सारांश: अलिकडच्या वर्षांत, आधुनिक कृषी तंत्रज्ञानाच्या सततच्या शोधामुळे, वनस्पती कारखाना उद्योग देखील वेगाने विकसित झाला आहे. हा पेपर वनस्पती कारखाना तंत्रज्ञान आणि उद्योग विकासाच्या सद्यस्थिती, विद्यमान समस्या आणि विकास प्रतिकारक उपायांचा परिचय करून देतो आणि भविष्यात वनस्पती कारखान्यांच्या विकासाचा कल आणि संभाव्यतेची अपेक्षा करतो.

१. चीन आणि परदेशातील वनस्पती कारखान्यांमध्ये तंत्रज्ञान विकासाची सद्यस्थिती

१.१ परदेशी तंत्रज्ञान विकासाची सद्यस्थिती

२१ व्या शतकापासून, वनस्पती कारखान्यांचे संशोधन प्रामुख्याने प्रकाश कार्यक्षमतेत सुधारणा, बहु-स्तरीय त्रिमितीय लागवड प्रणाली उपकरणे तयार करणे आणि बुद्धिमान व्यवस्थापन आणि नियंत्रणाचे संशोधन आणि विकास यावर केंद्रित आहे. २१ व्या शतकात, कृषी एलईडी प्रकाश स्रोतांच्या नवोपक्रमात प्रगती झाली आहे, ज्यामुळे वनस्पती कारखान्यांमध्ये एलईडी ऊर्जा-बचत प्रकाश स्रोतांच्या वापरासाठी महत्त्वपूर्ण तांत्रिक सहाय्य मिळाले आहे. जपानमधील चिबा विद्यापीठाने उच्च-कार्यक्षमता प्रकाश स्रोत, ऊर्जा-बचत पर्यावरण नियंत्रण आणि लागवड तंत्रांमध्ये अनेक नवोपक्रम केले आहेत. नेदरलँड्समधील वागेनिंगेन विद्यापीठ वनस्पती कारखान्यांसाठी बुद्धिमान उपकरण प्रणाली विकसित करण्यासाठी पीक-पर्यावरण सिम्युलेशन आणि गतिमान ऑप्टिमायझेशन तंत्रज्ञानाचा वापर करते, ज्यामुळे ऑपरेटिंग खर्च मोठ्या प्रमाणात कमी होतो आणि कामगार उत्पादकता लक्षणीयरीत्या सुधारते.

अलिकडच्या वर्षांत, वनस्पती कारखान्यांनी हळूहळू पेरणी, रोपे वाढवणे, पुनर्लावणी आणि कापणी यासारख्या उत्पादन प्रक्रियांचे अर्ध-स्वयंचलितीकरण अनुभवले आहे. जपान, नेदरलँड्स आणि युनायटेड स्टेट्स आघाडीवर आहेत, उच्च प्रमाणात यांत्रिकीकरण, ऑटोमेशन आणि बुद्धिमत्ता असलेले आणि उभ्या शेती आणि मानवरहित ऑपरेशनच्या दिशेने विकसित होत आहेत.

१.२ चीनमधील तंत्रज्ञान विकासाची स्थिती

१.२.१ प्लांट फॅक्टरीत कृत्रिम प्रकाशासाठी विशेष एलईडी प्रकाश स्रोत आणि ऊर्जा-बचत अनुप्रयोग तंत्रज्ञान उपकरणे

वनस्पती कारखान्यांमध्ये विविध वनस्पती प्रजातींच्या उत्पादनासाठी विशेष लाल आणि निळे एलईडी प्रकाश स्रोत एकामागून एक विकसित केले गेले आहेत. पॉवर 30 ते 300 वॅट पर्यंत असते आणि विकिरण प्रकाशाची तीव्रता 80 ते 500 μmol/(m2•s) असते, जी योग्य थ्रेशोल्ड श्रेणी, प्रकाश गुणवत्तेच्या पॅरामीटर्ससह प्रकाश तीव्रता प्रदान करू शकते, ज्यामुळे उच्च-कार्यक्षमता ऊर्जा बचत आणि वनस्पतींच्या वाढ आणि प्रकाशाच्या गरजांशी जुळवून घेण्याचा परिणाम साध्य होतो. प्रकाश स्रोत उष्णता विसर्जन व्यवस्थापनाच्या बाबतीत, प्रकाश स्रोत पंख्याची सक्रिय उष्णता विसर्जन रचना सादर करण्यात आली आहे, जी प्रकाश स्रोताचा प्रकाश क्षय दर कमी करते आणि प्रकाश स्रोताचे आयुष्य सुनिश्चित करते. याव्यतिरिक्त, पोषक द्रावण किंवा पाण्याच्या अभिसरणाद्वारे एलईडी प्रकाश स्रोताची उष्णता कमी करण्याची पद्धत प्रस्तावित आहे. प्रकाश स्रोत जागा व्यवस्थापनाच्या बाबतीत, रोपांच्या टप्प्यात आणि नंतरच्या टप्प्यात वनस्पती आकाराच्या उत्क्रांतीच्या कायद्यानुसार, एलईडी प्रकाश स्रोताच्या उभ्या जागेच्या हालचाली व्यवस्थापनाद्वारे, वनस्पती छत जवळून प्रकाशित करता येते आणि ऊर्जा बचतीचे ध्येय साध्य होते. सध्या, कृत्रिम प्रकाश प्रकल्प कारखान्याच्या प्रकाश स्रोताचा ऊर्जेचा वापर कारखान्याच्या एकूण कार्यरत ऊर्जेच्या वापराच्या ५०% ते ६०% असू शकतो. जरी फ्लोरोसेंट दिव्यांच्या तुलनेत एलईडी ५०% ऊर्जा वाचवू शकते, तरीही ऊर्जा बचत आणि वापर कमी करण्यावर संशोधनाची क्षमता आणि आवश्यकता आहे.

१.२.२ बहुस्तरीय त्रिमितीय शेती तंत्रज्ञान आणि उपकरणे

बहु-स्तरीय त्रि-आयामी लागवडीच्या थरातील अंतर कमी होते कारण एलईडी फ्लोरोसेंट दिव्याची जागा घेते, ज्यामुळे वनस्पती लागवडीची त्रि-आयामी जागा वापरण्याची कार्यक्षमता सुधारते. लागवडीच्या बेडच्या तळाच्या डिझाइनवर अनेक अभ्यास आहेत. उंचावलेले पट्टे अशांत प्रवाह निर्माण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत, जे वनस्पतींच्या मुळांना पोषक द्रावणातील पोषकद्रव्ये समान रीतीने शोषण्यास आणि विरघळलेल्या ऑक्सिजनची एकाग्रता वाढविण्यास मदत करू शकतात. कॉलोनायझेशन बोर्ड वापरून, दोन कॉलोनायझेशन पद्धती आहेत, म्हणजेच वेगवेगळ्या आकाराचे प्लास्टिक कॉलोनायझेशन कप किंवा स्पंज पेरिमीटर कॉलोनायझेशन मोड. एक स्लाइडेबल कल्व्हेशन बेड सिस्टम दिसू लागली आहे, आणि लावणी बोर्ड आणि त्यावरील झाडे एका टोकापासून दुसऱ्या टोकापर्यंत मॅन्युअली ढकलली जाऊ शकतात, ज्यामुळे लागवडीच्या बेडच्या एका टोकाला लागवड आणि दुसऱ्या टोकाला कापणीची उत्पादन पद्धत लक्षात येते. सध्या, पोषक द्रव फिल्म तंत्रज्ञान आणि खोल द्रव प्रवाह तंत्रज्ञानावर आधारित विविध प्रकारचे त्रि-आयामी बहु-स्तरीय मातीविरहित कल्चर तंत्रज्ञान आणि उपकरणे विकसित केली गेली आहेत आणि स्ट्रॉबेरीच्या सब्सट्रेट लागवडीसाठी, पालेभाज्या आणि फुलांच्या एरोसोल लागवडीसाठी तंत्रज्ञान आणि उपकरणे उगवली आहेत. उल्लेखित तंत्रज्ञान वेगाने विकसित झाले आहे.

१.२.३ पोषक द्रावण अभिसरण तंत्रज्ञान आणि उपकरणे

पोषक द्रावणाचा वापर काही काळासाठी केल्यानंतर, त्यात पाणी आणि खनिज घटक घालणे आवश्यक आहे. साधारणपणे, नवीन तयार केलेल्या पोषक द्रावणाचे प्रमाण आणि आम्ल-बेस द्रावणाचे प्रमाण EC आणि pH मोजून निश्चित केले जाते. पोषक द्रावणातील गाळाचे मोठे कण किंवा मुळांचे एक्सफोलिएशन फिल्टरद्वारे काढून टाकणे आवश्यक आहे. हायड्रोपोनिक्समध्ये सतत पीक घेण्याचे अडथळे टाळण्यासाठी पोषक द्रावणातील मुळांचे एक्स्युडेट्स फोटोकॅटॅलिटिक पद्धतींनी काढून टाकता येतात, परंतु पोषक उपलब्धतेमध्ये काही धोके असतात.

१.२.४ पर्यावरण नियंत्रण तंत्रज्ञान आणि उपकरणे

उत्पादन जागेची हवा स्वच्छता ही प्लांट फॅक्टरीच्या हवेच्या गुणवत्तेचे एक महत्त्वाचे सूचक आहे. गतिमान परिस्थितीत प्लांट फॅक्टरीच्या उत्पादन जागेत हवेची स्वच्छता (निलंबित कण आणि स्थिर जीवाणूंचे सूचक) 100,000 पेक्षा जास्त पातळीपर्यंत नियंत्रित केली पाहिजे. मटेरियल निर्जंतुकीकरण इनपुट, येणारे कर्मचारी एअर शॉवर ट्रीटमेंट आणि ताजी हवा परिसंचरण हवा शुद्धीकरण प्रणाली (एअर फिल्ट्रेशन सिस्टम) हे सर्व मूलभूत सुरक्षा उपाय आहेत. उत्पादन जागेत तापमान आणि आर्द्रता, CO2 एकाग्रता आणि हवेचा प्रवाह वेग हे हवेच्या गुणवत्ता नियंत्रणाचे आणखी एक महत्त्वाचे घटक आहेत. अहवालांनुसार, एअर मिक्सिंग बॉक्स, एअर डक्ट, एअर इनलेट आणि एअर आउटलेट सारखी उपकरणे बसवल्याने उत्पादन जागेत तापमान आणि आर्द्रता, CO2 एकाग्रता आणि हवेच्या प्रवाहाचा वेग समान रीतीने नियंत्रित करता येतो, जेणेकरून उच्च स्थानिक एकरूपता प्राप्त करता येईल आणि वेगवेगळ्या स्थानिक ठिकाणी वनस्पतींच्या गरजा पूर्ण करता येतील. तापमान, आर्द्रता आणि CO2 एकाग्रता नियंत्रण प्रणाली आणि ताजी हवा प्रणाली सेंद्रियपणे फिरणाऱ्या हवा प्रणालीमध्ये एकत्रित केली जाते. या तिन्ही प्रणालींना एअर डक्ट, एअर इनलेट आणि एअर आउटलेट सामायिक करणे आवश्यक आहे आणि हवेचा प्रवाह, गाळण्याची प्रक्रिया आणि निर्जंतुकीकरण आणि हवेच्या गुणवत्तेचे अद्ययावतीकरण आणि एकसारखेपणा साध्य करण्यासाठी पंख्याद्वारे वीज प्रदान करणे आवश्यक आहे. हे सुनिश्चित करते की प्लांट फॅक्टरीत वनस्पती उत्पादन कीटक आणि रोगांपासून मुक्त आहे आणि कोणत्याही कीटकनाशकांचा वापर आवश्यक नाही. त्याच वेळी, कॅनोपीमधील वाढीच्या पर्यावरण घटकांचे तापमान, आर्द्रता, वायुप्रवाह आणि CO2 एकाग्रता यांची एकसमानता वनस्पतींच्या वाढीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी हमी दिली जाते.

२. वनस्पती कारखाना उद्योगाची विकास स्थिती

२.१ परदेशी कारखाना उद्योगाची सद्यस्थिती

जपानमध्ये, कृत्रिम प्रकाश संयंत्र कारखान्यांचे संशोधन आणि विकास आणि औद्योगिकीकरण तुलनेने जलद आहे आणि ते आघाडीच्या पातळीवर आहेत. २०१० मध्ये, जपान सरकारने तंत्रज्ञान संशोधन आणि विकास आणि औद्योगिक प्रात्यक्षिकांना पाठिंबा देण्यासाठी ५० अब्ज येन लाँच केले. चिबा विद्यापीठ आणि जपान प्लांट फॅक्टरी रिसर्च असोसिएशनसह आठ संस्थांनी भाग घेतला. जपान फ्युचर कंपनीने ३,००० वनस्पतींचे दैनिक उत्पादन असलेल्या प्लांट कारखान्याचा पहिला औद्योगिकीकरण प्रात्यक्षिक प्रकल्प हाती घेतला आणि चालवला. २०१२ मध्ये, प्लांट कारखान्याचा उत्पादन खर्च ७०० येन/किलो होता. २०१४ मध्ये, मियागी प्रीफेक्चरमधील टागा कॅसलमधील आधुनिक फॅक्टरी प्लांट कारखाना पूर्ण झाला, जो १०,००० वनस्पतींचे दैनिक उत्पादन असलेला जगातील पहिला एलईडी प्लांट कारखाना बनला. २०१६ पासून, एलईडी प्लांट कारखाने जपानमध्ये औद्योगिकीकरणाच्या जलद मार्गावर प्रवेश करत आहेत आणि एकामागून एक ब्रेक-इव्हन किंवा फायदेशीर उद्योग उदयास आले आहेत. २०१८ मध्ये, ५०,००० ते १००,००० रोपे दररोज उत्पादन क्षमता असलेले मोठ्या प्रमाणात वनस्पती कारखाने एकामागून एक दिसू लागले आणि जागतिक वनस्पती कारखाने मोठ्या प्रमाणात, व्यावसायिक आणि बुद्धिमान विकासाकडे विकसित होत होते. त्याच वेळी, टोकियो इलेक्ट्रिक पॉवर, ओकिनावा इलेक्ट्रिक पॉवर आणि इतर क्षेत्रांनी वनस्पती कारखान्यांमध्ये गुंतवणूक करण्यास सुरुवात केली. २०२० मध्ये, जपानी वनस्पती कारखान्यांनी उत्पादित केलेल्या कोशिंबिरीचा बाजारातील वाटा संपूर्ण कोशिंबिरीच्या बाजारपेठेतील सुमारे १०% असेल. सध्या कार्यरत असलेल्या २५० हून अधिक कृत्रिम प्रकाश-प्रकारच्या वनस्पती कारखान्यांपैकी २०% तोट्यात आहेत, ५०% ब्रेक-इव्हन पातळीवर आहेत आणि ३०% फायदेशीर अवस्थेत आहेत, ज्यामध्ये कोशिंबिरीच्या प्रजाती जसे की कोशिंबिरीच्या वनस्पती, औषधी वनस्पती आणि रोपे यांचा समावेश आहे.

नेदरलँड्स हे सौर प्रकाश आणि वनस्पती कारखान्यांसाठी कृत्रिम प्रकाशाच्या एकत्रित अनुप्रयोग तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात खरोखरच जागतिक आघाडीवर आहे, ज्यामध्ये उच्च प्रमाणात यांत्रिकीकरण, ऑटोमेशन, बुद्धिमत्ता आणि मानव रहितता आहे आणि आता त्यांनी मध्य पूर्व, आफ्रिका, चीन आणि इतर देशांमध्ये मजबूत उत्पादने म्हणून तंत्रज्ञान आणि उपकरणे यांचा संपूर्ण संच निर्यात केला आहे. अमेरिकन एरोफार्म्स फार्म हे अमेरिकेतील न्यू जर्सी येथील नेवार्क येथे स्थित आहे, ज्याचे क्षेत्रफळ 6500 चौरस मीटर आहे. ते प्रामुख्याने भाज्या आणि मसाले पिकवते आणि उत्पादन सुमारे 900 टन/वर्ष आहे.

एरोफार्म्समध्ये उभ्या शेती

अमेरिकेतील प्लेंटी कंपनीच्या उभ्या शेती कारखान्यात एलईडी लाईटिंग आणि ६ मीटर उंचीची उभ्या लागवडीची चौकट वापरली जाते. रोपे प्लांटर्सच्या बाजूने वाढतात. गुरुत्वाकर्षणाच्या पाण्यावर अवलंबून राहून, लागवड करण्याच्या या पद्धतीला अतिरिक्त पंपांची आवश्यकता नसते आणि पारंपारिक शेतीपेक्षा जास्त पाणी-कार्यक्षम आहे. प्लेंटी असा दावा करतात की त्यांच्या शेतातून पारंपारिक शेतीपेक्षा ३५० पट उत्पादन मिळते तर फक्त १% पाणी वापरले जाते.

उभ्या शेती वनस्पती कारखाना, प्लेंटी कंपनी

२.२ चीनमधील प्लांट फॅक्टरी उद्योगाची स्थिती

२००९ मध्ये, चीनमधील पहिला उत्पादन प्रकल्प कारखाना, ज्यामध्ये इंटेलिजेंट कंट्रोलचा समावेश होता, तो चांगचुन अॅग्रिकल्चरल एक्स्पो पार्कमध्ये बांधण्यात आला आणि कार्यान्वित करण्यात आला. इमारतीचे क्षेत्रफळ २०० चौरस मीटर आहे आणि प्लांट फॅक्टरीचे तापमान, आर्द्रता, प्रकाश, CO2 आणि पोषक द्रावण एकाग्रता यासारख्या पर्यावरणीय घटकांचे रिअल टाइममध्ये स्वयंचलितपणे निरीक्षण केले जाऊ शकते जेणेकरून बुद्धिमान व्यवस्थापन साध्य होईल.

२०१० मध्ये, बीजिंगमध्ये टोंगझोऊ प्लांट फॅक्टरी बांधली गेली. मुख्य रचना एकल-स्तरीय हलक्या स्टीलच्या संरचनेचा वापर करते ज्याचे एकूण बांधकाम क्षेत्रफळ १२८९ चौरस मीटर आहे. ते विमानवाहू जहाजासारखे आकाराचे आहे, जे आधुनिक शेतीच्या सर्वात प्रगत तंत्रज्ञानाकडे वाटचाल करण्यात चिनी शेती आघाडी घेत असल्याचे प्रतीक आहे. पालेभाज्यांच्या उत्पादनाच्या काही ऑपरेशन्ससाठी स्वयंचलित उपकरणे विकसित करण्यात आली आहेत, ज्यामुळे प्लांट फॅक्टरीची उत्पादन ऑटोमेशन पातळी आणि उत्पादन कार्यक्षमता सुधारली आहे. प्लांट फॅक्टरीने ग्राउंड सोर्स हीट पंप सिस्टम आणि सौर ऊर्जा निर्मिती प्रणालीचा वापर केला आहे, जो प्लांट फॅक्टरीच्या उच्च ऑपरेटिंग खर्चाची समस्या चांगल्या प्रकारे सोडवतो.

टोंगझोऊ प्लांट फॅक्टरीचे आतील आणि बाहेरील दृश्य

२०१३ मध्ये, शांक्सी प्रांतातील यांगलिंग कृषी उच्च-तंत्रज्ञान प्रात्यक्षिक क्षेत्रात अनेक कृषी तंत्रज्ञान कंपन्या स्थापन करण्यात आल्या. बांधकाम आणि ऑपरेशन अंतर्गत असलेले बहुतेक वनस्पती कारखाना प्रकल्प कृषी उच्च-तंत्रज्ञान प्रात्यक्षिक उद्यानांमध्ये आहेत, जे प्रामुख्याने लोकप्रिय विज्ञान प्रात्यक्षिके आणि विश्रांतीसाठी पर्यटनासाठी वापरले जातात. त्यांच्या कार्यात्मक मर्यादांमुळे, या लोकप्रिय विज्ञान वनस्पती कारखान्यांना औद्योगिकीकरणासाठी आवश्यक असलेले उच्च उत्पादन आणि उच्च कार्यक्षमता प्राप्त करणे कठीण आहे आणि भविष्यात त्यांच्यासाठी औद्योगिकीकरणाचे मुख्य प्रवाह बनणे कठीण होईल.

२०१५ मध्ये, चीनमधील एका प्रमुख एलईडी चिप उत्पादक कंपनीने चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या वनस्पतिशास्त्र संस्थेशी सहकार्य करून संयुक्तपणे प्लांट फॅक्टरी कंपनीची स्थापना केली. ते ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उद्योगापासून "फोटोबायोलॉजिकल" उद्योगात रूपांतरित झाले आहे आणि औद्योगिकीकरणात प्लांट फॅक्टरी बांधण्यात गुंतवणूक करण्यासाठी चिनी एलईडी उत्पादकांसाठी एक आदर्श बनले आहे. त्यांची प्लांट फॅक्टरी उदयोन्मुख फोटोबायोलॉजीमध्ये औद्योगिक गुंतवणूक करण्यास वचनबद्ध आहे, जी वैज्ञानिक संशोधन, उत्पादन, प्रात्यक्षिक, उष्मायन आणि इतर कार्ये एकत्रित करते, ज्याचे नोंदणीकृत भांडवल १०० दशलक्ष युआन आहे. जून २०१६ मध्ये, ३,००० चौरस मीटर क्षेत्रफळ आणि १०,००० चौरस मीटर पेक्षा जास्त लागवड क्षेत्रफळ असलेली ३ मजली इमारत असलेली ही प्लांट फॅक्टरी पूर्ण झाली आणि कार्यान्वित झाली. मे २०१७ पर्यंत, दैनिक उत्पादन स्केल १,५०० किलो पालेभाज्यांचे असेल, जे दररोज १५,००० लेट्यूस रोपांच्या समतुल्य असेल.

या कंपनीचे विचार

३. प्लांट कारखान्यांच्या विकासासमोरील समस्या आणि उपाययोजना

३.१ समस्या

३.१.१ उच्च बांधकाम खर्च

वनस्पती कारखान्यांना बंद वातावरणात पिके घेणे आवश्यक आहे. म्हणून, बाह्य देखभाल संरचना, वातानुकूलन प्रणाली, कृत्रिम प्रकाश स्रोत, बहु-स्तरीय लागवड प्रणाली, पोषक द्रावण परिसंचरण आणि संगणक नियंत्रण प्रणाली यासह सहाय्यक प्रकल्प आणि उपकरणे तयार करणे आवश्यक आहे. बांधकाम खर्च तुलनेने जास्त आहे.

३.१.२ उच्च ऑपरेशन खर्च

प्लांट फॅक्टरींना लागणारे बहुतेक प्रकाश स्रोत एलईडी लाईट्सपासून येतात, जे विविध पिकांच्या वाढीसाठी संबंधित स्पेक्ट्रम प्रदान करताना भरपूर वीज वापरतात. प्लांट फॅक्टरींच्या उत्पादन प्रक्रियेत एअर कंडिशनिंग, व्हेंटिलेशन आणि वॉटर पंप यांसारखी उपकरणे देखील वीज वापरतात, म्हणून वीज बिल हा एक मोठा खर्च आहे. आकडेवारीनुसार, प्लांट फॅक्टरींच्या उत्पादन खर्चात, वीज खर्च २९%, कामगार खर्च २६%, स्थिर मालमत्तेचा घसारा २३%, पॅकेजिंग आणि वाहतूक १२% आणि उत्पादन साहित्याचा वाटा १०% आहे.

प्लांट कारखान्याच्या उत्पादन खर्चाचे विभाजन

३.१.३ ऑटोमेशनची कमी पातळी

सध्या वापरल्या जाणाऱ्या प्लांट फॅक्टरीमध्ये ऑटोमेशनची पातळी कमी आहे आणि रोपे लावणे, पुनर्लावणी करणे, शेतात लागवड करणे आणि कापणी करणे यासारख्या प्रक्रियांना अजूनही मॅन्युअल ऑपरेशन्सची आवश्यकता असते, ज्यामुळे मजुरीचा खर्च जास्त येतो.

३.१.४ लागवड करता येणाऱ्या पिकांच्या मर्यादित जाती

सध्या, वनस्पती कारखान्यांसाठी योग्य पिकांचे प्रकार खूप मर्यादित आहेत, प्रामुख्याने हिरव्या पालेभाज्या ज्या वेगाने वाढतात, कृत्रिम प्रकाश स्रोत सहजपणे स्वीकारतात आणि कमी छत असतात. जटिल लागवडीच्या आवश्यकतांसाठी (जसे की परागकण आवश्यक असलेली पिके इ.) मोठ्या प्रमाणात लागवड करता येत नाही.

३.२ विकास धोरण

प्लांट फॅक्टरी उद्योगासमोरील समस्या लक्षात घेता, तंत्रज्ञान आणि ऑपरेशन अशा विविध पैलूंवरून संशोधन करणे आवश्यक आहे. सध्याच्या समस्यांना प्रतिसाद म्हणून, पुढीलप्रमाणे उपाययोजना आहेत.

(१) प्लांट कारखान्यांच्या बुद्धिमान तंत्रज्ञानावरील संशोधनाला बळकटी द्या आणि सघन आणि परिष्कृत व्यवस्थापनाची पातळी सुधारा. बुद्धिमान व्यवस्थापन आणि नियंत्रण प्रणालीचा विकास प्लांट कारखान्यांचे सघन आणि परिष्कृत व्यवस्थापन साध्य करण्यास मदत करतो, ज्यामुळे कामगार खर्च मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकतो आणि कामगारांची बचत होऊ शकते.

(२) वार्षिक उच्च-गुणवत्तेचे आणि उच्च-उत्पन्न मिळविण्यासाठी सघन आणि कार्यक्षम वनस्पती कारखाना तांत्रिक उपकरणे विकसित करा. वनस्पती कारखान्यांची बुद्धिमान पातळी सुधारण्यासाठी उच्च-कार्यक्षमता लागवड सुविधा आणि उपकरणे, ऊर्जा-बचत करणारे प्रकाश तंत्रज्ञान आणि उपकरणे इत्यादींचा विकास वार्षिक उच्च-कार्यक्षमता उत्पादन साध्य करण्यासाठी अनुकूल आहे.

(३) औषधी वनस्पती, आरोग्य सेवा वनस्पती आणि दुर्मिळ भाज्या यासारख्या उच्च मूल्यवर्धित वनस्पतींसाठी औद्योगिक लागवड तंत्रज्ञानावर संशोधन करा, वनस्पती कारखान्यांमध्ये लागवड केलेल्या पिकांचे प्रकार वाढवा, नफा मार्ग विस्तृत करा आणि नफ्याचा प्रारंभ बिंदू सुधारा.

(४) घरगुती आणि व्यावसायिक वापरासाठी असलेल्या वनस्पती कारखान्यांवर संशोधन करा, वनस्पती कारखान्यांचे प्रकार समृद्ध करा आणि विविध कार्यांसह सतत नफा मिळवा.

४. वनस्पती कारखान्याचा विकास कल आणि संभावना

४.१ तंत्रज्ञान विकासाचा कल

४.१.१ पूर्ण-प्रक्रिया बौद्धिकरण

पीक-रोबोट प्रणालीच्या मशीन-आर्ट फ्यूजन आणि नुकसान प्रतिबंधक यंत्रणेवर आधारित, हाय-स्पीड लवचिक आणि विना-विध्वंसक लागवड आणि कापणी अंतिम प्रभावक, वितरित बहु-आयामी जागा अचूक स्थिती आणि बहु-मोडल बहु-मशीन सहयोगी नियंत्रण पद्धती आणि उंचावरील वनस्पती कारखान्यांमध्ये मानवरहित, कार्यक्षम आणि विना-विध्वंसक पेरणी - बुद्धिमान रोबोट आणि लागवड-कापणी-पॅकिंग सारखी सहाय्यक उपकरणे तयार केली पाहिजेत, अशा प्रकारे संपूर्ण प्रक्रियेचे मानवरहित ऑपरेशन साकार होईल.

४.१.२ उत्पादन नियंत्रण अधिक स्मार्ट बनवा

प्रकाश किरणोत्सर्ग, तापमान, आर्द्रता, CO2 सांद्रता, पोषक द्रावणाचे पोषक सांद्रता आणि EC यांना पिकांच्या वाढीच्या आणि विकासाच्या प्रतिसाद यंत्रणेवर आधारित, पीक-पर्यावरण अभिप्रायाचे एक परिमाणात्मक मॉडेल तयार केले पाहिजे. पालेभाज्यांच्या जीवनाची माहिती आणि उत्पादन पर्यावरण पॅरामीटर्सचे गतिमान विश्लेषण करण्यासाठी एक धोरणात्मक कोर मॉडेल स्थापित केले पाहिजे. पर्यावरणाची ऑनलाइन गतिमान ओळख निदान आणि प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली देखील स्थापित केली पाहिजे. उच्च-खंड उभ्या कृषी कारखान्याच्या संपूर्ण उत्पादन प्रक्रियेसाठी एक बहु-यंत्र सहयोगी कृत्रिम बुद्धिमत्ता निर्णय घेण्याची प्रणाली तयार केली पाहिजे.

४.१.३ कमी कार्बन उत्पादन आणि ऊर्जा बचत

ऊर्जा व्यवस्थापनाची उद्दिष्टे साध्य करण्यासाठी सौर आणि पवन यांसारख्या अक्षय ऊर्जा स्रोतांचा वापर करून वीज प्रसारण पूर्ण करण्यासाठी आणि ऊर्जेच्या वापरावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी ऊर्जा व्यवस्थापन प्रणालीची स्थापना करणे. पीक उत्पादनास मदत करण्यासाठी CO2 उत्सर्जनाचे संकलन आणि पुनर्वापर करणे.

४.१.३ प्रीमियम वाणांचे उच्च मूल्य

लागवड प्रयोगांसाठी विविध उच्च मूल्यवर्धित जातींची पैदास करण्यासाठी, लागवड तंत्रज्ञान तज्ञांचा डेटाबेस तयार करण्यासाठी, लागवड तंत्रज्ञानावर संशोधन करण्यासाठी, घनता निवडण्यासाठी, गवताची व्यवस्था करण्यासाठी, विविधता आणि उपकरणांच्या अनुकूलतेसाठी आणि मानक लागवड तांत्रिक तपशील तयार करण्यासाठी व्यवहार्य धोरणे आखली पाहिजेत.

४.२ उद्योग विकासाच्या शक्यता

वनस्पती कारखाने संसाधनांच्या आणि पर्यावरणाच्या अडचणींपासून मुक्त होऊ शकतात, शेतीचे औद्योगिक उत्पादन साकार करू शकतात आणि कृषी उत्पादनात गुंतण्यासाठी कामगारांच्या नवीन पिढीला आकर्षित करू शकतात. चीनच्या वनस्पती कारखान्यांचे प्रमुख तांत्रिक नवोपक्रम आणि औद्योगिकीकरण जागतिक स्तरावर आघाडीवर आहे. वनस्पती कारखान्यांच्या क्षेत्रात एलईडी प्रकाश स्रोत, डिजिटायझेशन, ऑटोमेशन आणि बुद्धिमान तंत्रज्ञानाचा वेगवान वापर, वनस्पती कारखाने अधिक भांडवली गुंतवणूक, प्रतिभा गोळा करणे आणि अधिक नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य आणि नवीन उपकरणांचा वापर आकर्षित करतील. अशाप्रकारे, माहिती तंत्रज्ञान आणि सुविधा आणि उपकरणांचे सखोल एकत्रीकरण साध्य करता येईल, सुविधा आणि उपकरणांची बुद्धिमान आणि मानवरहित पातळी सुधारता येईल, सतत नवोपक्रमाद्वारे प्रणाली ऊर्जा वापर आणि ऑपरेटिंग खर्चात सतत घट होईल आणि विशेष बाजारपेठांची हळूहळू लागवड, बुद्धिमान वनस्पती कारखाने विकासाच्या सुवर्णकाळाची सुरुवात करतील.

बाजार संशोधन अहवालांनुसार, २०२० मध्ये जागतिक उभ्या शेती बाजारपेठेचा आकार फक्त २.९ अब्ज अमेरिकन डॉलर्स इतका असेल आणि २०२५ पर्यंत जागतिक उभ्या शेती बाजारपेठेचा आकार ३० अब्ज अमेरिकन डॉलर्सपर्यंत पोहोचेल अशी अपेक्षा आहे. थोडक्यात, वनस्पती कारखान्यांमध्ये विस्तृत अनुप्रयोग संभावना आणि विकास जागा आहेत.

लेखक: Zengchan Zhou, Weidong, इ

उद्धरण माहिती:वनस्पती कारखाना उद्योग विकासाची सद्यस्थिती आणि संभावना [जे]. कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान, २०२२, ४२(१): १८-२३.Zengchan Zhou, Wei Dong, Xiugang Li, et al.