Sisällysluettelo
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.
Tässä artikkelissa perehdymme kiehtovaan maailmaan kasvitehtaita.
Kasvitehtaan merkitys
Ennen kuin ymmärtää kasvitehtaita, on tarpeen selvittää niiden vaikutukset ja laajennukset laitosmaatalouteen ja vertikaaliseen viljelyyn.
Laitosviljely on tyypillinen nykyaikainen maataloustuotantomenetelmä.
Ihmiset harjoittavat maataloustuotantoa näissä tiloissa soveltamalla kattavasti teknisiä laitteita, ympäristöteknologiaa ja biologisia tekniikoita optimaalisiin ympäristöihin, joita tarvitaan kasvien ja eläinten kasvulle ja kehitykselle.
Tyypillinen tilaviljelyn muoto on muovinen kasvihuone, kun taas kehittynyt versio on pystyviljely. Vertikaalisen viljelyn uusin edustaja on kasvitehdas.
Kasvitehtaan ydin on maataloustuotannon tehostaminen. Täysin teollistuneissa olosuhteissa viljelykasveja viljellään teollisesti, mikä eliminoi täysin säähän riippuvaisen maatalouden ominaispiirteet.
Kasvitehtaan perusmalli sisältää kasvien kasvun ympäristöolosuhteiden, kuten veden, lannoitteiden, ilman, valon ja lämpötilan, korkean tarkkuuden automaattisen ohjauksen tietokoneiden, elektronisten anturijärjestelmien ja maataloustilojen avulla, mikä tarjoaa sopivimmat kasvuolosuhteet. kasveja varten.
Hydroponiikkatehtaan istutusmenetelmänä on tehdä monikerroksinen viljely pystysuoraan pinottujen kasvuhyllyjen kautta. Tämä lisää dramaattisesti maankäyttöä ja kiertää näin ollen riittämättömän viljelymaan ongelman.
Kasvitehtaan teollinen ketju koostuu pääosin kolmesta osasta: tuotantoketjun alkupään maatalousteknologian komponenttien valmistajista, keskivirran kasvitehdasyrityksistä ja -ratkaisujen toimittajista sekä loppupään maataloustuotteiden kanavamyynnistä.
Kuinka kasvitehtaat toimivat?
Kasvien tehtaat, pystyviljely ja sisäistutus kuuluvat kaikki laitosviljelyn edistyneeseen vaiheeseen, joka on älykäs tilaviljely. Se voidaan yleisesti ymmärtää myös hienostuneempana, älykkäämpänä sisäkasvitehtaan kasvihuoneena.
Katsotaan kuinka ne toimivat!
Ensinnäkin kasvuympäristö on täysin hallinnassa. Tämä tarkoittaa oikean lämpötilan, kosteuden, valon voimakkuuden ja jopa CO2-tason asettamista, jotta kasvit kasvavat mahdollisimman hyvin.
Koska kaikki on sisätiloissa, sinun ei tarvitse huolehtia säästä tai tuholaisista, jotka voivat olla todellinen ongelma perinteisessä viljelyssä.
Although there are different methods of soilless cultivation, a universal standardized system has not yet been established.
Tehdastehtaissa käytetään usein hydroponiikkaa tai aeroponiikkaa. Maaperän sijasta kasvit roikkuvat juurensa ravinnerikkaassa vedessä (hydroponics) tai ne ruiskutetaan ravinnesumulla (aeroponiikka).
Tämä menetelmä voi käyttää paljon vähemmän vettä kuin perinteinen viljely.
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.
Plant Factoryn edut
Yksinkertaisesti sanottuna kasvitehtailla on erityisiä etuja viljelyolosuhteiden, luontoystävällisyyden ja älykkyyden suhteen.
Maan ylittäminen
Kaupunkien jatkuvan laajentumisen, korkeaa lisäarvoa tuottavien teollisuudenalojen kehitystarpeen ja ympäristönsuojeluliikkeiden edistymisen myötä maatalousmaan käytön jännitys on entisestään voimistunut.
Yksi kasvitehtaiden suurimmista mahdollisuuksista on muuttaa maan niukkuutta.
Monikerroksisen pystyviljelyn ansiosta kasvitehtaan pinta-alayksikkösato sekä maa- ja tilaresurssien käyttö ylittävät selvästi perinteiset istutustavat.
Jotkut pystysuoraa istutusmallia käyttävät kasvitehtaat voivat saavuttaa 10–14 kerrosta, ja samalla alueella todellinen tehollinen pinta-ala voi kasvaa 4,2-kertaiseksi.
Tekniikan kehittyessä ja sisäisen ympäristön säätelykyvyn parantuessa tässä luvussa on vielä paljon parantamisen varaa.
Jos olet kiinnostunut tästä, napsauta saadaksesi lisätietoja Auxgrow'n pystysuora hydroponinen järjestelmä.
Maaperäisten viljelymenetelmien, kuten hydroponiikan, sienisubstraatin ja aeroponiikan, laaja käyttö on olennaisesti vapauttanut kasvitehtaita perinteisen maatalouden riippuvuudesta maaperästä.
Tämä vapaus mahdollistaa lähes täydellisen joustavuuden paikan valinnassa. Hylätyt tehtaat, rakennukset ja kontit voidaan kaikki muuntaa tehdastehtaiksi.
Alueilla, joilla vesivarat ovat suhteellisen niukat, kuten hiekka- ja suola-alkalimailla, joilla perinteinen maataloustuotanto on erittäin vaikeaa, kasvitehtaiden toiminta ei vaikuta.
Lyhyt yhteenveto
Paikan valinnan vapaus tuo tehdastehtaille perinteisestä maataloudesta poikkeavan liiketoimintamallin. Toisin sanoen suuria istutuksia lähiöissä tai jopa kaupungin sisällä tuomalla tuotantopaikka mahdollisimman lähelle kuluttajia’ taulukoita.
Tämä auttaa vähentämään riippuvuutta pitkän matkan kuljetuksista ja monitasoisesta jakelusta, alentaen varastointi- ja kuljetuskustannuksia samalla kun toimitetaan tuoreempia maataloustuotteita.
Monipuoliset sijaintiolosuhteet yhdistettynä korkeaan tilankäyttöön tekevät kasvitehtaista myös parhaan tai jopa ainoan valinnan tilanteisiin, joissa tilaa on niukasti, kuten saarilla, napa-alueilla, avaruusasemilla ja jopa tulevaisuuden kuun tutkimusasemilla.
Luonnon ulkopuolella
Sen lisäksi, että perinteinen maatalous luottaa viljelykelpoiseen maahan, se riippuu myös useista luonnonolosuhteista, kuten lämpötilasta, vuodenajasta, sateista ja auringonvalosta.
Kasvihuoneistutuksella voidaan jonkin verran vähentää riippuvuutta ulkoisesta ympäristöstä ja saavuttaa sesongin ja ympärivuotinen tuotanto. Tehdastehtaiden visio on kuitenkin vielä kunnianhimoisempi.
Ihanteellinen kasvitehdas ei luota lainkaan luonnonvaloon, vaan käyttää keinotekoisia valonlähteitä kasvien kasvutarpeiden täyttämiseen. Teollisuus käyttää tällä hetkellä pääasiassa LED-kasvivalaisimia.
LED-viljelyvalojen tehokkuus ei piile pelkästään luonnonvalon jäljittelemisessä, vaan valon voimakkuuden, laadun ja syklin säätämisessä kasvatettavien kasvien biologisten vaikutusten mukaan. edistää tehokkaammin kasvien kasvua.
Täydentämällä kasvatusvaloja tai käyttämällä LED-kasvivalaistusta koko prosessin ajan kasvien säteilyttämiseen, voidaan edistää kasvien kasvua, lisätä satoa, parantaa tuotteen muotoa ja väriä sekä vähentää tuholaisia.
Tehdastehtaan sisäympäristön ohjaustarkkuus ylittää selvästi perinteisen tilaviljelyn, mikä mahdollistaa ympärivuotisen tuotannon.
Kaikki sisäiset kasvuelementit ylläpidetään mahdollisimman paljon viljelykasvien optimaalisten kasvuparametrien alla, jotta vuodenajat, luonnonkatastrofit ja ilmasto eivät enää vaikuta satoihin.
Koska se saavuttaa lähes eristäytymisen ulkomaailmasta, tuholaisten ja tautien tunkeutuminen on minimoitu niin paljon kuin mahdollista. Kasvuympäristö tehtaan sisällä on puhtaampi ja kasvien terveys parempi.
Lyhyt yhteenveto
Yhteenvetona voidaan todeta, että kasvitehtaiden tavoitteena on lisätä satoaan, hallita paremmin kasvusyklejä, varmistaa tasaisemman kasvun ja saavuttaa vakaat ja ennustettavat sadot.
Raportit viittaavat siihen, että kasvitehtaan tomaatit voidaan korjata vain kaksi kuukautta istutuksen jälkeen verrattuna perinteisten kasvihuonetomaattien sadan päivän kasvujaksoon. Lehtivihannekset voidaan korjata vain 1/5 - 1/3 ulkoviljelyyn tarvittavasta ajasta ilman kesantojaksoja.
Esimerkiksi AeroFarms, jota mainostetaan maailman suurimpana vertikaalisena tilana, voi korjata vihanneksia 16 päivän välein, ja vuotuinen kokonaissato on noin 900 000 kiloa.
Kiinan maataloustieteiden akatemian tutkimustulokset ovat onnistuneet saavuttamaan riisisadon noin 60 päivässä kasvitehtaalla. Tämä on käytännössä puolittanut perinteisen noin 120 päivän kasvusyklin riisinviljelyssä avomaaympäristössä.
Vihreä teollisuus
Vaikka nykyaikainen maatalous viljelee monia erilaisia kasveja, se ei valitettavasti aseta ympäristönsuojelua etusijalle.
Maan viljely ei luonnostaan tuota luonnollisia saasteita. Viljelijät ovat kuitenkin usein riippuvaisia suurista määristä lannoitteita ja torjunta-aineita istuttaessaan hyvän sadon varmistamiseksi.
Lannoitteiden ja torjunta-aineiden liiallinen käyttö ei ole ympäristöystävällistä. Se voi johtaa maaperän huononemiseen, pohjaveden saastumiseen ja jäämiin, jotka eivät ole turvallisia ihmiskeholle.
YK:n asiaan liittyvien raporttien mukaan 13–21 prosenttia maailmanlaajuisista kasvihuonekaasupäästöistä liittyy maataloussektoriin. Ilmastokriisin ratkaiseminen vaatii myös maataloudelta aloitteita.
Tehdastehtaita, jotka sijaitsevat yleensä lähellä kuluttajia’ taulukot, voivat lyhentää kuljetusmatkoja, mikä auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä jossain määrin.
Samaan aikaan maatalouteen liittyy väistämättä paljon veden käyttöä.
YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestön mukaan “Elintarvike- ja maatalouden tila 2020” Raportin mukaan 70 prosenttia maailman vesivarojen kulutuksesta on maataloudessa käytettävän veden osuus.
Vesi
Suhteellisen suljetun ja hyvin hallittavan ympäristön ansiosta tehdastehtailla voidaan saavuttaa erittäin korkea vesivarojen kierrätystaso.
Auxgrow'n hydroponisen pystysuoran järjestelmän tuotantokapasiteetti on parantunut huomattavasti, ja sen vedenkulutus on vain noin 5 % perinteisistä viljelymenetelmistä.
Tieteellisesti suunniteltu älykäs kastelujärjestelmä voi määrittää sadon tarvitseman tarkan vesitasapainon. Yhdessä kierrätysjärjestelmän kanssa se voi vähentää vedenkulutusta 90–97 prosenttia.
Lannoite
Älykkäiden järjestelmien olemassaolo vahvistaa myös kasvitehtaiden ravinneliuosten käyttöastetta.
Lannoitteiden käyttöaste kasvitehtaissa voi nousta 2-3 kertaa avomaanviljelyyn verrattuna.
Järjestelmät, kuten aeroponics ja integroitu vesi ja lannoite, voivat varmistaa, että ravinteet toimitetaan suoraan juurijärjestelmään. Imeytymättömät ravintoaineet voidaan myös kierrättää, mikä vähentää lannoitteiden liiallista käyttöä.
Automaatio
Tehdastehtaissa on lukuisia älykkäitä laitteita, mikä tekee pitkälle automatisoidusta robottitoiminnasta käyttökelpoisen mallin.
Automatisoidut robotit voivat siirtää kasveja ja hallita niiden tiheyttä. Näin voidaan minimoida inhimilliset virheet ja käsitellä maataloustuotannon työvoimaintensiteettiä.
Toimenpiteen toteuttaminen on epäilemättä viisas päätös, kun otetaan huomioon jatkuva työvoimakustannusten nousu ja riittämättömät maatalouskorvaukset.
Torjunta-aineet
Viljelykasveilla, kuten chilipaprikoilla, munakoisoilla, tomaateilla, kurkuilla ja meloneilla, on viljelykiertoongelmia.
Vaikka monet kasvitehtaat välttävät nämä ongelmat luottamatta luonnolliseen maaperään ja kasvattamalla tuottoisia kasveja, joihin jatkuva viljely ei vaikuta, ne kohtaavat silti ainutlaatuiset haasteensa.
Useimmilla kasvitehtailla näitä ongelmia ei kuitenkaan ole, ne eivät tarvitse luonnollista maaperää, eikä korkean tuoton sadon tarvitse huolehtia jatkuvan intensiivisen sadon vuoksi.
Kasvitehtaan haitat
Kasvitehtaiden tarjoamat erilaiset edut herättävät huomiota ja investointeja useilta toimialoilta.
Mutta kuten mikä tahansa uusi teknologia, tehdastehtailla on edessään erilaisia haasteita.
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.
Korkeat kustannukset
Aloitusyritysten huomattavia rahoitusvaatimuksia lukuun ottamatta tehdastehtaiden arjen toiminta voi olla melko kallista.
Tehdastehtaat korvaavat luonnolliset olosuhteet keinotekoisilla ympäristöillä, ja kustannukset ovat paljon suuremmat energiankulutukset kuin perinteisessä maataloudessa.
Tehdastehtaille ei tällä hetkellä ole yhtenäistä suunnittelusuunnitelmaa, ja eri yritysten tilat vaihtelevat. Energia on kuitenkin poikkeuksetta merkittävin kustannustekijä.
Tarkista napsauttamalla kuinka paljon sähköä LED-kasvivalo kuluttaa, josta on hyötyä alkuperäisen suunnittelusuunnitelmasi toteuttamisessa.
Sen lisäksi, että sinun on tiedettävä kohdesatosi päivittäiset valontarpeet, tehdä hyviä ajoitussäätöjä tekee hyvää lompakolle!
Rajauksen rajoitukset
Kasvitehtaat eivät sovellu kaikkien viljelykasvien, kuten peltokasvien, kuten vehnän, riisin, maissin, puuvillan ja soijan, kasvattamiseen. Toistaiseksi useimmat kasvitehtaat käyttävät hydroponisia, aeroponisia ja mullattomia viljelytapoja, jotka soveltuvat vain kasveille, joilla on matala juuristo.
Näissä järjestelmissä taloudellisesti kasvatettavien viljelykasvien valikoiman laajentaminen on merkittävä haaste.
Alhainen hyväksyntä markkinoilla
Vaikka kasvitehtaat voivat tuottaa korkealaatuista satoa, niiden hyväksyntää markkinoilla ei voida taata.
Jotkut ihmiset ovat skeptisiä hydroponisten vihannesten suhteen, lähinnä siksi, että heillä ei ole ymmärrystä tai heillä on vääriä käsityksiä hydroponisesta kasvatusprosessista.
Mikäli mahdollista, seminaarien, keskustelujen tai maatilakierrosten järjestäminen voi auttaa ihmisiä ymmärtämään vesiviljelyn taustalla olevaa tiedettä ja hälventämään väärinkäsityksiä.
Maistamistilaisuuksien pitäminen maanviljelijöiden luona’ markkinat, kaupat tai julkiset tapahtumat voivat auttaa kuluttajia pääsemään lähelle hydroponisten vihannesten parissa. Koulutustoiminta voi auttaa muuttamaan kuluttajien käsityksiä vihreistä tehdaskasveista.
Nämä haasteet tarjoavat kuitenkin myös mahdollisuuksia innovaatiolle ja kasvulle. Tehdään alasta jännittävä tila sijoittajille ja yrittäjille, jotka kohtaavat haasteen.
Kasvitehtaiden menestystarinoita
Ehdottomasti onnistuneet tapaustutkimukset kasvitehtaiden alalla tarjoavat arvokkaita oivalluksia.
Nämä menestystarinat osoittavat, että haasteista huolimatta innovatiivisella teknologialla ja liiketoimintamalleilla tehdastehtaita voi todellakin olla elinkelpoinen, kestävä ja kannattava.
Paljon (USA). Plenty käyttää uusinta teknologiaa erilaisten viljelykasvien, mukaan lukien lehtivihanneksen, kasvattamiseen pystytiloillaan. Heidän menestyksensä johtuu heidän sitoutumisestaan makuun, koostumukseen ja kestävyyteen.
Urban Crop Solutions (Belgia). Heidän innovatiiviset ratkaisunsa vertikaaliseen sisäviljelyyn ja sitoutuminen kestävään kehitykseen ovat houkutelleet ympäristötietoisia kuluttajia.
Pystykenttä (Israel). Heidän sitoutumisensa kasvattaa erilaisia kasveja kestävästi vertikaalisilla tiloilla on resonoinut ympäristöystävällisistä käytännöistä kiinnostuneiden kuluttajien keskuudessa.
Mirai (Japani). Mirain keskittyminen torjunta-ainevapaiden tuotteiden kasvattamiseen sisätiloissa on ollut hitti kuluttajien keskuudessa, jotka haluavat puhdasta ja turvallista ruokaa.
Sky Greens (Singapore). Tarjoamalla tuoretuotteita tiheään asutussa Singaporessa he ovat hyödyntäneet paikallisen ja tuoreen ruoan kysyntää.
Kasvitehtaan tulevaisuus
Nykyiset kasvitehtaat eivät ole kovin teollistuneita, ja kasvitehtaisiin tai vertikaaliseen viljelyyn liittyvät korkeat energiakustannukset ovat todellakin merkittävä kasvun ja skaalautuvuuden este.
On olemassa kaksi yleisintä ideaa korkeiden energiakustannusten ongelman ratkaisemiseksi.
Energiatehokkuuden parantaminen
Valosähkön muunnostehokkuuden parantaminen on tällä hetkellä voimalaitostehtaiden painopiste.
Valitsemalla energiatehokkaat ja tehokkaat laitteet sekä suunnittelemalla tarkat sisäiset ympäristönhallintajärjestelmät energiankäytöstä saadaan kaikki irti.
LED-kasvivalot ovat tämän konseptin valinta. Samoin eristyksen ja LVI-tekniikan (Heating, Ventilation and Air Conditioning) parannukset voivat vähentää lämpötilan ja kosteuden säätelyyn tarvittavaa energiaa.
Uusiutuvien energialähteiden integrointi
Aurinkosähkö-, tuuli- ja vesivoimaloiden viereen rakentaminen voi tarjota halvempaa energiaa. Tällä lähestymistavalla on kuitenkin rajoituksensa: sähköntuotantolaitokset sijaitsevat yleensä tietyn matkan päässä kuluttajamarkkinoista.
Tämä voi johtaa takaisin perinteiseen pitkän matkan kuljetusmalliin, mikä voi heikentää tehdastehtaiden taloudellista kannattavuutta. Vaikka kasvitehtaiden voi olla haastavaa kilpailla suurviljelyn kanssa, se ei tarkoita, etteikö niillä olisi vetovoimaa mihinkään maahan tai alueeseen.
Keskity hyötyjen parantamiseen
Esimerkiksi Arabian niemimaan öljyntuottajamaissa on yleensä ankarat luonnonolosuhteet, mikä tekee ulkoviljelystä varsin haastavaa.
Nämä maat ovat kuitenkin myös poikkeuksellisen rikkaita, ja niiden energiahinnat ovat poikkeuksellisen halpoja, ja kuluttajien päivittäin syömät tuontivihannekset ovat jo kalliita. Näihin ainutlaatuisiin markkinaolosuhteisiin kasvitehtaat voivat olla erinomainen valinta.
Vaikka jotkin näistä ratkaisuista vaativat merkittäviä ennakkoinvestointeja, niiden tarjoamat pitkän aikavälin säästöt voivat tehdä tehdastehtaista taloudellisesti kannattavampia.
Tärkeintä on lähestyä ongelmaa useista eri näkökulmista yhdistämällä eri tekniikoita ja strategioita energiatehokkuuden maksimoimiseksi ja kustannusten minimoimiseksi mahdollisimman paljon.
Jos etsit räätälöityä tehdasjärjestelmää, olet kiinnostunut ostamaan LED-tehdasvalaisimia tehtaallesi tai harkitsemaan minivertikaalista järjestelmää sen potentiaalin arvioimiseksi, ole kiltti ota yhteyttä Auxgrowiin jo tänään.
Jayes
AUXGROW:n digitaalisen markkinointipäällikkönä Jayes yhdistää intohimon hydroponiikkajärjestelmiin ja asiantuntemuksen LED-kasvatusvaloista. Käytännön kokemuksella ja syvällä ymmärryksellä Jayes opastaa sinut kestävän viljelyn maailman läpi.
