תוכן העניינים
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.
במאמר זה, אנו מתעמקים בעולם המרתק של מפעלי צמח.
משמעות מפעל צמח
לפני הבנת מפעלי צמחים, יש צורך להבהיר את ההשלכות וההרחבות שלהם על חקלאות מתקנים וחקלאות אנכית.
חקלאות מתקנים היא שיטת ייצור חקלאית מודרנית טיפוסית.
אנשים מבצעים ייצור חקלאי בתוך מתקנים אלה על ידי יישום מקיף של ציוד הנדסי, טכנולוגיה סביבתית וטכניקות ביולוגיות, לסביבות אופטימליות הדרושות לצמיחה ופיתוח של צמחים ובעלי חיים.
צורה טיפוסית של חקלאות מתקנים היא חממת הפלסטיק, בעוד שהגרסה המפותחת היא חקלאות אנכית. הנציג האחרון של חקלאות אנכית הוא מפעל הצמחים.
המהות של מפעל צמחים היא לייעל את הייצור החקלאי. בתנאים מתועשים לחלוטין, גידולים גידולים תעשייתיים, ומבטלים לחלוטין את המאפיין של חקלאות הנשענת על מזג האוויר.
המודל הבסיסי של מפעל צמחים כולל שליטה אוטומטית ברמת דיוק גבוהה של תנאי הסביבה לגידול צמחים, כגון מים, דשן, אוויר, אור וטמפרטורה, באמצעות מחשבים, מערכות חישה אלקטרוניות ומתקנים חקלאיים, המספקים את תנאי הגידול המתאימים ביותר. לצמחים.
שיטת השתילה במפעל צמחים הידרופוניים היא ביצוע גידול רב שכבתי באמצעות מדפי גידול מוערמים אנכית. הדבר מגדיל באופן דרמטי את ניצול הקרקע, ובכך עוקף את נושא השטחים הבלתי מספיקים לעיבוד.
השרשרת התעשייתית של מפעל מפעל מורכבת בעיקר משלושה חלקים: יצרני רכיבי טכנולוגיה חקלאית במעלה הזרם, מפעלי מפעלי מפעלים באמצע הזרם וספקי פתרונות, ומכירות ערוצי מוצרים חקלאיים במורד הזרם.
כיצד פועלים מפעלי צמחים?
מפעלי צמחים, חקלאות אנכית ושתילה פנימית שייכים כולם לשלב המתקדם של חקלאות מתקנים, שהיא חקלאות מתקנים חכמה. ניתן גם להבין זאת כחממה מעודנת יותר וחכמה יותר של מפעל צמחים מקורה.
בואו נראה איך הם עובדים!
ראשית, סביבת הגידול נשלטת לחלוטין. זה אומר להגדיר את הטמפרטורה הנכונה, הלחות, עוצמת האור ואפילו רמות CO2 כדי להבטיח שהצמחים יגדלו בצורה הטובה ביותר שהם יכולים.
מכיוון שהכל בבית, אינך צריך לדאוג למזג האוויר או למזיקים, שיכולים להוות בעיה אמיתית בחקלאות המסורתית.
Although there are different methods of soilless cultivation, a universal standardized system has not yet been established.
מפעלי צמחים משתמשים לרוב בהידרופוניקה או אירופוניקה. במקום אדמה, צמחים משתלשלים את שורשיהם במים עשירים בחומרים מזינים (הידרופוניקה) או שהם מרוססים בערפל מזין (אירופוניקה).
שיטה זו יכולה להשתמש בהרבה פחות מים מאשר חקלאות מסורתית.
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.
היתרונות של מפעל צמחים
במילים פשוטות, למפעלי צמחים יש יתרונות מיוחדים מבחינת תנאי גידול, ידידותיות לטבע ואינטליגנציה.
מתעלה על הארץ
עם ההתרחבות המתמשכת של הערים, הביקוש לפיתוח לתעשיות בעלות ערך מוסף גבוה וקידום תנועות הגנת הסביבה, המתח בשימוש בקרקע חקלאית הוגבר עוד יותר.
אחד הפוטנציאלים העיקריים של מפעלי מפעלים טמון בשינוי המחסור בקרקע.
באמצעות גידול אנכי רב-שכבתי, תפוקת יחידת השטח של מפעל צמחים וניצול משאבי הקרקע והשטח עולים בהרבה על מצבי השתילה המסורתיים.
מפעלי צמחים מסוימים המאמצים מודל שתילה אנכית יכולים להגיע ל-10-14 שכבות, ותחת אותו שטח תפוס, השטח האפקטיבי בפועל יכול לגדול פי 4.2.
עם התקדמות הטכנולוגיה ושיפור יכולות ויסות הסביבה הפנימית, עדיין יש מקום ניכר לשיפור בנתון זה.
אם אתה מעוניין בכך, אנא לחץ כדי ללמוד על מערכת הידרופונית אנכית של Auxgrow.
השימוש הנרחב באופני טיפוח ללא אדמה כמו הידרופוניקה, מצע ספוג ואירופוניקה שיחרר למעשה את מפעלי הצמחים מהתלות של החקלאות המתקן המסורתי בקרקע.
חופש זה מאפשר גמישות כמעט מלאה בבחירת האתר. מפעלים, מבנים ומכולות נטושים יכולים להפוך כולם למפעלי מפעלים.
באזורים עם מחסור יחסי במשאבי מים, כמו אדמות חוליות ואדמות מלוחות-אלקליות בהן הייצור החקלאי המסורתי קשה ביותר, תפעול מפעלי המפעל אינו מושפע.
סיכום קצר
חופש בחירת המיקום מביא למפעלים מודל עסקי השונה מחקלאות מסורתית. כלומר, לבצע נטיעות בקנה מידה גדול בפרברים או אפילו בתוך העיר, לקרב את מקום הייצור כמה שיותר לצרכנים.’ שולחנות.
זה עוזר להפחית את התלות בהובלה למרחקים ארוכים ובהפצה מרובת רמות, הפחתת עלויות האחסון וההובלה תוך אספקת מוצרים חקלאיים טריים יותר.
המגוון הרחב של תנאי המיקום בשילוב עם ניצול שטח גבוה הופך את מפעלי המפעלים גם לבחירה הטובה ביותר, או אפילו לבחירה היחידה, בתרחישים שבהם חלל דל, כמו איים, אזורי קוטב, תחנות חלל, ואפילו תחנות מחקר ירח עתידיות.
מעבר לטבע
בנוסף להסתמכות על אדמה הניתנת לעיבוד, החקלאות המסורתית תלויה גם בשורה של תנאים טבעיים כמו טמפרטורה, עונה, משקעים ואור שמש.
שתילת חממה יכולה להפחית במידת מה את התלות בסביבה החיצונית, ולהשיג ייצור מחוץ לעונה וכל השנה. אבל החזון של מפעלי צמחים שאפתני עוד יותר.
מפעל צמחים אידיאלי אינו מסתמך כלל על אור טבעי אלא משתמש במקורות אור מלאכותיים כדי לענות על צורכי הצמיחה של צמחים. התעשייה משתמשת כיום בעיקר באורות צמח LED.
היעילות של נורות LED אינה טמונה רק בחיקוי אור טבעי, אלא בהתאמת עוצמת האור, איכות ומחזוריות האור בהתאם להשפעות הביולוגיות של הגידולים הגדלים, ובכך. קידום יעיל יותר של צמיחת צמחים.
על ידי השלמה באורות גידול או שימוש בתאורת LED לצמחים לאורך כל התהליך להקרנת צמחים, ניתן לקדם את צמיחת הצמח, להגדיל את התפוקה, לשפר את צורת המוצר וצבעו ולהפחית גם מחלות מזיקים.
דיוק הבקרה של הסביבה הפנימית במפעל מפעל עולה בהרבה על זה של חקלאות מתקנים מסורתית, מה שמאפשר ייצור לאורך כל השנה.
כל מרכיבי הגידול הפנימיים נשמרים ככל האפשר תחת פרמטרי הגידול האופטימליים של הגידולים כך שהגידולים אינם מושפעים עוד מעונות השנה, אסונות טבע ואקלים.
מכיוון שהוא משיג כמעט בידוד מהעולם החיצון, חדירת מזיקים ומחלות מצטמצמת ככל האפשר. סביבת הגידול בתוך המפעל נקייה יותר, ובריאות הצמחים טובה יותר.
סיכום קצר
לסיכום, מפעלי צמחים שואפים להגדיל את התשואות שלהם, יש להם שליטה רבה יותר על מחזורי הצמיחה, להבטיח צמיחה עקבית יותר ולהשיג תפוקות יציבות וצפויות.
דיווחים מצביעים על כך שניתן לקצור עגבניות במפעל צמחים חודשיים בלבד לאחר השתילה, בהשוואה למחזור גידול בן מאה ימים של עגבניות חממה מסורתיות. ניתן לקצור ירקות עלים תוך 1/5 עד 1/3 בלבד מהזמן הדרוש לגידול בחוץ, ללא צורך בתקופות ברזל.
לדוגמה, AeroFarms, שנחשבת לחווה האנכית הגדולה בעולם, יכולה לקצור ירקות כל 16 ימים, עם תשואה כוללת שנתית של כ-900,000 קילוגרם.
תוצאות המחקר של האקדמיה הסינית למדעי החקלאות השיגו בהצלחה קציר אורז בתוך כ-60 יום במפעל צמחים. זה למעשה הפחית בחצי את מחזור הגידול המסורתי של כ-120 יום לגידול אורז בסביבות שדה פתוחות.
תעשייה ירוקה
למרות שהחקלאות המודרנית מטפחת צמחים רבים ושונים, היא, למרבה הצער, אינה נותנת עדיפות להגנת הסביבה.
פעולת עיבוד האדמה אינה מייצרת מטבעה מזהמים טבעיים. עם זאת, חקלאים לעתים קרובות תלויים בכמויות גדולות של דשנים וחומרי הדברה בזמן השתילה כדי להבטיח תפוקות יבול טובות.
השימוש המופרז בדשנים ובחומרי הדברה אינו ידידותי לסביבה. זה עלול להוביל להתדרדרות קרקע, זיהום מי תהום ושאריות שאינן בטוחות לגוף האדם.
על פי דוחות קשורים של האו"ם, 13% עד 21% מפליטות גזי החממה העולמיות קשורות למגזר החקלאי. התמודדות עם משבר האקלים דורשת גם יוזמות של החקלאות.
מפעלי צמח, נוטים להיות ממוקמים קרוב לצרכנים’ טבלאות, יכול לקצר את מרחקי ההובלה, ובכך לסייע בהקלה על פליטת פחמן במידה מסוימת.
יחד עם זאת, החקלאות כרוכה בהכרח בשימוש רב במים.
על פי נתוני ארגון המזון והחקלאות של האו"ם “מצב המזון והחקלאות 2020” דוח, השימוש במים חקלאיים מהווה 70% מהצריכה העולמית של משאבי מים.
מים
הודות לסביבה הסגורה יחסית והניתנת לשליטה גבוהה, מפעלי מפעלים יכולים להגיע לרמה גבוהה מאוד של מיחזור משאבי מים.
כושר הייצור של המערכת האנכית ההידרופונית של Auxgrow השתפר מאוד, וצריכת המים שלה היא רק כ-5% מזו של שיטות הגידול המסורתיות.
מערכת ההשקיה החכמה המעוצבת בצורה מדעית יכולה לקבוע את מאזן המים המדויק הנדרש לגידול. יחד עם מערכת המיחזור, זה יכול להפחית את צריכת המים ב-90% עד 97%.
דשן
קיומן של מערכות חכמות גם מחזק את קצב הניצול של פתרונות תזונתיים במפעלי צמחים.
שיעור ניצול הדשן במפעלי צמחים יכול להגיע פי 2 עד 3 מזה של גידול בשטח פתוח.
מערכות כגון אירופוניקה ומים ודשן משולבים יכולות להבטיח כי חומרי הזנה מועברים ישירות למערכת השורשים. ניתן למחזר גם חומרים מזינים שאינם נספגים, ובכך להפחית את השימוש המופרז בדשנים.
אוטומציה
מפעלי המפעלים מצוידים בשפע של מתקנים חכמים, מה שהופך את פעולות הרובוט האוטומטיות ביותר למודל בר-קיימא.
רובוטים אוטומטיים יכולים להעביר צמחים ולנהל את הצפיפות שלהם. זה יכול למזער טעויות אנוש ולטפל בסוגיית עוצמת העבודה בייצור החקלאי.
אין ספק, יישום צעד זה הוא החלטה נבונה בהתחשב בגידול המתמשך בעלויות העבודה ובפיצוי החקלאי הבלתי הולם.
חומרי הדברה
לגידולים כמו פלפל צ'ילי, חצילים, עגבניות, מלפפונים ומלונים יש בעיות במחזור היבול.
למרות שמפעלי צמחים רבים נמנעים מבעיות אלו בכך שהם אינם מסתמכים על אדמה טבעית וגידול יבולים בעלי רווחים גבוהים שאינם מושפעים מגידול מתמשך, הם עדיין מתמודדים עם האתגרים הייחודיים שלהם.
עם זאת, לרוב מפעלי הצמחים אין את הבעיות הללו, הם אינם זקוקים לאדמה טבעית, וגידולים בעלי רווחים גבוהים אינם צריכים לדאוג להפחתת יבול עקב גידול רציף אינטנסיבי.
החסרונות של מפעל צמח
ההטבות השונות שמציעים מפעלי המפעל מושכות תשומת לב והשקעה ממספר מגזרים.
עם זאת, בדומה לכל טכנולוגיה מתפתחת, מפעלי מפעלים מתמודדים עם אתגרים שונים בהמשך הדרך.
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.
עלויות גבוהות
מלבד דרישות המימון המשמעותיות לסטארט-אפים, התפעול השוטף של מפעלי המפעל עשוי להיות יקר למדי.
מפעלי צמחים מחליפים את התנאים הטבעיים בסביבה מלאכותית, והעלות היא צריכת אנרגיה גדולה בהרבה מהחקלאות המסורתית.
נכון לעכשיו, אין תכנית עיצוב אחידה למפעלי מפעלים, והמתקנים של חברות שונות משתנים. עם זאת, אנרגיה היא ללא יוצא מן הכלל מרכיב העלות המשמעותי ביותר.
לחץ כדי לבדוק כמה חשמל אור צמח LED צורך, אשר יועיל ליישום תוכנית התכנון הראשונית שלך.
כמו גם שאתה צריך לדעת את דרישות האור היומיות של יבול היעד שלך, ביצוע התאמות תזמון טובות יהיה טוב לארנק שלך!
מגבלות יבול
מפעלי צמחים אינם מתאימים לגידול כל הגידולים, כגון גידולי שדה כמו חיטה, אורז, תירס, כותנה ופולי סויה. לעת עתה, רוב מפעלי הצמחים משתמשים במצבי גידול הידרופוניים, אירופוניים וחסרי אדמה, המתאימים רק לגידולים בעלי מערכת שורשים רדודה.
הרחבת מגוון הגידולים הניתנים לגידול כלכלי במערכות אלו מהווה אתגר משמעותי.
קבלה נמוכה בשוק
למרות שמפעלי צמחים יכולים לייצר יבולים באיכות גבוהה, קבלתם בשוק אינה מובטחת.
יש אנשים שספקנים לגבי ירקות הידרופוניים, בעיקר בגלל שהם חסרי הבנה או שיש להם תפיסות שגויות לגבי תהליך הגידול ההידרופוני.
אם זה אפשרי, ארגון סמינרים, הרצאות או סיורים בחווה יכולים לעזור לאנשים להבין את המדע מאחורי ההידרופוניקה ולהפיג אי הבנות.
קיום אירועי טעימות אצל חקלאים’ שווקים, חנויות או אירועים ציבוריים יכולים לעזור לצרכנים להתקרב עם ירקות הידרופוניים. פעילויות חינוכיות יכולות לעזור לשנות את תפיסת הצרכנים לגבי צמחי מפעל ירוקים.
עם זאת, אתגרים אלו מציגים גם הזדמנויות לחדשנות וצמיחה. הפיכת המגזר למרחב מרגש עבור משקיעים ויזמים שניתנים לאתגר.
סיפורי הצלחה של מפעלי צמחים
בהחלט, תיאורי מקרה מוצלחים בתחום מפעלי הצמחים מספקים תובנות חשובות.
סיפורי הצלחה אלו ממחישים שלמרות האתגרים, עם טכנולוגיה חדשנית ומודלים עסקיים, מפעלי מפעלים אכן יכולים להיות ברי קיימא, ברי קיימא ורווחיים.
Plenty (ארה"ב). Plenty משתמשת בטכנולוגיה חדישה כדי לגדל מגוון גידולים, כולל עלים ירוקים, בחוות האנכיות שלהם. הצלחתם נובעת מהמחויבות שלהם לטעם, למרקם ולקיימות.
Urban Crop Solutions (בלגיה). הפתרונות החדשניים שלהם לחקלאות אנכית מקורה ומחויבות לקיימות משכו צרכנים מודעים לסביבה.
שדה אנכי (ישראל). המחויבות שלהם לגידול מגוון של גידולים בר-קיימא בחוות אנכיות עוררה הדים בקרב צרכנים המעוניינים בפרקטיקות ידידותיות לסביבה.
מיראי (יפן). ההתמקדות של מיראי בגידול תוצרת נטולת חומרי הדברה בתוך הבית הייתה להיט בקרב צרכנים שרוצים מזון נקי ובטוח.
ירוקי שמיים (סינגפור). על ידי מתן תוצרת טרייה בסינגפור המאוכלסת בצפיפות, הם ניצלו את הביקוש לאוכל מקומי וטרי.
עתידו של מפעל הצמחים
מפעלי המפעלים הנוכחיים אינם מתועשים במיוחד, ועלויות האנרגיה הגבוהות הקשורות למפעלי מפעלים או חקלאות אנכית מהוות אכן מחסום עיקרי לצמיחה ולהרחבה.
ישנם שני רעיונות נפוצים ביותר לטיפול בבעיית עלויות האנרגיה הגבוהות.
שיפור יעילות אנרגטית
שיפור יעילות ההמרה של אור-חשמל הוא המוקד הנוכחי במפעלי מפעלים.
על ידי בחירה בציוד חסכוני ואפקטיבי באנרגיה, ותכנון מערכות בקרה פנימיות פנימיות מדויקות, ניתן להפיק את המרב משימוש באנרגיה.
אורות צמח LED הם בחירה תחת רעיון זה. באופן דומה, שיפורים בטכנולוגיית הבידוד וה-HVAC (חימום, אוורור ומיזוג אוויר) יכולים להפחית את האנרגיה הדרושה לבקרת טמפרטורה ולחות.
שילוב מקורות אנרגיה מתחדשים
בניית מפעלים סמוכים לתחנות כוח פוטו-וולטאיות, רוח והידרואלקטריות יכולה לספק גישה לאנרגיה זולה יותר. עם זאת, לגישה זו יש מגבלות: מתקני ייצור חשמל ממוקמים בדרך כלל במרחק מסוים משווקי הצרכנים.
זה יכול להוביל חזרה למודל המסורתי של הובלה למרחקים ארוכים, ועלול להחליש את הכדאיות הכלכלית של מפעלי המפעל. למרות שזה עשוי להיות מאתגר עבור מפעלי מפעלים להתחרות בחקלאות בקנה מידה גדול, זה לא אומר שאין להם משיכה לאף מדינה או אזור.
התמקדו בשיפור התועלת
לדוגמה, למדינות המייצרות נפט בחצי האי ערב יש בדרך כלל תנאים טבעיים קשים, מה שהופך את החקלאות החיצונית למאתגרת למדי.
עם זאת, מדינות אלו גם עשירות במיוחד, עם מחירי אנרגיה זולים בצורה יוצאת דופן, והירקות המיובאים שהצרכנים אוכלים מדי יום כבר יקרים. עבור תנאי שוק ייחודיים אלה, מפעלי צמחים עשויים להיות בחירה מצוינת.
בעוד שחלק מהפתרונות הללו דורשים השקעות משמעותיות מראש, החיסכון לטווח ארוך שהם מציעים יכול להפוך את מפעלי המפעל לכדאיים יותר מבחינה כלכלית.
המפתח הוא לגשת לבעיה מכמה זוויות, תוך שילוב של טכנולוגיות ואסטרטגיות שונות כדי למקסם את היעילות האנרגטית ולמזער עלויות ככל האפשר.
אם אתם מחפשים מערכת מותאמת למפעלי מפעל, מעוניינים לקנות נורות לד למפעל שלכם, או שוקל מערכת מיני-אנכית כדי להעריך את הפוטנציאל שלה, אנא צור קשר עם Auxgrow עוד היום.
ג'ייס
כמנהל שיווק דיגיטלי ב-AUXGROW, ג'ייס משלב תשוקה למערכות הידרופוניות ומומחיות באורות LED לגידול. עם ניסיון מעשי והבנה עמוקה, ג'ייס מנחה אותך בעולם של טיפוח בר קיימא.
