Muhtasari

Kwa sasa, kiwanda cha mimea kimefanikiwa kufanikisha ufugaji wa miche ya mboga kama vile matango, nyanya, pilipili hoho, biringanya, na matikiti, na kuwapa wakulima miche bora kwa makundi, na utendaji wa uzalishaji baada ya kupanda ni bora zaidi. Viwanda vya mimea vimekuwa njia muhimu ya usambazaji wa miche kwa tasnia ya mboga, na vina jukumu muhimu zaidi katika kukuza mageuzi ya kimuundo ya upande wa usambazaji wa tasnia ya mboga, kuhakikisha usambazaji wa mboga mijini na uzalishaji wa mboga za kijani.

Ubunifu wa mfumo wa uzalishaji wa miche ya kiwanda cha mimea na vifaa muhimu vya kiufundi

Kama mfumo bora zaidi wa uzalishaji wa kilimo kwa sasa, mfumo wa uzalishaji wa miche wa kiwanda cha mimea unajumuisha njia kamili za kiufundi ikiwa ni pamoja na taa bandia, usambazaji wa myeyusho wa virutubisho, udhibiti wa mazingira wa pande tatu, shughuli za usaidizi otomatiki, usimamizi wa uzalishaji wa akili, n.k., na unajumuisha bioteknolojia, teknolojia ya habari na akili bandia. Mafanikio ya akili na mengine ya teknolojia ya hali ya juu yanakuza maendeleo endelevu ya tasnia. 

Mfumo wa chanzo cha mwanga bandia wa LED

Ujenzi wa mazingira ya mwanga bandia ni mojawapo ya teknolojia kuu za mfumo wa ufugaji wa miche katika viwanda vya mimea, na pia ni chanzo kikuu cha matumizi ya nishati kwa ajili ya uzalishaji wa miche. Mazingira ya mwanga ya viwanda vya mimea yana unyumbufu mkubwa, na mazingira ya mwanga yanaweza kudhibitiwa kutoka kwa vipimo mbalimbali kama vile ubora wa mwanga, nguvu ya mwanga na kipindi cha mwanga, na wakati huo huo, vipengele tofauti vya mwanga vinaweza kuboreshwa na kuunganishwa katika mfuatano wa muda ili kuunda fomula ya mwanga kwa ajili ya kilimo cha miche, kuhakikisha mazingira ya mwanga yanayofaa kwa kilimo cha miche bandia. Kwa hivyo, kulingana na sifa za mahitaji ya mwanga na malengo ya uzalishaji wa ukuaji tofauti wa miche, kwa kuboresha vigezo vya fomula ya mwanga na mkakati wa usambazaji wa mwanga, chanzo maalum cha mwanga wa LED kinachookoa nishati kimetengenezwa, ambacho kinaweza kuboresha sana ufanisi wa ubadilishaji wa nishati ya mwanga wa miche, kukuza mkusanyiko wa majani ya miche, na kuboresha ubora wa uzalishaji wa miche, huku ikipunguza matumizi ya nishati na gharama za uzalishaji. Kwa kuongezea, udhibiti wa mazingira ya mwanga pia ni njia muhimu ya kiufundi katika mchakato wa ufugaji wa miche na uponyaji wa miche iliyopandikizwa.

Mfumo wa miche wima wa tabaka nyingi unaoweza kutolewa

Uzalishaji wa miche katika kiwanda cha mimea hufanywa kwa kutumia rafu yenye tabaka nyingi yenye vipimo vitatu. Kupitia muundo wa mfumo wa moduli, mkusanyiko wa haraka wa mfumo wa kuinua miche unaweza kupatikana. Nafasi kati ya rafu zinaweza kubadilishwa kwa urahisi ili kukidhi mahitaji ya nafasi ya kuzaliana kwa aina tofauti za miche na kuboresha sana kiwango cha matumizi ya nafasi. Zaidi ya hayo, muundo tofauti wa mfumo wa vitanda vya mbegu, mfumo wa taa, na mfumo wa umwagiliaji wa maji na mbolea huwezesha kitalu cha mbegu kuwa na kazi ya usafiri, ambayo ni rahisi kuhamia kwenye karakana tofauti kama vile kupanda, kuota na kupanda, na kupunguza matumizi ya nguvu kazi ya utunzaji wa trei za miche.

Mfumo wa miche wima wa tabaka nyingi unaoweza kutolewa 

Umwagiliaji wa maji na mbolea hutumia zaidi aina ya mawimbi, aina ya dawa na mbinu zingine, kupitia udhibiti sahihi wa muda na mzunguko wa usambazaji wa suluhisho la virutubisho, ili kufikia usambazaji sawa na matumizi bora ya virutubisho vya maji na madini. Pamoja na fomula maalum ya suluhisho la virutubisho kwa miche, inaweza kukidhi mahitaji ya ukuaji na ukuaji wa miche na kuhakikisha ukuaji wa haraka na wenye afya wa miche. Zaidi ya hayo, kupitia mfumo wa kugundua ioni za virutubisho mtandaoni na mfumo wa kusafisha suluhisho la virutubisho, virutubisho vinaweza kujazwa tena kwa wakati, huku ikiepuka mkusanyiko wa vijidudu na metaboliti za sekondari zinazoathiri ukuaji wa kawaida wa miche. 

Mfumo wa Udhibiti wa Mazingira

Udhibiti sahihi na ufanisi wa mazingira ni mojawapo ya sifa kuu za mfumo wa uenezaji wa miche ya kiwanda cha mimea. Muundo wa matengenezo ya nje wa kiwanda cha mimea kwa ujumla hukusanywa kutoka kwa vifaa visivyo na mwanga na vyenye kuhami joto sana. Kwa msingi huu, udhibiti wa mwanga, halijoto, unyevunyevu, kasi ya upepo, na CO2 hauathiriwi na mazingira ya nje. Kupitia ujenzi wa modeli ya CFD ili kuboresha mpangilio wa mfereji wa hewa, pamoja na mbinu ya udhibiti wa mazingira madogo, usambazaji sawa wa vipengele vya mazingira kama vile halijoto, unyevunyevu, kasi ya upepo, na CO2 katika nafasi ya utamaduni wa msongamano mkubwa unaweza kupatikana. Udhibiti wa mazingira wenye akili unatekelezwa na vitambuzi vilivyosambazwa na udhibiti wa mguso, na udhibiti wa wakati halisi wa mazingira yote ya kilimo unafanywa kupitia muunganisho kati ya kitengo cha ufuatiliaji na mfumo wa udhibiti. Kwa kuongezea, matumizi ya vyanzo vya mwanga vilivyopozwa na maji na mzunguko wa maji, pamoja na kuanzishwa kwa vyanzo baridi vya nje, vinaweza kufikia upoezaji wa kuokoa nishati na kupunguza matumizi ya nishati ya kiyoyozi.

Vifaa vya uendeshaji wa kiotomatiki

Mchakato wa uendeshaji wa uzalishaji wa miche ya kiwanda cha mimea ni mkali, msongamano wa uendeshaji ni mkubwa, nafasi ni ndogo, na vifaa vya usaidizi otomatiki ni muhimu sana. Matumizi ya vifaa vya usaidizi otomatiki sio tu kwamba yanasaidia kupunguza matumizi ya nguvu kazi, lakini pia husaidia kuboresha ufanisi wa nafasi ya kilimo. Vifaa vya otomatiki ambavyo vimetengenezwa hadi sasa ni pamoja na mashine ya kufunika udongo, mashine ya kupanda, mashine ya kupandikiza, troli ya usafirishaji wa vifaa vya AGV, n.k. Chini ya udhibiti wa jukwaa la usimamizi lenye akili linalounga mkono, uendeshaji usio na rubani wa mchakato mzima wa uzalishaji wa miche unaweza kutekelezwa kimsingi. Kwa kuongezea, teknolojia ya kuona kwa mashine pia ina jukumu muhimu zaidi katika mchakato wa uzalishaji wa miche. Haisaidii tu kufuatilia hali ya ukuaji wa miche, husaidia katika usimamizi wa miche ya kibiashara, lakini pia hufanya uchunguzi wa kiotomatiki wa miche dhaifu na miche iliyokufa. Mkono wa roboti huondoa na kujaza miche.

Faida za ufugaji wa miche ya kiwandani

Kiwango cha juu cha udhibiti wa mazingira huwezesha uzalishaji wa kila mwaka

Kutokana na upekee wa ufugaji wa miche, udhibiti wa mazingira yake ya kilimo ni muhimu sana. Chini ya hali ya kiwanda cha mimea, vipengele vya kimazingira kama vile mwanga, halijoto, maji, hewa, mbolea na CO2 vinadhibitiwa sana, ambavyo vinaweza kutoa mazingira bora ya ukuaji kwa ajili ya ufugaji wa miche, bila kujali misimu na maeneo. Zaidi ya hayo, katika mchakato wa ufugaji wa miche iliyopandikizwa na kukata miche, mchakato wa kupandikiza uponyaji wa jeraha na utofautishaji wa mizizi unahitaji udhibiti wa hali ya juu wa mazingira, na viwanda vya mimea pia ni wabebaji bora. Unyumbulifu wa hali ya mazingira ya kiwanda cha mimea chenyewe ni mkubwa, kwa hivyo ni muhimu sana kwa uzalishaji wa miche ya mboga katika misimu isiyo ya ufugaji au katika mazingira magumu, na inaweza kutoa usaidizi wa miche ili kuhakikisha ugavi wa kudumu wa mboga. Zaidi ya hayo, ufugaji wa miche ya viwanda vya mimea hauzuiliwi na nafasi, na unaweza kufanywa papo hapo katika vitongoji vya miji na maeneo ya umma ya jamii. Vipimo ni rahisi na vinaweza kubadilika, kuwezesha uzalishaji wa wingi na usambazaji wa karibu wa miche bora, kutoa msaada muhimu kwa maendeleo ya kilimo cha bustani mijini. 

Punguza mzunguko wa kuzaliana na uboreshe ubora wa miche

Chini ya hali ya kiwanda cha mimea, kutokana na udhibiti sahihi wa mambo mbalimbali ya mazingira ya ukuaji, mzunguko wa uzalishaji wa miche hufupishwa kwa 30% hadi 50% ikilinganishwa na mbinu za kitamaduni. Kufupisha mzunguko wa uzalishaji kunaweza kuongeza kundi la uzalishaji wa miche, kuongeza mapato ya mzalishaji, na kupunguza hatari za uendeshaji zinazosababishwa na kushuka kwa thamani kwa soko. Kwa wakulima, ni muhimu kwa upandikizaji na upandaji mapema, uzinduzi wa soko mapema, na ushindani ulioboreshwa wa soko. Kwa upande mwingine, miche inayozalishwa katika kiwanda cha mimea ni nadhifu na imara, viashiria vya kimofolojia na ubora huboreshwa kwa kiasi kikubwa, na utendaji wa uzalishaji baada ya ukoloni ni bora zaidi. Uchunguzi umeonyesha kuwa miche ya nyanya, pilipili na tango inayozalishwa chini ya hali ya kiwanda cha mimea sio tu inaboresha eneo la jani, urefu wa mmea, kipenyo cha shina, nguvu ya mizizi na viashiria vingine, lakini pia inaboresha kubadilika, upinzani wa magonjwa, tofauti ya chipukizi la maua baada ya ukoloni. Na uzalishaji na vipengele vingine vina faida dhahiri. Idadi ya maua ya kike kwa kila mmea iliongezeka kwa 33.8% na idadi ya matunda kwa kila mmea iliongezeka kwa 37.3% baada ya kupanda miche ya tango inayozalishwa katika viwanda vya mimea. Kwa kuongezeka kwa utafiti wa kinadharia kuhusu biolojia ya mazingira ya ukuaji wa miche, viwanda vya mimea vitakuwa sahihi zaidi na vinavyoweza kudhibitiwa katika kuunda mofolojia ya miche na kuboresha shughuli za kisaikolojia.

 Ulinganisho wa hali ya miche iliyopandikizwa katika nyumba za kijani na viwanda vya mimea

Matumizi bora ya rasilimali ili kupunguza gharama za miche

Kiwanda cha mimea hutumia mbinu sanifu, zilizoelimika na za viwandani za upandaji, ili kila kiungo cha uzalishaji wa miche kidhibitiwe kwa ukali, na ufanisi wa matumizi ya rasilimali uboreshwe kwa kiasi kikubwa. Mbegu ndizo matumizi makuu ya gharama katika ufugaji wa miche. Kutokana na uendeshaji usio wa kawaida na udhibiti duni wa mazingira wa miche ya kitamaduni, kuna matatizo kama vile kutoota au ukuaji dhaifu wa mbegu, na kusababisha upotevu mkubwa katika mchakato kutoka kwa mbegu hadi miche ya kibiashara. Katika mazingira ya kiwanda cha mimea, kupitia matibabu ya mbegu kabla, upandaji mzuri na udhibiti sahihi wa mazingira ya kilimo, ufanisi wa matumizi ya mbegu huboreshwa sana, na kipimo kinaweza kupunguzwa kwa zaidi ya 30%. Maji, mbolea na rasilimali zingine pia ndizo matumizi makuu ya gharama ya ufugaji wa miche ya kitamaduni, na hali ya upotevu wa rasilimali ni mbaya. Chini ya hali ya viwanda vya mimea, kupitia matumizi ya teknolojia ya umwagiliaji sahihi, ufanisi wa matumizi ya maji na mbolea unaweza kuongezeka kwa zaidi ya 70%. Kwa kuongezea, kutokana na ufupi wa muundo wa kiwanda cha mimea chenyewe na usawa wa udhibiti wa mazingira, ufanisi wa matumizi ya nishati na CO2 katika mchakato wa uenezaji wa miche pia umeboreshwa kwa kiasi kikubwa.

Ikilinganishwa na ufugaji wa miche ya shamba la wazi na ufugaji wa miche ya chafu, sifa kubwa ya ufugaji wa miche katika viwanda vya mimea ni kwamba inaweza kufanywa kwa njia ya tabaka nyingi zenye pande tatu. Katika kiwanda cha mimea, ufugaji wa miche unaweza kupanuliwa kutoka kwenye ndege hadi nafasi ya wima, ambayo inaboresha sana ufanisi wa ufugaji wa miche kwa kila kitengo cha ardhi na inaboresha kwa kiasi kikubwa ufanisi wa matumizi ya nafasi. Kwa mfano, moduli ya kawaida ya ufugaji wa miche iliyotengenezwa na kampuni ya kibiolojia, chini ya sharti la kufunika eneo la 4.68 ㎡, inaweza kuzaliana zaidi ya miche 10,000 katika kundi moja, ambayo inaweza kutumika kwa mahitaji ya uzalishaji wa mboga ya Mu 3.3 (2201.1 ㎡). Chini ya sharti la ufugaji wa tabaka tatu wenye msongamano mkubwa, vifaa vya usaidizi vya kiotomatiki na mfumo wa usafiri wa vifaa wenye akili vinaweza kuboresha sana ufanisi wa matumizi ya kazi na kuokoa kazi kwa zaidi ya 50%.

Uzalishaji wa miche yenye upinzani mkubwa ili kusaidia uzalishaji wa kijani kibichi

Mazingira safi ya uzalishaji wa kiwanda cha mimea yanaweza kupunguza sana kutokea kwa wadudu na magonjwa katika eneo la kuzaliana. Wakati huo huo, kupitia usanidi ulioboreshwa wa mazingira ya kilimo, miche inayozalishwa itakuwa na upinzani mkubwa, ambao unaweza kupunguza sana unyunyiziaji wa dawa za kuulia wadudu wakati wa uenezaji na upandaji wa miche. Zaidi ya hayo, kwa ajili ya kuzaliana kwa miche maalum kama vile miche iliyopandikizwa na miche iliyokatwa, hatua za udhibiti wa kijani kama vile mwanga, halijoto, maji na mbolea katika kiwanda cha mimea zinaweza kutumika kuchukua nafasi ya matumizi makubwa ya homoni katika shughuli za kitamaduni ili kuhakikisha usalama wa chakula, kupunguza uchafuzi wa mazingira, na kufikia miche ya kijani Uzalishaji endelevu.

Uchambuzi wa gharama za uzalishaji 

Njia za viwanda vya mimea kuongeza faida za kiuchumi za miche hasa zinajumuisha sehemu mbili. Kwa upande mmoja, kwa kuboresha muundo wa kimuundo, uendeshaji sanifu na matumizi ya vifaa na vifaa vya akili, inaweza kupunguza matumizi ya mbegu, umeme na nguvu kazi katika mchakato wa uzalishaji wa miche, na kuboresha matumizi ya maji, mbolea, joto, na nishati. Ufanisi wa matumizi ya gesi na CO2 hupunguza gharama ya uzalishaji wa miche; kwa upande mwingine, kupitia udhibiti sahihi wa mazingira na uboreshaji wa mtiririko wa mchakato, muda wa uzalishaji wa miche hupunguzwa, na kundi la uzalishaji wa kila mwaka na mavuno ya miche kwa kila nafasi ya kitengo huongezeka, ambayo ni ya ushindani zaidi sokoni. 

Kwa maendeleo ya teknolojia ya kiwanda cha mimea na kuongezeka kwa utafiti wa biolojia ya mazingira kuhusu kilimo cha miche, gharama ya ufugaji wa miche katika viwanda vya mimea kimsingi ni sawa na ile ya kilimo cha jadi cha chafu, na ubora na thamani ya soko ya miche ni ya juu zaidi. Kwa mfano, vifaa vya uzalishaji vinachangia sehemu kubwa, vikiwa na takriban 37% ya gharama yote, ikijumuisha mbegu, myeyusho wa virutubisho, trei za kuziba, substrates, n.k. Matumizi ya nishati ya umeme yanachangia takriban 24% ya gharama yote, ikijumuisha taa za mimea, kiyoyozi na matumizi ya nishati ya pampu ya myeyusho wa virutubisho, n.k., ambayo ndiyo mwelekeo mkuu wa uboreshaji wa siku zijazo. Kwa kuongezea, sehemu ndogo ya nguvu kazi ni sifa ya uzalishaji wa kiwanda cha mimea. Kwa ongezeko endelevu la kiwango cha otomatiki, gharama ya matumizi ya nguvu kazi itapunguzwa zaidi. Katika siku zijazo, faida za kiuchumi za ufugaji wa miche katika viwanda vya mimea zinaweza kuboreshwa zaidi kupitia maendeleo ya mazao yenye thamani kubwa na maendeleo ya teknolojia ya kilimo cha viwandani kwa miche ya miti ya misitu ya thamani.

Muundo wa gharama ya miche ya tango /%

Hali ya Viwanda

Katika miaka ya hivi karibuni, taasisi za utafiti wa kisayansi zinazowakilishwa na Taasisi ya Utafiti wa Kilimo Mijini ya Chuo cha Sayansi ya Kilimo cha China, na makampuni ya teknolojia ya juu yamegundua tasnia ya ufugaji wa miche katika viwanda vya mimea. Inaweza kutoa miche yenye uzalishaji mzuri wa viwandani kuanzia mbegu hadi kuota. Miongoni mwao, kiwanda cha mimea huko Shanxi kilijengwa na kuanza kutumika mwaka wa 2019 kinashughulikia eneo la 3,500 ㎡ na kinaweza kuzaliana miche 800,000 ya pilipili au miche 550,000 ya nyanya ndani ya mzunguko wa siku 30. Kiwanda kingine cha mimea ya ufugaji wa miche kilichojengwa kinashughulikia eneo la 2300 ㎡ na kinaweza kutoa miche milioni 8-10 kwa mwaka. Kiwanda cha kupoza kinachohamishika kwa miche iliyopandikizwa kilichotengenezwa kwa kujitegemea na Taasisi ya Kilimo Mijini, Chuo cha Sayansi ya Kilimo cha China kinaweza kutoa jukwaa la kupoza na kutunza miche iliyopandikizwa kwa ajili ya kilimo cha miche iliyopandikizwa. Nafasi moja ya kazi inaweza kushughulikia zaidi ya miche 10,000 iliyopandikizwa kwa wakati mmoja. Katika siku zijazo, utofauti wa aina za ufugaji wa miche katika viwanda vya mimea unatarajiwa kupanuliwa zaidi, na kiwango cha otomatiki na akili kitaendelea kuimarika.

Kiwanda cha kuponyea kinachohamishika kwa ajili ya miche iliyopandikizwa kilichotengenezwa na Taasisi ya Kilimo cha Mijini, Chuo cha Sayansi ya Kilimo cha China

Mtazamo

Kama mbebaji mpya wa ufugaji wa miche kiwandani, viwanda vya mimea vina faida kubwa na uwezo wa kibiashara ikilinganishwa na mbinu za kitamaduni za ufugaji wa miche katika suala la udhibiti sahihi wa mazingira, matumizi bora ya rasilimali na shughuli sanifu. Kwa kupunguza matumizi ya rasilimali kama vile mbegu, maji, mbolea, nishati na nguvu kazi katika ufugaji wa miche, na kuboresha mavuno na ubora wa miche kwa kila eneo, gharama ya ufugaji wa miche katika viwanda vya mimea itapunguzwa zaidi, na bidhaa zitakuwa na ushindani zaidi sokoni. Kuna mahitaji makubwa ya miche nchini China. Mbali na uzalishaji wa mazao ya kitamaduni kama vile mboga, miche yenye thamani kubwa kama vile maua, dawa za mitishamba za Kichina na miti adimu inatarajiwa kuzalishwa katika viwanda vya mimea, na faida za kiuchumi zitaboreshwa zaidi. Wakati huo huo, jukwaa la ufugaji wa miche lenye viwanda linahitaji kuzingatia utangamano na unyumbufu wa ufugaji tofauti wa miche ili kukidhi mahitaji ya soko la ufugaji wa miche katika misimu tofauti.

Nadharia ya kibiolojia ya mazingira ya ufugaji wa miche ndiyo msingi wa udhibiti sahihi wa mazingira ya kiwanda cha mimea. Utafiti wa kina kuhusu udhibiti wa umbo la mmea wa miche na usanisinuru na shughuli zingine za kisaikolojia kwa kutumia vipengele vya mazingira kama vile mwanga, halijoto, unyevunyevu na CO2 utasaidia kuanzisha mfumo wa mwingiliano wa miche na mazingira, ambao unaweza kupunguza matumizi ya nishati ya uzalishaji wa miche na kuboresha ubora na uzalishaji wa miche. Ubora hutoa msingi wa kinadharia. Kwa msingi huu, teknolojia ya kudhibiti na vifaa vyenye mwanga kama msingi na pamoja na vipengele vingine vya mazingira, na kubinafsisha uzalishaji wa miche yenye aina maalum za mimea, usawa wa hali ya juu na ubora wa juu ili kukidhi mahitaji ya kilimo cha msongamano mkubwa na uendeshaji wa mitambo katika viwanda vya mimea vinaweza kuendelezwa. Hatimaye, hutoa msingi wa kiufundi kwa ajili ya ujenzi wa mfumo wa uzalishaji wa miche wa kidijitali na hutambua ufugaji sanifu, usio na rubani na wa kidijitali wa miche katika viwanda vya mimea.

Mwandishi: Xu Yaliang, Liu Xinying, nk. 

Taarifa ya marejeleo:

Xu Yaliang, Liu Xinying, Yang Qichang. Vifaa muhimu vya kiufundi na uanzishaji wa viwanda vya ufugaji wa miche katika viwanda vya mimea [J]. Teknolojia ya Uhandisi wa Kilimo, 2021,42(4):12-15.