Obsah
We must recognize that, as of now, the energy consumption of a plant factory is relatively high, since the vast majority of the facilities and equipment are powered by electricity.
Precisely because of the high energy use, there’s a lot of debate surrounding this technology.
However, we believe that the true value of plant factories cannot be determined solely by their energy usage. Rather, their importance lies in their ability to tackle the difficulties of cultivating crops in unfavorable weather conditions and environments.
It is extremely difficult to grow crops outside in regions with extreme temperatures or in areas with problematic soil and geology conditions. It is precisely because of the technology of plant factories that we can produce crops in these extreme conditions.
Therefore, plant factories are worth the time and effort for younger generations and modern farmers to explore and research. It’s a profoundly meaningful agricultural field.
V tomto článku se ponoříme do fascinujícího světa rostlinné továrny.
Význam Plant Factory
Než porozumíme rostlinným továrnám, je nutné si ujasnit jejich důsledky a rozšíření pro facility zemědělství a vertikální zemědělství.
Objektové zemědělství je typickou moderní zemědělskou výrobní metodou.
Lidé provádějí zemědělskou výrobu v těchto zařízeních komplexním používáním inženýrských zařízení, environmentálních technologií a biologických technik v optimálních prostředích potřebných pro růst a vývoj rostlin a zvířat.
Typickou formou facility zemědělství je plastový skleník, zatímco vyvinutou verzí je vertikální zemědělství. Nejnovějším zástupcem vertikálního zemědělství je rostlinná továrna.
Podstatou továrny na rostliny je zefektivnění zemědělské výroby. V plně industrializovaných podmínkách se plodiny pěstují průmyslově, čímž se zcela eliminuje charakteristika zemědělství závislého na počasí.
Základní model továrny na rostliny zahrnuje vysoce přesné automatické řízení podmínek prostředí pro růst rostlin, jako je voda, hnojivo, vzduch, světlo a teplota, prostřednictvím počítačů, elektronických snímacích systémů a zemědělských zařízení, které poskytují nejvhodnější podmínky růstu. pro rostliny.
Metoda výsadby v továrně na hydroponické rostliny spočívá ve vícevrstvé kultivaci prostřednictvím vertikálně naskládaných růstových stojanů. To dramaticky zvyšuje využití půdy, čímž se obchází problém nedostatečné orné půdy.
Průmyslový řetězec továrny se skládá hlavně ze tří částí: upstream výrobci komponent zemědělské techniky, střední továrny a poskytovatelé řešení a navazující prodejní kanály zemědělských produktů.
Jak fungují továrny na rostliny?
Rostlinné továrny, vertikální farmaření a indoor plantáže, to vše patří k pokročilé fázi facility zemědělství, což je inteligentní facility zemědělství. Lze jej také běžně chápat jako rafinovanější a chytřejší skleník pro vnitřní rostliny.
Podívejme se, jak fungují!
Za prvé, pěstební prostředí je zcela pod kontrolou. To znamená nastavit správnou teplotu, vlhkost, intenzitu světla a dokonce i úrovně CO2, aby rostliny rostly co nejlépe.
Protože je vše uvnitř, nemusíte se obávat počasí nebo škůdců, což může být skutečný problém s tradičním zemědělstvím.
Although there are different methods of soilless cultivation, a universal standardized system has not yet been established.
Rostlinné továrny často využívají hydroponii nebo aeroponii. Rostliny místo půdy visí kořeny ve vodě bohaté na živiny (hydroponie) nebo jsou postříkány živnou mlhou (aeroponie).
Tato metoda může spotřebovat mnohem méně vody než tradiční zemědělství.
Lighting is key. Sunlight isn’t an option indoors, so instead, LED lights are used. These lights are designed to emit only the wavelengths of light that plants need most for photosynthesis, making them highly efficient.
Lastly, automation is a big part of these factories. Machines take care of planting, harvesting, and sometimes even packaging. This can cut down on labor costs and increase efficiency.
Výhody Plant Factory
Jednoduše řečeno, továrny na rostliny mají zvláštní výhody, pokud jde o podmínky pěstování, šetrnost k přírodě a inteligenci.
Překonání Země
S neustálým rozšiřováním měst, vývojovou poptávkou po průmyslových odvětvích s vysokou přidanou hodnotou a rozvojem hnutí na ochranu životního prostředí se napětí ve využívání zemědělské půdy dále zintenzivňuje.
Jeden z hlavních potenciálů rostlinných továren spočívá ve změně nedostatku půdy.
Díky vícevrstvé vertikální kultivaci jednotkový plošný výnos rostlinné továrny a využití půdy a prostorových zdrojů daleko převyšují tradiční způsoby pěstování.
Některé továrny na rostliny, které používají vertikální model výsadby, mohou dosáhnout 10-14 vrstev a pod stejnou obsazenou plochou se může skutečná efektivní plocha zvýšit 4,2krát.
S pokrokem technologie a zlepšením schopností regulace vnitřního prostředí je v tomto čísle stále značný prostor pro zlepšení.
Pokud vás to zajímá, klikněte a dozvíte se o tom Vertikální hydroponický systém Auxgrow.
Široké používání bezpůdních kultivačních režimů, jako je hydroponie, houbový substrát a aeroponie, v podstatě osvobodilo rostlinné továrny od závislosti tradičního zemědělství na půdě.
Tato svoboda umožňuje téměř úplnou flexibilitu při výběru místa. Opuštěné továrny, budovy a kontejnery mohou být přeměněny na továrny na rostliny.
V regionech s relativním nedostatkem vodních zdrojů, jako jsou písčité a slano-alkalické země, kde je tradiční zemědělská výroba extrémně obtížná, není provoz rostlinných továren ovlivněn.
Stručné shrnutí
Svoboda výběru umístění přináší továrnám na rostliny obchodní model, který se liší od tradičního zemědělství. To znamená provádět velkoplošnou výsadbu na předměstí nebo dokonce ve městě a přiblížit místo výroby co nejblíže spotřebitelům’ tabulky.
To pomáhá snížit závislost na přepravě na dlouhé vzdálenosti a víceúrovňové distribuci, snižuje náklady na skladování a přepravu a zároveň dodává čerstvější zemědělské produkty.
Široká škála lokačních podmínek v kombinaci s vysokým využitím prostoru také dělá továrny na továrny nejlepší, nebo dokonce jedinou volbou, ve scénářích, kde je nedostatek prostoru, jako jsou ostrovy, polární oblasti, vesmírné stanice a dokonce i budoucí měsíční výzkumné stanice.
Mimo Přírodu
Kromě toho, že se tradiční zemědělství spoléhá na obdělávatelnou půdu, závisí také na řadě přírodních podmínek, jako je teplota, roční období, srážky a sluneční světlo.
Skleníková výsadba může poněkud snížit závislost na vnějším prostředí, dosažení mimosezónní a celoroční produkce. Ale vize rostlinných továren je ještě ambicióznější.
Ideální továrna na rostliny se vůbec nespoléhá na přirozené světlo, ale místo toho používá umělé zdroje světla, aby uspokojila potřeby růstu rostlin. Průmysl v současné době používá především LED osvětlení rostlin.
Účinnost LED pěstebních světel nespočívá v pouhém napodobování přirozeného světla, ale v úpravě intenzity světla, kvality a cyklu podle biologických účinků pěstovaných plodin. efektivněji podporovat růst rostlin.
Doplněním pěstebních světel nebo použitím LED osvětlení rostlin v průběhu celého procesu k ozařování rostlin lze podpořit růst rostlin, zvýšit výnos, zlepšit tvar a barvu produktu a také omezit choroby škůdců.
Přesnost řízení vnitřního prostředí v továrně daleko převyšuje tradiční strojní zemědělství, což umožňuje celoroční výrobu.
Všechny vnitřní růstové prvky jsou udržovány v maximální možné míře pod optimálními růstovými parametry plodin tak, aby plodiny již nebyly ovlivňovány ročními obdobími, přírodními katastrofami a klimatem.
Protože dosahuje kvaziizolace od vnějšího světa, je co nejvíce minimalizováno pronikání škůdců a chorob. Pěstební prostředí uvnitř továrny je čistší a zdraví rostlin je lepší.
Stručné shrnutí
Abychom to shrnuli, továrny na rostliny mají za cíl zvýšit své výnosy, mít větší kontrolu nad růstovými cykly, zajistit konzistentnější růst a dosáhnout stabilních a předvídatelných výnosů.
Zprávy naznačují, že rajčata v rostlinné továrně lze sklízet pouhé dva měsíce po výsadbě, ve srovnání se stodenním růstovým cyklem u tradičních skleníkových rajčat. Listovou zeleninu lze sklízet za pouhou 1/5 až 1/3 času potřebného pro venkovní pěstování, aniž by bylo potřeba období ladu.
Například společnost AeroFarms, propagovaná jako největší vertikální farma na světě, může sklízet zeleninu každých 16 dní s celkovým ročním výnosem asi 900 000 kilogramů.
Výsledky výzkumu Čínské akademie zemědělských věd úspěšně dosáhly sklizně rýže za přibližně 60 dní v továrně na rostliny. To účinně zkrátilo tradiční růstový cyklus asi 120 dní pro pěstování rýže na otevřeném poli.
Zelený průmysl
Moderní zemědělství sice pěstuje mnoho různých rostlin, ale bohužel neupřednostňuje ochranu životního prostředí.
Obdělávání půdy ze své podstaty neprodukuje přirozené znečišťující látky. Zemědělci však často při sázení závisí na velkém množství hnojiv a pesticidů, aby zajistili dobré výnosy plodin.
Nadměrné používání hnojiv a pesticidů není šetrné k životnímu prostředí. Mohlo by to vést k degradaci půdy, znečištění podzemních vod a reziduím, které nejsou bezpečné pro lidské tělo.
Podle souvisejících zpráv Organizace spojených národů souvisí 13 až 21 % celosvětových emisí skleníkových plynů se zemědělským sektorem. Řešení klimatické krize vyžaduje také iniciativy ze strany zemědělství.
Továrny na rostliny, které se obvykle nacházejí blízko spotřebitelů’ tabulky, mohou zkrátit přepravní vzdálenosti, a tím do určité míry přispět ke zmírnění emisí uhlíku.
Zemědělství zároveň nevyhnutelně zahrnuje velkou spotřebu vody.
Podle Organizace spojených národů pro výživu a zemědělství “Stav potravin a zemědělství 2020” Zpráva uvádí, že spotřeba vody v zemědělství představuje 70 % celosvětové spotřeby vodních zdrojů.
Voda
Díky relativně uzavřenému a vysoce kontrolovatelnému prostředí mohou továrny dosáhnout velmi vysoké úrovně recyklace vodních zdrojů.
Výrobní kapacita hydroponického vertikálního systému Auxgrow se výrazně zlepšila a jeho spotřeba vody je pouze asi 5% spotřeby tradičních metod pěstování.
Vědecky navržený inteligentní zavlažovací systém dokáže určit přesnou vodní bilanci požadovanou plodinou. Ve spojení s recyklačním systémem může snížit spotřebu vody o 90 % až 97 %.
Hnojivo
Existence inteligentních systémů také posiluje míru využití živných roztoků v rostlinných továrnách.
Míra využití hnojiv v rostlinných továrnách může dosáhnout 2 až 3krát vyšší než při pěstování na volném poli.
Systémy jako aeroponie a integrovaná voda a hnojivo mohou zajistit, že živiny jsou dodávány přímo do kořenového systému. Živiny, které se nevstřebají, lze také recyklovat, čímž se sníží nadměrné používání hnojiv.
Automatizace
Závody jsou vybaveny množstvím inteligentních zařízení, díky nimž se vysoce automatizované robotické operace stávají životaschopným modelem.
Automatizované roboty mohou přemisťovat rostliny a řídit jejich hustotu. To může minimalizovat lidské chyby a řešit problém pracovní náročnosti v zemědělské výrobě.
Zavedení tohoto opatření je nepochybně moudrým rozhodnutím s ohledem na neustálý nárůst mzdových nákladů a nepřiměřené zemědělské kompenzace.
Pesticidy
Plodiny jako chilli papričky, lilky, rajčata, okurky a melouny mají problémy se střídáním plodin.
Ačkoli se mnoho továren na rostliny těmto problémům vyhýbá tím, že se nespoléhají na přírodní půdu a pěstují vysoce ziskové plodiny, které nejsou ovlivněny nepřetržitým pěstováním plodin, stále čelí svým jedinečným výzvám.
Většina rostlinných továren však tyto problémy nemá, nepotřebují přirozenou půdu a vysoce ziskové plodiny se nemusí obávat snížení výnosu v důsledku intenzivního nepřetržitého pěstování.
Nevýhody Plant Factory
Různé výhody nabízené továrnami přitahují pozornost a investice z několika odvětví.
Podobně jako u každé nově vznikající technologie však továrny čelí různým výzvám na cestě vpřed.
These challenges pose significant questions for investors and innovators, offering an area for exploration and improvement. Here, we examine some of the key challenges that plant factories face.
Vysoké náklady
Kromě značných požadavků na financování začínajících podniků může být každodenní provoz továren poměrně drahý.
Rostlinné továrny nahrazují přírodní podmínky umělým prostředím a náklady jsou mnohem vyšší spotřebou energie než tradiční zemědělství.
V současné době neexistuje jednotné schéma návrhu pro továrny a zařízení různých společností se liší. Energie jsou však bez výjimky nejvýznamnější nákladovou složkou.
Klikněte pro kontrolu kolik elektřiny spotřebuje LED osvětlení rostlin, což bude přínosné pro realizaci vašeho počátečního plánovacího plánu.
Stejně jako potřebujete znát denní požadavky na světlo vaší cílové plodiny, provedení dobrých časových úprav bude dobré pro vaši peněženku!
Omezení plodin
Rostlinné továrny nejsou vhodné pro pěstování všech plodin, jako jsou polní plodiny, jako je pšenice, rýže, kukuřice, bavlna a sója. V současnosti většina rostlinných továren využívá hydroponické, aeroponické a bezpůdní kultivační režimy, které jsou vhodné pouze pro plodiny s mělkým kořenovým systémem.
Rozšíření škály plodin, které lze v těchto systémech ekonomicky pěstovat, je významnou výzvou.
Nízká akceptace trhem
Přestože rostlinné továrny mohou produkovat vysoce kvalitní plodiny, jejich přijetí na trhu není zaručeno.
Někteří lidé jsou k hydroponické zelenině skeptičtí, hlavně proto, že postrádají porozumění nebo mají mylné představy o procesu hydroponického pěstování.
Pokud je to možné, pořádání seminářů, přednášek nebo exkurzí na farmu může lidem pomoci pochopit vědu za hydroponií a rozptýlit nedorozumění.
Pořádání degustačních akcí u farmářů’ trhy, obchody nebo veřejné akce mohou spotřebitelům pomoci přiblížit se hydroponické zelenině. Vzdělávací aktivity mohou pomoci změnit spotřebitelské vnímání zelených továren.
Tyto výzvy však také představují příležitosti pro inovace a růst. Dělat ze sektoru vzrušující prostor pro investory a podnikatele, kteří se této výzvě postaví.
Úspěšné příběhy rostlinných továren
Úspěšné případové studie v oblasti rostlinných továren poskytují cenné poznatky.
Tyto úspěšné příběhy ilustrují, že navzdory výzvám mohou být továrny s inovativní technologií a obchodními modely skutečně životaschopné, udržitelné a ziskové.
Spousta (USA). Plenty využívá nejmodernější technologie k pěstování různých plodin, včetně listové zeleniny, na svých vertikálních farmách. Jejich úspěch pochází z jejich závazku k chuti, struktuře a udržitelnosti.
Urban Crop Solutions (Belgie). Jejich inovativní řešení pro vnitřní vertikální zemědělství a závazek k udržitelnosti přilákaly ekologicky uvědomělé spotřebitele.
Vertikální pole (Izrael). Jejich odhodlání pěstovat různé plodiny udržitelným způsobem na vertikálních farmách rezonovalo u spotřebitelů se zájmem o ekologické postupy.
Mirai (Japonsko). Zaměření Mirai na pěstování produktů bez pesticidů v uzavřených prostorách bylo hitem mezi spotřebiteli, kteří chtějí čisté a bezpečné potraviny.
Sky Greens (Singapur). Poskytováním čerstvých produktů v hustě obydleném Singapuru využili poptávku po místních a čerstvých potravinách.
Budoucnost The Plant Factory
Současné továrny na továrny nejsou vysoce industrializované a vysoké náklady na energii spojené s továrnami na rostliny nebo vertikálním zemědělstvím jsou skutečně hlavní překážkou růstu a škálovatelnosti.
Existují dva nejčastější nápady, jak vyřešit problém vysokých nákladů na energii.
Zlepšení energetické účinnosti
Zlepšení účinnosti přeměny světla na elektřinu je v továrnách v současné době středem zájmu.
Výběrem energeticky účinného a efektivního zařízení a navržením přesných systémů vnitřní kontroly prostředí lze využít spotřebu energie na maximum.
LED svítidla pro rostliny jsou v rámci tohoto konceptu volbou. Podobně zlepšení izolace a technologie HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) může snížit energii potřebnou pro regulaci teploty a vlhkosti.
Integrace obnovitelných zdrojů energie
Budování továren sousedících s fotovoltaickými, větrnými a vodními elektrárnami může poskytnout přístup k levnější energii. Tento přístup má však svá omezení: zařízení na výrobu elektřiny se obvykle nacházejí v určité vzdálenosti od spotřebitelských trhů.
To může vést zpět k tradičnímu modelu dálkové dopravy, což může potenciálně oslabit ekonomickou životaschopnost továren. I když může být pro továrny náročné konkurovat velkoplošnému zemědělství, neznamená to, že nemají přitažlivost pro žádnou zemi nebo region.
Zaměřte se na zvýšení užitku
Například země produkující ropu na Arabském poloostrově mají obecně drsné přírodní podmínky, takže venkovní zemědělství je docela náročné.
Tyto země jsou však také mimořádně bohaté, s neobvykle nízkými cenami energií a dovážená zelenina, kterou konzumenti denně konzumují, je již drahá. Pro tyto jedinečné tržní podmínky mohou být továrny na továrny vynikající volbou.
I když některá z těchto řešení vyžadují značné počáteční investice, dlouhodobé úspory, které nabízejí, mohou továrny učinit ekonomicky životaschopnějšími.
Klíčem je přistupovat k problému z více úhlů, kombinovat různé technologie a strategie s cílem maximalizovat energetickou účinnost a co nejvíce minimalizovat náklady.
Pokud hledáte systém továrny na míru, máte zájem o koupi LED osvětlení pro vaši továrnu, popř zvážit mini-vertikální systém pro posouzení jeho potenciálu, prosím kontaktujte Auxgrow ještě dnes.
Jayes
Jako digitální marketingový manažer ve společnosti AUXGROW spojuje Jayes vášeň pro hydroponické systémy a odborné znalosti v oblasti LED pěstebních světel. Díky praktickým zkušenostem a hlubokému porozumění vás Jayes provede světem udržitelného pěstování.
