이를 바탕으로, 핵심으로 빛을 발휘하고 다른 환경 요인과 결합 된 제어 기술 및 장비는 특수한 식물 유형, 높은 균일 성 및 고품질로 묘목 생산을 사용자 정의하여 고밀도 재배 및 식물에서의 기계화 된 운영의 요구 사항을 충족시킵니다. 공장을 개발할 수 있습니다. 궁극적으로, 디지털 묘목 생산 시스템의 건설을위한 기술적 기초를 제공하고 식물 공장에서 표준화되고 무인 및 디지털 묘목 번식을 실현합니다.

저자 : Xu Yaliang, Liu Xinying 등 

인용 정보 :

Xu Yaliang, Liu Xinying, Yang Qichang. 공장 공장에서 묘목 번식의 기술 장비 및 산업화 [J]. 농업 공학 기술, 2021,42 (4) : 12-15.