Abstrakt

Aktualisht, fabrika e bimëve ka realizuar me sukses kultivimin e fidanëve të perimeve si kastravecat, domatet, specat, patëllxhanët dhe shalqinjtë, duke u siguruar fermerëve fidanë me cilësi të lartë në tufa, dhe performanca e prodhimit pas mbjelljes është më e mirë. Fabrikat e bimëve janë bërë një mjet i rëndësishëm i furnizimit me fidanë për industrinë e perimeve dhe luajnë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në promovimin e reformës strukturore të furnizimit të industrisë së perimeve, duke siguruar furnizimin me perime urbane dhe prodhimin e perimeve të gjelbra.

Projektimi i sistemit të mbarështimit të fidanëve të fabrikës së bimëve dhe pajisjet kryesore teknike

Si sistemi më efikas i prodhimit bujqësor aktualisht, sistemi i mbarështimit të fidanëve të fabrikës së bimëve integron mjete teknike gjithëpërfshirëse, duke përfshirë ndriçimin artificial, furnizimin me tretësira ushqyese, kontrollin tre-dimensional të mjedisit, operacionet ndihmëse të automatizuara, menaxhimin inteligjent të prodhimit etj., dhe integron bioteknologjinë, teknologjinë e informacionit dhe inteligjencën artificiale. Arritjet inteligjente dhe të tjera të teknologjisë së lartë nxisin zhvillimin e vazhdueshëm të industrisë. 

Sistemi i burimit të dritës artificiale LED

Ndërtimi i mjedisit të dritës artificiale është një nga teknologjitë kryesore të sistemit të mbarështimit të fidanëve në fabrikat e bimëve, dhe është gjithashtu burimi kryesor i konsumit të energjisë për prodhimin e fidanëve. Mjedisi i dritës së fabrikave të bimëve ka fleksibilitet të fortë, dhe mjedisi i dritës mund të rregullohet nga dimensione të shumëfishta si cilësia e dritës, intensiteti i dritës dhe fotoperiudha, dhe në të njëjtën kohë, faktorë të ndryshëm të dritës mund të optimizohen dhe kombinohen në sekuencë kohore për të formuar një formulë drite për kultivimin e fidanëve, duke siguruar mjedis të përshtatshëm drite për kultivimin artificial të fidanëve. Prandaj, bazuar në karakteristikat e kërkesës për dritë dhe qëllimet e prodhimit të rritjes së ndryshme të fidanëve, duke optimizuar parametrat e formulës së dritës dhe strategjinë e furnizimit me dritë, është zhvilluar një burim i veçantë drite LED që kursen energji, i cili mund të përmirësojë shumë efikasitetin e konvertimit të energjisë së dritës së fidanëve, të nxisë akumulimin e biomasës së fidanëve dhe të përmirësojë cilësinë e prodhimit të fidanëve, duke ulur konsumin e energjisë dhe kostot e prodhimit. Përveç kësaj, rregullimi i mjedisit të dritës është gjithashtu një mjet i rëndësishëm teknik në procesin e zbutjes së fidanëve dhe shërimit të fidanëve të shartuar.

Sistem vertikal i shkëputshëm me shumë shtresa për fidanë

Mbjellja e fidanëve në fabrikën e bimëve kryhet duke përdorur një raft tredimensional me shumë shtresa. Nëpërmjet dizajnit të sistemit modular, mund të realizohet montimi i shpejtë i sistemit të rritjes së fidanëve. Distanca midis rafteve mund të rregullohet në mënyrë fleksibile për të përmbushur kërkesat e hapësirës për mbarështimin e varieteteve të ndryshme të fidanëve dhe për të përmirësuar ndjeshëm shkallën e shfrytëzimit të hapësirës. Përveç kësaj, dizajni i veçantë i sistemit të mbjelljes, sistemit të ndriçimit dhe sistemit të ujitjes me ujë dhe plehra i mundëson mbjelljes të ketë si funksion transporti, i cili është i përshtatshëm për zhvendosjen në punishte të ndryshme si mbjellja, mbirja dhe zbutja, ashtu edhe zvogëlon konsumin e punës së trajtimit të tabakasë së fidanëve.

Sistem vertikal i shkëputshëm me shumë shtresa për fidanë 

Ujitja me ujë dhe plehra kryesisht përdor metoda të tipit baticë-zbaticë, spërkatje dhe metoda të tjera, nëpërmjet kontrollit të saktë të kohës dhe frekuencës së furnizimit me tretësirë ​​ushqyese, për të arritur furnizim uniform dhe përdorim efikas të ujit dhe lëndëve ushqyese minerale. I kombinuar me formulën speciale të tretësirës ushqyese për fidanë, mund të përmbushë nevojat e rritjes dhe zhvillimit të fidanëve dhe të sigurojë rritjen e shpejtë dhe të shëndetshme të fidanëve. Përveç kësaj, nëpërmjet sistemit online të zbulimit të joneve ushqyese dhe sistemit të sterilizimit të tretësirës ushqyese, lëndët ushqyese mund të rimbushen në kohë, duke shmangur akumulimin e mikroorganizmave dhe metabolitëve sekondarë që ndikojnë në rritjen normale të fidanëve. 

Sistemi i Kontrollit Mjedisor

Kontrolli i saktë dhe efikas i mjedisit është një nga karakteristikat kryesore të një sistemi të shumimit të fidanëve në një fabrikë bimësh. Struktura e mirëmbajtjes së jashtme të një fabrike bimësh në përgjithësi montohet nga materiale që janë të errëta dhe shumë izoluese. Mbi këtë bazë, rregullimi i dritës, temperaturës, lagështisë, shpejtësisë së erës dhe CO2 pothuajse nuk ndikohet nga mjedisi i jashtëm. Përmes ndërtimit të modelit CFD për të optimizuar paraqitjen e kanalit të ajrit, i kombinuar me metodën e kontrollit të mikro-mjedisit, mund të arrihet shpërndarja uniforme e faktorëve mjedisorë si temperatura, lagështia, shpejtësia e erës dhe CO2 në hapësirën e kulturës me dendësi të lartë. Rregullimi inteligjent i mjedisit realizohet nga sensorë të shpërndarë dhe kontrolli i kontaktit, dhe rregullimi në kohë reale i të gjithë mjedisit të kultivimit kryhet përmes lidhjes midis njësisë së monitorimit dhe sistemit të kontrollit. Përveç kësaj, përdorimi i burimeve të dritës të ftohura me ujë dhe qarkullimi i ujit, i kombinuar me futjen e burimeve të ftohta të jashtme, mund të arrijë ftohje që kursen energji dhe të zvogëlojë konsumin e energjisë së ajrit të kondicionuar.

Pajisjet ndihmëse automatike të funksionimit

Procesi i operimit të kultivimit të fidanëve në fabrikën e bimëve është i rreptë, dendësia e operimit është e lartë, hapësira është kompakte dhe pajisjet ndihmëse automatike janë të domosdoshme. Përdorimi i pajisjeve ndihmëse të automatizuara jo vetëm që ndihmon në uljen e konsumit të punës, por gjithashtu ndihmon në përmirësimin e efikasitetit të hapësirës së kultivimit. Pajisjet e automatizimit që janë zhvilluar deri më tani përfshijnë makinën e mbulimit të tokës me prizë, makinën mbjellëse, makinën e shartimit, karrocën e transportit logjistik AGV, etj. Nën kontrollin e platformës inteligjente të menaxhimit mbështetës, funksionimi pa pilot i të gjithë procesit të kultivimit të fidanëve mund të realizohet në thelb. Përveç kësaj, teknologjia e vizionit automatik luan gjithashtu një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në procesin e kultivimit të fidanëve. Ajo jo vetëm që ndihmon në monitorimin e statusit të rritjes së fidanëve, ndihmon në menaxhimin e fidanëve komercialë, por gjithashtu kryen shqyrtim automatik të fidanëve të dobët dhe të fidanëve të vdekur. Dora robotike heq dhe mbush fidanët.

Avantazhet e kultivimit të fidanëve në fabrikë

Niveli i lartë i kontrollit mjedisor mundëson prodhimin vjetor

Për shkak të veçantisë së kultivimit të fidanëve, kontrolli i mjedisit të kultivimit të tyre është shumë i rëndësishëm. Në kushtet e fabrikës së bimëve, faktorët mjedisorë si drita, temperatura, uji, ajri, plehrat dhe CO2 kontrollohen shumë, gjë që mund të ofrojë mjedisin më të mirë të rritjes për kultivimin e fidanëve, pavarësisht nga stinët dhe rajonet. Përveç kësaj, në procesin e kultivimit të fidanëve të shartuar dhe prerjes së fidanëve, procesi i shërimit të plagëve të shartimit dhe diferencimit të rrënjëve kërkon kontroll më të lartë mjedisor, dhe fabrikat e bimëve janë gjithashtu bartës të shkëlqyer. Fleksibiliteti i kushteve mjedisore të vetë fabrikës së bimëve është i fortë, kështu që është me rëndësi të madhe për prodhimin e fidanëve të perimeve në sezone jo-kultivimi ose në mjedise ekstreme, dhe mund të ofrojë mbështetje për fidanët për të siguruar furnizimin shumëvjeçar të perimeve. Përveç kësaj, kultivimi i fidanëve të fabrikave të bimëve nuk kufizohet nga hapësira dhe mund të kryhet në vend në periferi të qyteteve dhe hapësirave publike të komunitetit. Specifikimet janë fleksibile dhe të ndryshueshme, duke mundësuar prodhimin masiv dhe furnizimin e ngushtë të fidanëve me cilësi të lartë, duke ofruar mbështetje të rëndësishme për zhvillimin e hortikulturës urbane. 

Shkurtoni ciklin e mbarështimit dhe përmirësoni cilësinë e fidanëve

Në kushtet e fabrikës së bimëve, falë kontrollit të saktë të faktorëve të ndryshëm të mjedisit të rritjes, cikli i mbarështimit të fidanëve shkurtohet me 30% deri në 50% krahasuar me metodat tradicionale. Shkurtimi i ciklit të mbarështimit mund të rrisë sasinë e prodhimit të fidanëve, të rrisë të ardhurat e prodhuesit dhe të zvogëlojë rreziqet operative të shkaktuara nga luhatjet e tregut. Për kultivuesit, kjo është e favorshme për transplantimin dhe mbjelljen e hershme, lançimin e hershëm në treg dhe përmirësimin e konkurrencës në treg. Nga ana tjetër, fidanët e rritur në fabrikën e bimëve janë të pastër dhe të fortë, treguesit morfologjikë dhe të cilësisë përmirësohen ndjeshëm, dhe performanca e prodhimit pas kolonizimit është më e mirë. Studimet kanë treguar se fidanët e domates, specit dhe kastravecit të rritur në kushtet e fabrikës së bimëve jo vetëm që përmirësojnë sipërfaqen e gjetheve, lartësinë e bimës, diametrin e kërcellit, fuqinë e rrënjës dhe tregues të tjerë, por gjithashtu përmirësojnë përshtatshmërinë, rezistencën ndaj sëmundjeve, diferencimin e sythave të luleve pas kolonizimit. Dhe prodhimi dhe aspekte të tjera kanë përparësi të dukshme. Numri i luleve femërore për bimë u rrit me 33.8% dhe numri i frutave për bimë u rrit me 37.3% pas mbjelljes së fidanëve të kastravecit të rritur në fabrikat e bimëve. Me thellimin e vazhdueshëm të kërkimit teorik mbi biologjinë e mjedisit të zhvillimit të fidanëve, fabrikat e bimëve do të jenë më të sakta dhe të kontrollueshme në formësimin e morfologjisë së fidanëve dhe përmirësimin e aktivitetit fiziologjik.

 Krahasimi i gjendjes së fidanëve të shartuar në serra dhe fabrika bimore

Përdorimi efikas i burimeve për të ulur kostot e fidanëve

Fabrika e bimëve përdor metoda mbjelljeje standarde, të informatizuara dhe të industrializuara, në mënyrë që çdo hallkë e prodhimit të fidanëve të kontrollohet rreptësisht dhe efikasiteti i shfrytëzimit të burimeve të përmirësohet ndjeshëm. Farat janë konsumi kryesor i kostos në kultivimin e fidanëve. Për shkak të funksionimit të parregullt dhe kontrollueshmërisë së dobët mjedisore të fidanëve tradicionalë, ka probleme të tilla si mosmbirja ose rritja e dobët e farërave, duke rezultuar në mbeturina të mëdha në proces nga farat në fidanë komercialë. Në mjedisin e fabrikës së bimëve, përmes para-trajtimit të farërave, mbjelljes së imët dhe kontrollit të saktë të mjedisit të kultivimit, efikasiteti i shfrytëzimit të farërave përmirësohet shumë dhe doza mund të reduktohet me më shumë se 30%. Uji, plehrat dhe burimet e tjera janë gjithashtu konsumi kryesor i kostos së rritjes tradicionale të fidanëve dhe fenomeni i shpërdorimit të burimeve është serioz. Në kushtet e fabrikave të bimëve, përmes aplikimit të teknologjisë së ujitjes precize, efikasiteti i shfrytëzimit të ujit dhe plehrave mund të rritet me më shumë se 70%. Përveç kësaj, për shkak të kompaktësisë së strukturës së vetë fabrikës së bimëve dhe uniformitetit të kontrollit mjedisor, efikasiteti i shfrytëzimit të energjisë dhe CO2 në procesin e përhapjes së fidanëve përmirësohet gjithashtu ndjeshëm.

Krahasuar me rritjen tradicionale të fidanëve në fushë të hapur dhe rritjen e fidanëve në serra, karakteristika më e madhe e kultivimit të fidanëve në fabrikat e bimëve është se mund të kryhet në një mënyrë tre-dimensionale me shumë shtresa. Në fabrikën e bimëve, kultivimi i fidanëve mund të shtrihet nga plani në hapësirën vertikale, gjë që përmirëson shumë efikasitetin e kultivimit të fidanëve për njësi toke dhe përmirëson ndjeshëm efikasitetin e shfrytëzimit të hapësirës. Për shembull, moduli standard për kultivimin e fidanëve i zhvilluar nga një kompani biologjike, me kusht që të mbulojë një sipërfaqe prej 4.68 ㎡, mund të kultivojë më shumë se 10,000 fidanë në një grumbull të vetëm, të cilët mund të përdoren për nevojat e prodhimit të perimeve prej 3.3 Mu (2201.1 ㎡). Nën kushtet e kultivimit tre-dimensional me shumë shtresa me dendësi të lartë, mbështetja e pajisjeve ndihmëse automatike dhe sistemit inteligjent të transportit logjistik mund të përmirësojnë shumë efikasitetin e shfrytëzimit të punës dhe të kursejnë punën me më shumë se 50%.

Kultivimi i fidanëve me rezistencë të lartë për të ndihmuar prodhimin e gjelbër

Mjedisi i pastër i prodhimit të fabrikës së bimëve mund të zvogëlojë ndjeshëm shfaqjen e dëmtuesve dhe sëmundjeve në hapësirën e shumimit. Në të njëjtën kohë, nëpërmjet konfigurimit të optimizuar të mjedisit të kulturës, fidanët e prodhuar do të kenë rezistencë më të lartë, gjë që mund të zvogëlojë ndjeshëm spërkatjen me pesticid gjatë shumimit dhe mbjelljes së fidanëve. Përveç kësaj, për kultivimin e fidanëve të veçantë siç janë fidanët e shartuar dhe fidanët e prerë, masat e kontrollit të gjelbër si drita, temperatura, uji dhe plehrat në fabrikën e bimëve mund të përdoren për të zëvendësuar përdorimin në shkallë të gjerë të hormoneve në operacionet tradicionale për të siguruar sigurinë ushqimore, për të zvogëluar ndotjen mjedisore dhe për të arritur prodhim të qëndrueshëm të fidanëve të gjelbër.

Analiza e kostos së prodhimit 

Mënyrat që fabrikat e bimëve të rrisin përfitimet ekonomike të fidanëve përfshijnë kryesisht dy pjesë. Nga njëra anë, duke optimizuar projektimin strukturor, funksionimin e standardizuar dhe përdorimin e objekteve dhe pajisjeve inteligjente, mund të zvogëlohet konsumi i farërave, energjisë elektrike dhe punës në procesin e kultivimit të fidanëve, dhe të përmirësohet konsumi i ujit, plehrave, nxehtësisë dhe energjisë. Efikasiteti i shfrytëzimit të gazit dhe CO2 zvogëlon koston e kultivimit të fidanëve; nga ana tjetër, përmes kontrollit të saktë të mjedisit dhe optimizimit të rrjedhës së procesit, koha e kultivimit të fidanëve shkurtohet, dhe rritet sasia vjetore e kultivimit dhe rendimenti i fidanëve për njësi hapësire, gjë që është më konkurruese në treg. 

Me zhvillimin e teknologjisë së fabrikave të bimëve dhe thellimin e vazhdueshëm të kërkimit të biologjisë mjedisore mbi kultivimin e fidanëve, kostoja e kultivimit të fidanëve në fabrikat e bimëve është në thelb e njëjtë me atë të kultivimit tradicional të serrave, dhe cilësia dhe vlera e tregut të fidanëve janë më të larta. Duke marrë si shembull fidanët e kastravecit, materialet e prodhimit përbëjnë një pjesë të madhe, duke përbërë rreth 37% të kostos totale, duke përfshirë farat, tretësirën ushqyese, tabakatë e prizave, substratet, etj. Konsumi i energjisë elektrike përbën rreth 24% të kostos totale, duke përfshirë ndriçimin e impiantit, kondicionimin e ajrit dhe konsumin e energjisë së pompës së tretësirës ushqyese, etj., i cili është drejtimi kryesor i optimizimit në të ardhmen. Përveç kësaj, përqindja e ulët e punës është një tipar i prodhimit të fabrikave të bimëve. Me rritjen e vazhdueshme të shkallës së automatizimit, kostoja e konsumit të punës do të ulet më tej. Në të ardhmen, përfitimet ekonomike të kultivimit të fidanëve në fabrikat e bimëve mund të përmirësohen më tej përmes zhvillimit të kulturave me vlerë të lartë të shtuar dhe zhvillimit të teknologjisë së kultivimit të industrializuar për fidanët e pemëve të çmuara pyjore.

Përbërja e kostos së fidanëve të kastravecit /%

Statusi i Industrializimit

Vitet e fundit, institucionet kërkimore shkencore të përfaqësuara nga Instituti i Kërkimeve të Bujqësisë Urbane i Akademisë Kineze të Shkencave Bujqësore dhe ndërmarrjet e teknologjisë së lartë kanë realizuar industrinë e kultivimit të fidanëve në fabrikat e bimëve. Kjo mund t'u ofrojë fidanëve një linjë prodhimi industrial efikase nga fara deri në shfaqje. Midis tyre, një fabrikë bimësh në Shanxi e ndërtuar dhe e vënë në funksion në vitin 2019 mbulon një sipërfaqe prej 3,500 ㎡ dhe mund të kultivojë 800,000 fidanë speci ose 550,000 fidanë domatesh brenda një cikli 30-ditor. Një fabrikë tjetër e kultivimit të fidanëve e ndërtuar mbulon një sipërfaqe prej 2300 ㎡ dhe mund të prodhojë 8-10 milionë fidanë në vit. Impianti i lëvizshëm i shërimit për fidanët e shartuar, i zhvilluar në mënyrë të pavarur nga Instituti i Bujqësisë Urbane, Akademia Kineze e Shkencave Bujqësore, mund të ofrojë një platformë shërimi dhe zbutjeje në linjë montimi për kultivimin e fidanëve të shartuar. Një hapësirë ​​e vetme pune mund të trajtojë më shumë se 10,000 fidanë të shartuar në të njëjtën kohë. Në të ardhmen, diversiteti i varieteteve të kultivimit të fidanëve në fabrikat e bimëve pritet të zgjerohet më tej, dhe niveli i automatizimit dhe inteligjencës do të vazhdojë të përmirësohet.

Bima shëruese mobile për fidanë të shartuar e zhvilluar nga Instituti i Bujqësisë Urbane, Akademia Kineze e Shkencave Bujqësore

Perspektivë

Si një bartës i ri i rritjes së fidanëve në fabrika, fabrikat e bimëve kanë avantazhe të mëdha dhe potencial komercializimi krahasuar me metodat tradicionale të rritjes së fidanëve në aspektin e kontrollit të saktë mjedisor, shfrytëzimit efikas të burimeve dhe operacioneve të standardizuara. Duke ulur konsumin e burimeve të tilla si farat, uji, plehrat, energjia dhe fuqia punëtore në kultivimin e fidanëve, dhe duke përmirësuar rendimentin dhe cilësinë e fidanëve për njësi sipërfaqeje, kostoja e kultivimit të fidanëve në fabrikat e bimëve do të ulet më tej, dhe produktet do të jenë më konkurruese në treg. Ekziston një kërkesë e madhe për fidanë në Kinë. Përveç prodhimit të kulturave tradicionale si perimet, fidanë me vlerë të lartë të shtuar si lulet, ilaçet bimore kineze dhe pemët e rralla pritet të kultivohen në fabrikat e bimëve, dhe përfitimet ekonomike do të përmirësohen më tej. Në të njëjtën kohë, platforma e industrializuar e kultivimit të fidanëve duhet të marrë në konsideratë përputhshmërinë dhe fleksibilitetin e kultivimit të ndryshëm të fidanëve për të përmbushur nevojat e tregut të kultivimit të fidanëve në stinë të ndryshme.

Teoria biologjike e mjedisit të mbarështimit të fidanëve është thelbi i kontrollit të saktë të mjedisit të fabrikës së bimëve. Hulumtimi i thelluar mbi rregullimin e formës së bimës së fidanëve dhe fotosintezës dhe aktiviteteve të tjera fiziologjike nga faktorët mjedisorë si drita, temperatura, lagështia dhe CO2 do të ndihmojë në krijimin e një modeli të ndërveprimit fidan-mjedis, i cili mund të zvogëlojë konsumin e energjisë së prodhimit të fidanëve dhe të përmirësojë cilësinë dhe prodhimin e fidanëve. Cilësia ofron një bazë teorike. Mbi këtë bazë, mund të zhvillohet teknologjia dhe pajisjet e kontrollit me dritën si thelb dhe të shoqëruara me faktorë të tjerë mjedisorë, dhe të personalizohet prodhimi i fidanëve me lloje të veçanta bimësh, uniformitet të lartë dhe cilësi të lartë për të përmbushur kërkesat e kultivimit me dendësi të lartë dhe funksionimit të mekanizuar në fabrikat e bimëve. Në fund të fundit, ajo ofron një bazë teknike për ndërtimin e një sistemi dixhital të prodhimit të fidanëve dhe realizon mbarështimin standard, pa personel dhe dixhital të fidanëve në fabrikat e bimëve.

Autor: Xu Yaliang, Liu Xinying etj. 

Informacion mbi citatin:

Xu Yaliang, Liu Xinying, Yang Qichang. Pajisjet kryesore teknike dhe industrializimi i kultivimit të fidanëve në fabrikat e bimëve [J]. Teknologjia e Inxhinierisë Bujqësore, 2021,42(4):12-15.