સારાંશ: તાજેતરના વર્ષોમાં, આધુનિક કૃષિ ટેકનોલોજીના સતત સંશોધન સાથે, પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગનો પણ ઝડપથી વિકાસ થયો છે. આ પેપર પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ટેકનોલોજી અને ઉદ્યોગ વિકાસની સ્થિતિ, હાલની સમસ્યાઓ અને વિકાસ પ્રતિકારક પગલાંનો પરિચય આપે છે, અને ભવિષ્યમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના વિકાસ વલણ અને સંભાવનાઓની રાહ જુએ છે.

૧. ચીન અને વિદેશમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓમાં ટેકનોલોજી વિકાસની વર્તમાન સ્થિતિ

૧.૧ વિદેશી ટેકનોલોજી વિકાસની વર્તમાન સ્થિતિ

21મી સદીથી, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના સંશોધન મુખ્યત્વે પ્રકાશ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો, બહુ-સ્તરીય ત્રિ-પરિમાણીય ખેતી પ્રણાલીના સાધનોનું નિર્માણ અને બુદ્ધિશાળી સંચાલન અને નિયંત્રણના સંશોધન અને વિકાસ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. 21મી સદીમાં, કૃષિ LED પ્રકાશ સ્ત્રોતોની નવીનતાએ પ્રગતિ કરી છે, જે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓમાં LED ઊર્જા-બચત પ્રકાશ સ્ત્રોતોના ઉપયોગ માટે મહત્વપૂર્ણ તકનીકી સહાય પૂરી પાડે છે. જાપાનમાં ચિબા યુનિવર્સિટીએ ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા પ્રકાશ સ્ત્રોતો, ઊર્જા-બચત પર્યાવરણીય નિયંત્રણ અને ખેતી તકનીકોમાં સંખ્યાબંધ નવીનતાઓ કરી છે. નેધરલેન્ડ્સમાં વેગેનિન્જેન યુનિવર્સિટી પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ માટે બુદ્ધિશાળી ઉપકરણ સિસ્ટમ વિકસાવવા માટે પાક-પર્યાવરણ સિમ્યુલેશન અને ગતિશીલ ઑપ્ટિમાઇઝેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, જે સંચાલન ખર્ચમાં ઘણો ઘટાડો કરે છે અને શ્રમ ઉત્પાદકતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓએ ધીમે ધીમે વાવણી, બીજ ઉછેર, રોપણી અને લણણીથી લઈને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનું અર્ધ-સ્વચાલિતકરણ અનુભવ્યું છે. જાપાન, નેધરલેન્ડ્સ અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ઉચ્ચ સ્તરના યાંત્રિકીકરણ, ઓટોમેશન અને બુદ્ધિમત્તા સાથે મોખરે છે, અને ઊભી કૃષિ અને માનવરહિત કામગીરીની દિશામાં વિકાસ કરી રહ્યા છે.

૧.૨ ચીનમાં ટેકનોલોજી વિકાસની સ્થિતિ

૧.૨.૧ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીમાં કૃત્રિમ પ્રકાશ માટે વિશિષ્ટ LED પ્રકાશ સ્ત્રોત અને ઊર્જા બચત એપ્લિકેશન ટેકનોલોજી સાધનો

પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓમાં વિવિધ છોડની પ્રજાતિઓના ઉત્પાદન માટે ખાસ લાલ અને વાદળી LED પ્રકાશ સ્ત્રોતો એક પછી એક વિકસાવવામાં આવ્યા છે. પાવર રેન્જ 30 થી 300 W સુધીની છે, અને ઇરેડિયેશન પ્રકાશની તીવ્રતા 80 થી 500 μmol/(m2•s) છે, જે યોગ્ય થ્રેશોલ્ડ રેન્જ, પ્રકાશ ગુણવત્તા પરિમાણો સાથે પ્રકાશ તીવ્રતા પ્રદાન કરી શકે છે, જેથી ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા ઊર્જા બચત અને છોડના વિકાસ અને પ્રકાશની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ અસર પ્રાપ્ત થાય. પ્રકાશ સ્ત્રોત ગરમીના વિસર્જન વ્યવસ્થાપનના સંદર્ભમાં, પ્રકાશ સ્ત્રોત પંખાની સક્રિય ગરમીના વિસર્જન ડિઝાઇન રજૂ કરવામાં આવી છે, જે પ્રકાશ સ્ત્રોતના પ્રકાશ સડો દર ઘટાડે છે અને પ્રકાશ સ્ત્રોતનું જીવન સુનિશ્ચિત કરે છે. વધુમાં, પોષક દ્રાવણ અથવા પાણીના પરિભ્રમણ દ્વારા LED પ્રકાશ સ્ત્રોતની ગરમી ઘટાડવાની પદ્ધતિ પ્રસ્તાવિત છે. પ્રકાશ સ્ત્રોત જગ્યા વ્યવસ્થાપનના સંદર્ભમાં, બીજના તબક્કા અને પછીના તબક્કામાં છોડના કદના ઉત્ક્રાંતિ કાયદા અનુસાર, LED પ્રકાશ સ્ત્રોતના ઊભી જગ્યા ચળવળ વ્યવસ્થાપન દ્વારા, છોડના છત્રને નજીકના અંતરે પ્રકાશિત કરી શકાય છે અને ઊર્જા બચત લક્ષ્ય પ્રાપ્ત થાય છે. હાલમાં, કૃત્રિમ પ્રકાશ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી પ્રકાશ સ્ત્રોતનો ઉર્જા વપરાશ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના કુલ કાર્યકારી ઉર્જા વપરાશના 50% થી 60% જેટલો હોઈ શકે છે. જોકે LED ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સની તુલનામાં 50% ઉર્જા બચાવી શકે છે, તેમ છતાં ઊર્જા બચત અને વપરાશ ઘટાડવા પર સંશોધનની સંભાવના અને આવશ્યકતા છે.

૧.૨.૨ બહુ-સ્તરીય ત્રિ-પરિમાણીય ખેતી ટેકનોલોજી અને સાધનો

બહુ-સ્તરીય ત્રિ-પરિમાણીય ખેતીના સ્તરનું અંતર ઓછું થાય છે કારણ કે LED ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પને બદલે છે, જે છોડની ખેતીની ત્રિ-પરિમાણીય જગ્યા ઉપયોગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. ખેતીના પલંગના તળિયાની ડિઝાઇન પર ઘણા અભ્યાસો છે. ઉંચા પટ્ટાઓ તોફાની પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જે છોડના મૂળને પોષક દ્રાવણમાં પોષક તત્વોને સમાન રીતે શોષવામાં અને ઓગળેલા ઓક્સિજનની સાંદ્રતા વધારવામાં મદદ કરી શકે છે. વસાહતીકરણ બોર્ડનો ઉપયોગ કરીને, બે વસાહતીકરણ પદ્ધતિઓ છે, એટલે કે, વિવિધ કદના પ્લાસ્ટિક વસાહતીકરણ કપ અથવા સ્પોન્જ પરિમિતિ વસાહતીકરણ મોડ. એક સ્લાઇડેબલ ખેતી પથારી સિસ્ટમ દેખાઈ છે, અને વાવેતર બોર્ડ અને તેના પરના છોડને એક છેડાથી બીજા છેડા સુધી મેન્યુઅલી ધકેલવામાં આવી શકે છે, ખેતી પથારીના એક છેડે વાવેતર અને બીજા છેડે લણણીના ઉત્પાદન મોડને સાકાર કરીને. હાલમાં, પોષક પ્રવાહી ફિલ્મ ટેકનોલોજી અને ઊંડા પ્રવાહી પ્રવાહ ટેકનોલોજી પર આધારિત વિવિધ ત્રિ-પરિમાણીય બહુ-સ્તરીય માટી રહિત સંસ્કૃતિ ટેકનોલોજી અને સાધનો વિકસાવવામાં આવ્યા છે, અને સ્ટ્રોબેરીની સબસ્ટ્રેટ ખેતી, પાંદડાવાળા શાકભાજી અને ફૂલોની એરોસોલ ખેતી માટે ટેકનોલોજી અને સાધનો ઉગી નીકળ્યા છે. ઉલ્લેખિત ટેકનોલોજી ઝડપથી વિકસિત થઈ છે.

૧.૨.૩ પોષક દ્રાવણ પરિભ્રમણ ટેકનોલોજી અને સાધનો

પોષક દ્રાવણનો ઉપયોગ અમુક સમય માટે થયા પછી, તેમાં પાણી અને ખનિજ તત્વો ઉમેરવા જરૂરી છે. સામાન્ય રીતે, નવા તૈયાર કરેલા પોષક દ્રાવણની માત્રા અને એસિડ-બેઝ દ્રાવણની માત્રા EC અને pH માપીને નક્કી કરવામાં આવે છે. પોષક દ્રાવણમાં કાંપ અથવા મૂળના એક્સ્ફોલિયેશનના મોટા કણોને ફિલ્ટર દ્વારા દૂર કરવાની જરૂર છે. હાઇડ્રોપોનિક્સમાં સતત પાક અવરોધોને ટાળવા માટે પોષક દ્રાવણમાં મૂળના એક્સ્યુડેટ્સને ફોટોકેટાલિટીક પદ્ધતિઓ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે, પરંતુ પોષક તત્વોની ઉપલબ્ધતામાં ચોક્કસ જોખમો છે.

૧.૨.૪ પર્યાવરણીય નિયંત્રણ ટેકનોલોજી અને સાધનો

ઉત્પાદન જગ્યાની હવા સ્વચ્છતા એ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીની હવા ગુણવત્તાના મહત્વપૂર્ણ સૂચકાંકોમાંનું એક છે. ગતિશીલ પરિસ્થિતિઓમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના ઉત્પાદન જગ્યામાં હવા સ્વચ્છતા (સ્થગિત કણો અને સ્થાયી બેક્ટેરિયાના સૂચકાંકો) 100,000 થી ઉપરના સ્તર સુધી નિયંત્રિત હોવી જોઈએ. સામગ્રીના જીવાણુ નાશકક્રિયા ઇનપુટ, આવનારા કર્મચારીઓના એર શાવર ટ્રીટમેન્ટ અને તાજી હવા પરિભ્રમણ હવા શુદ્ધિકરણ સિસ્ટમ (એર ફિલ્ટરેશન સિસ્ટમ) એ બધા મૂળભૂત સલામતી પગલાં છે. ઉત્પાદન જગ્યામાં તાપમાન અને ભેજ, CO2 સાંદ્રતા અને હવાના પ્રવાહનો વેગ હવા ગુણવત્તા નિયંત્રણની બીજી મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી છે. અહેવાલો અનુસાર, હવા મિશ્રણ બોક્સ, હવા નળીઓ, હવા ઇનલેટ્સ અને હવાના આઉટલેટ્સ જેવા ઉપકરણો સ્થાપિત કરવાથી ઉત્પાદન જગ્યામાં તાપમાન અને ભેજ, CO2 સાંદ્રતા અને હવાના પ્રવાહની ગતિ સમાન રીતે નિયંત્રિત થઈ શકે છે, જેથી ઉચ્ચ અવકાશી એકરૂપતા પ્રાપ્ત કરી શકાય અને વિવિધ અવકાશી સ્થળોએ છોડની જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકાય. તાપમાન, ભેજ અને CO2 સાંદ્રતા નિયંત્રણ સિસ્ટમ અને તાજી હવા સિસ્ટમ ફરતી હવા સિસ્ટમમાં કાર્બનિક રીતે સંકલિત છે. ત્રણેય સિસ્ટમોએ હવાના નળી, હવાના ઇનલેટ અને હવાના આઉટલેટને શેર કરવાની જરૂર છે, અને હવાના પ્રવાહ, ગાળણ અને જીવાણુ નાશકક્રિયા, અને હવાની ગુણવત્તાના અપડેટ અને એકરૂપતાને સાકાર કરવા માટે પંખા દ્વારા શક્તિ પ્રદાન કરવાની જરૂર છે. તે ખાતરી કરે છે કે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીમાં છોડનું ઉત્પાદન જંતુઓ અને રોગોથી મુક્ત છે, અને કોઈ જંતુનાશક ઉપયોગની જરૂર નથી. તે જ સમયે, કેનોપીમાં વૃદ્ધિ પર્યાવરણ તત્વોના તાપમાન, ભેજ, હવા પ્રવાહ અને CO2 સાંદ્રતાની એકરૂપતા છોડની વૃદ્ધિની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવાની ખાતરી આપે છે.

2. પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગની વિકાસ સ્થિતિ

૨.૧ વિદેશી પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગની સ્થિતિ

જાપાનમાં, કૃત્રિમ પ્રકાશ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓનું સંશોધન અને વિકાસ અને ઔદ્યોગિકીકરણ પ્રમાણમાં ઝડપી છે, અને તે અગ્રણી સ્તરે છે. 2010 માં, જાપાન સરકારે ટેકનોલોજી સંશોધન અને વિકાસ અને ઔદ્યોગિક પ્રદર્શનને ટેકો આપવા માટે 50 અબજ યેન શરૂ કર્યું. ચિબા યુનિવર્સિટી અને જાપાન પ્લાન્ટ ફેક્ટરી રિસર્ચ એસોસિએશન સહિત આઠ સંસ્થાઓએ ભાગ લીધો. જાપાન ફ્યુચર કંપનીએ 3,000 પ્લાન્ટના દૈનિક ઉત્પાદન સાથે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીનો પ્રથમ ઔદ્યોગિકીકરણ પ્રદર્શન પ્રોજેક્ટ હાથ ધર્યો અને તેનું સંચાલન કર્યું. 2012 માં, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીનો ઉત્પાદન ખર્ચ 700 યેન/કિલો હતો. 2014 માં, મિયાગી પ્રીફેક્ચરના ટાગા કેસલમાં આધુનિક ફેક્ટરી પ્લાન્ટ ફેક્ટરી પૂર્ણ થઈ, જે 10,000 પ્લાન્ટના દૈનિક ઉત્પાદન સાથે વિશ્વની પ્રથમ LED પ્લાન્ટ ફેક્ટરી બની. 2016 થી, જાપાનમાં LED પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ ઔદ્યોગિકીકરણના ઝડપી માર્ગમાં પ્રવેશી છે, અને એક પછી એક બ્રેક-ઇવન અથવા નફાકારક સાહસો ઉભરી આવ્યા છે. 2018 માં, 50,000 થી 100,000 છોડની દૈનિક ઉત્પાદન ક્ષમતા ધરાવતા મોટા પાયે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ એક પછી એક દેખાઈ, અને વૈશ્વિક પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ મોટા પાયે, વ્યાવસાયિક અને બુદ્ધિશાળી વિકાસ તરફ વિકાસ કરી રહી હતી. તે જ સમયે, ટોક્યો ઇલેક્ટ્રિક પાવર, ઓકિનાવા ઇલેક્ટ્રિક પાવર અને અન્ય ક્ષેત્રોએ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓમાં રોકાણ કરવાનું શરૂ કર્યું. 2020 માં, જાપાની પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ દ્વારા ઉત્પાદિત લેટીસનો બજાર હિસ્સો સમગ્ર લેટીસ બજારના લગભગ 10% જેટલો હશે. હાલમાં કાર્યરત 250 થી વધુ કૃત્રિમ પ્રકાશ-પ્રકારના પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓમાંથી, 20% ખોટના તબક્કામાં છે, 50% બ્રેક-ઇવન સ્તરે છે, અને 30% નફાકારક તબક્કામાં છે, જેમાં લેટીસ, જડીબુટ્ટીઓ અને રોપાઓ જેવી ખેતી કરાયેલી છોડની પ્રજાતિઓનો સમાવેશ થાય છે.

નેધરલેન્ડ્સ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી માટે સૌર પ્રકાશ અને કૃત્રિમ પ્રકાશની સંયુક્ત એપ્લિકેશન ટેકનોલોજીના ક્ષેત્રમાં વાસ્તવિક વિશ્વમાં અગ્રણી છે, જેમાં ઉચ્ચ સ્તરનું યાંત્રિકીકરણ, ઓટોમેશન, બુદ્ધિમત્તા અને માનવરહિતતા છે, અને હવે તેણે મધ્ય પૂર્વ, આફ્રિકા, ચીન અને અન્ય દેશોમાં મજબૂત ઉત્પાદનો તરીકે ટેકનોલોજી અને સાધનોનો સંપૂર્ણ સેટ નિકાસ કર્યો છે. અમેરિકન એરોફાર્મ્સ ફાર્મ 6500 ચોરસ મીટરના ક્ષેત્રફળ સાથે, ન્યુ જર્સી, યુએસએના નેવાર્કમાં સ્થિત છે. તે મુખ્યત્વે શાકભાજી અને મસાલા ઉગાડે છે, અને ઉત્પાદન લગભગ 900 ટન/વર્ષ છે.

એરોફાર્મ્સમાં વર્ટિકલ ફાર્મિંગ

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પ્લેન્ટી કંપનીની વર્ટિકલ ફાર્મિંગ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી LED લાઇટિંગ અને 6 મીટર ઊંચા વર્ટિકલ પ્લાન્ટિંગ ફ્રેમ અપનાવે છે. પ્લાન્ટર્સની બાજુઓથી છોડ ઉગે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ પાણી પર આધાર રાખીને, વાવેતરની આ પદ્ધતિમાં વધારાના પંપની જરૂર નથી અને પરંપરાગત ખેતી કરતા વધુ પાણી-કાર્યક્ષમ છે. પ્લેન્ટીનો દાવો છે કે તેમનું ખેતર પરંપરાગત ખેતર કરતાં 350 ગણું ઉત્પાદન કરે છે જ્યારે માત્ર 1% પાણીનો ઉપયોગ કરે છે.

વર્ટિકલ ફાર્મિંગ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી, પ્લેન્ટી કંપની

૨.૨ ચીનમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગની સ્થિતિ

2009 માં, ચાંગચુન એગ્રીકલ્ચરલ એક્સ્પો પાર્કમાં ચીનમાં પ્રથમ ઉત્પાદન પ્લાન્ટ ફેક્ટરી બનાવવામાં આવી હતી અને તેને મુખ્ય તરીકે બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણ સાથે કાર્યરત કરવામાં આવી હતી. બિલ્ડિંગ વિસ્તાર 200 ચોરસ મીટર છે, અને પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના તાપમાન, ભેજ, પ્રકાશ, CO2 અને પોષક દ્રાવણ સાંદ્રતા જેવા પર્યાવરણીય પરિબળોનું વાસ્તવિક સમયમાં આપમેળે નિરીક્ષણ કરી શકાય છે જેથી બુદ્ધિશાળી સંચાલન સાકાર થાય.

2010 માં, બેઇજિંગમાં ટોંગઝોઉ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીનું નિર્માણ થયું. મુખ્ય માળખું 1289 ચોરસ મીટરના કુલ બાંધકામ ક્ષેત્ર સાથે સિંગલ-લેયર લાઇટ સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર અપનાવે છે. તેનો આકાર એરક્રાફ્ટ કેરિયર જેવો છે, જે આધુનિક કૃષિની સૌથી અદ્યતન ટેકનોલોજી તરફ આગળ વધવામાં ચીની કૃષિનું પ્રતીક છે. પાંદડાવાળા શાકભાજીના ઉત્પાદનના કેટલાક કાર્યો માટે સ્વચાલિત ઉપકરણો વિકસાવવામાં આવ્યા છે, જેણે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના ઉત્પાદન ઓટોમેશન સ્તર અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કર્યો છે. પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ગ્રાઉન્ડ સોર્સ હીટ પંપ સિસ્ટમ અને સોલર પાવર જનરેશન સિસ્ટમ અપનાવે છે, જે પ્લાન્ટ ફેક્ટરી માટે ઊંચા ઓપરેટિંગ ખર્ચની સમસ્યાને વધુ સારી રીતે હલ કરે છે.

ટોંગઝોઉ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીનો અંદરનો અને બહારનો દૃશ્ય

2013 માં, શાંક્સી પ્રાંતના યાંગલિંગ એગ્રીકલ્ચરલ હાઇ-ટેક ડેમોન્સ્ટ્રેશન ઝોનમાં ઘણી કૃષિ ટેકનોલોજી કંપનીઓની સ્થાપના કરવામાં આવી હતી. બાંધકામ અને સંચાલન હેઠળના મોટાભાગના પ્લાન્ટ ફેક્ટરી પ્રોજેક્ટ્સ કૃષિ હાઇ-ટેક ડેમોન્સ્ટ્રેશન પાર્કમાં સ્થિત છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે લોકપ્રિય વિજ્ઞાન પ્રદર્શનો અને લેઝર જોવાલાયક સ્થળોનો પ્રવાસ માટે થાય છે. તેમની કાર્યાત્મક મર્યાદાઓને કારણે, આ લોકપ્રિય વિજ્ઞાન પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ માટે ઔદ્યોગિકીકરણ દ્વારા જરૂરી ઉચ્ચ ઉપજ અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવી મુશ્કેલ છે, અને ભવિષ્યમાં તેમના માટે ઔદ્યોગિકીકરણનું મુખ્ય પ્રવાહ બનવું મુશ્કેલ બનશે.

2015 માં, ચીનમાં એક મુખ્ય LED ચિપ ઉત્પાદકે ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની વનસ્પતિશાસ્ત્ર સંસ્થા સાથે મળીને પ્લાન્ટ ફેક્ટરી કંપનીની સ્થાપના સંયુક્ત રીતે શરૂ કરી. તે ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉદ્યોગથી "ફોટોબાયોલોજીકલ" ઉદ્યોગમાં પરિવર્તિત થયું છે, અને ઔદ્યોગિકીકરણમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના નિર્માણમાં રોકાણ કરવા માટે ચીની LED ઉત્પાદકો માટે એક ઉદાહરણ બની ગયું છે. તેની પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉભરતા ફોટોબાયોલોજીમાં ઔદ્યોગિક રોકાણ કરવા માટે પ્રતિબદ્ધ છે, જે વૈજ્ઞાનિક સંશોધન, ઉત્પાદન, પ્રદર્શન, ઇન્ક્યુબેશન અને અન્ય કાર્યોને એકીકૃત કરે છે, જેની રજિસ્ટર્ડ મૂડી 100 મિલિયન યુઆન છે. જૂન 2016 માં, 3,000 ચોરસ મીટરના ક્ષેત્રફળ અને 10,000 ચોરસ મીટરથી વધુના ખેતી ક્ષેત્રને આવરી લેતી 3 માળની ઇમારત ધરાવતી આ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી પૂર્ણ થઈ અને કાર્યરત થઈ. મે 2017 સુધીમાં, દૈનિક ઉત્પાદન સ્કેલ 1,500 કિલો પાંદડાવાળા શાકભાજી હશે, જે દરરોજ 15,000 લેટીસ છોડની સમકક્ષ હશે.

આ કંપનીના મંતવ્યો

૩. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના વિકાસ સામે આવતી સમસ્યાઓ અને પ્રતિકારક પગલાં

૩.૧ સમસ્યાઓ

૩.૧.૧ ઊંચો બાંધકામ ખર્ચ

પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓએ બંધ વાતાવરણમાં પાકનું ઉત્પાદન કરવાની જરૂર છે. તેથી, બાહ્ય જાળવણી માળખાં, એર કન્ડીશનીંગ સિસ્ટમ્સ, કૃત્રિમ પ્રકાશ સ્ત્રોતો, બહુ-સ્તરીય ખેતી પ્રણાલીઓ, પોષક દ્રાવણ પરિભ્રમણ અને કમ્પ્યુટર નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ સહિત સહાયક પ્રોજેક્ટ્સ અને સાધનો બનાવવા જરૂરી છે. બાંધકામ ખર્ચ પ્રમાણમાં ઊંચો છે.

૩.૧.૨ ઉચ્ચ કામગીરી ખર્ચ

પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ દ્વારા જરૂરી મોટાભાગના પ્રકાશ સ્ત્રોતો LED લાઇટ્સમાંથી આવે છે, જે વિવિધ પાકોના વિકાસ માટે અનુરૂપ સ્પેક્ટ્રમ પૂરા પાડતી વખતે ઘણી વીજળી વાપરે છે. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં એર કન્ડીશનીંગ, વેન્ટિલેશન અને પાણીના પંપ જેવા ઉપકરણો પણ વીજળી વાપરે છે, તેથી વીજળીના બિલ એક મોટો ખર્ચ છે. આંકડા અનુસાર, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના ઉત્પાદન ખર્ચમાં, વીજળીનો ખર્ચ 29%, મજૂર ખર્ચ 26%, સ્થિર સંપત્તિનો અવમૂલ્યન 23%, પેકેજિંગ અને પરિવહનનો હિસ્સો 12% અને ઉત્પાદન સામગ્રીનો હિસ્સો 10% છે.

પ્લાન્ટ ફેક્ટરી માટે ઉત્પાદન ખર્ચનું વિભાજન

૩.૧.૩ ઓટોમેશનનું નીચું સ્તર

હાલમાં લાગુ કરાયેલ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીમાં ઓટોમેશનનું સ્તર ઓછું છે, અને રોપાઓ રોપવા, રોપણી, ખેતરમાં વાવેતર અને લણણી જેવી પ્રક્રિયાઓમાં હજુ પણ મેન્યુઅલ કામગીરીની જરૂર પડે છે, જેના પરિણામે શ્રમ ખર્ચ વધારે થાય છે.

૩.૧.૪ મર્યાદિત પાકની જાતો જે ઉગાડી શકાય છે

હાલમાં, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ માટે યોગ્ય પાકોના પ્રકારો ખૂબ જ મર્યાદિત છે, મુખ્યત્વે લીલા પાંદડાવાળા શાકભાજી જે ઝડપથી ઉગે છે, કૃત્રિમ પ્રકાશ સ્ત્રોતોને સરળતાથી સ્વીકારે છે અને ઓછી છત્ર ધરાવે છે. જટિલ વાવેતર જરૂરિયાતો (જેમ કે પરાગનયનની જરૂર હોય તેવા પાક, વગેરે) માટે મોટા પાયે વાવેતર કરી શકાતું નથી.

૩.૨ વિકાસ વ્યૂહરચના

પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગ દ્વારા સામનો કરવામાં આવતી સમસ્યાઓને ધ્યાનમાં રાખીને, ટેકનોલોજી અને કામગીરી જેવા વિવિધ પાસાઓ પર સંશોધન કરવું જરૂરી છે. વર્તમાન સમસ્યાઓના પ્રતિભાવમાં, પ્રતિકારક પગલાં નીચે મુજબ છે.

(1) પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓની બુદ્ધિશાળી ટેકનોલોજી પર સંશોધનને મજબૂત બનાવો અને સઘન અને શુદ્ધ સંચાલનનું સ્તર સુધારો. બુદ્ધિશાળી સંચાલન અને નિયંત્રણ પ્રણાલીનો વિકાસ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓનું સઘન અને શુદ્ધ સંચાલન પ્રાપ્ત કરવામાં મદદ કરે છે, જે શ્રમ ખર્ચમાં ઘણો ઘટાડો કરી શકે છે અને શ્રમ બચાવી શકે છે.

(2) વાર્ષિક ઉચ્ચ-ગુણવત્તા અને ઉચ્ચ-ઉપજ પ્રાપ્ત કરવા માટે સઘન અને કાર્યક્ષમ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી તકનીકી ઉપકરણોનો વિકાસ કરો. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના બુદ્ધિશાળી સ્તરને સુધારવા માટે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા ખેતી સુવિધાઓ અને સાધનો, ઊર્જા-બચત લાઇટિંગ ટેકનોલોજી અને સાધનો વગેરેનો વિકાસ વાર્ષિક ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા ઉત્પાદનની પ્રાપ્તિ માટે અનુકૂળ છે.

(૩) ઔષધીય છોડ, આરોગ્ય સંભાળ છોડ અને દુર્લભ શાકભાજી જેવા ઉચ્ચ મૂલ્યવર્ધિત છોડ માટે ઔદ્યોગિક ખેતી ટેકનોલોજી પર સંશોધન કરો, છોડના કારખાનાઓમાં ઉગાડવામાં આવતા પાકના પ્રકારોમાં વધારો કરો, નફાના માર્ગોને વિસ્તૃત કરો અને નફાના પ્રારંભિક બિંદુમાં સુધારો કરો.

(૪) ઘરગથ્થુ અને વાણિજ્યિક ઉપયોગ માટે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ પર સંશોધન કરો, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના પ્રકારોને સમૃદ્ધ બનાવો અને વિવિધ કાર્યો સાથે સતત નફાકારકતા પ્રાપ્ત કરો.

૪. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના વિકાસ વલણ અને સંભાવના

૪.૧ ટેકનોલોજી વિકાસ વલણ

૪.૧.૧ પૂર્ણ-પ્રક્રિયા બૌદ્ધિકરણ

પાક-રોબોટ સિસ્ટમના મશીન-આર્ટ ફ્યુઝન અને નુકસાન નિવારણ મિકેનિઝમ, હાઇ-સ્પીડ ફ્લેક્સિબલ અને બિન-વિનાશક વાવેતર અને લણણીના અંતિમ પ્રભાવકો, વિતરિત બહુ-પરિમાણીય જગ્યા સચોટ સ્થિતિ અને મલ્ટી-મોડલ મલ્ટી-મશીન સહયોગી નિયંત્રણ પદ્ધતિઓ, અને માનવરહિત, કાર્યક્ષમ અને બિન-વિનાશક વાવણીના આધારે. હાઇ-રાઇઝ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ - બુદ્ધિશાળી રોબોટ્સ અને સહાયક ઉપકરણો જેમ કે વાવેતર-લણણી-પેકિંગ બનાવવા જોઈએ, આમ સમગ્ર પ્રક્રિયાના માનવરહિત સંચાલનને સાકાર કરવું જોઈએ.

૪.૧.૨ ઉત્પાદન નિયંત્રણને વધુ સ્માર્ટ બનાવો

પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ, તાપમાન, ભેજ, CO2 સાંદ્રતા, પોષક દ્રાવણના પોષક સાંદ્રતા અને EC પ્રત્યે પાકના વિકાસ અને પ્રતિભાવ પદ્ધતિના આધારે, પાક-પર્યાવરણ પ્રતિસાદનું એક માત્રાત્મક મોડેલ બનાવવું જોઈએ. પાંદડાવાળા શાકભાજીના જીવનની માહિતી અને ઉત્પાદન પર્યાવરણ પરિમાણોનું ગતિશીલ વિશ્લેષણ કરવા માટે એક વ્યૂહાત્મક મુખ્ય મોડેલ સ્થાપિત કરવું જોઈએ. પર્યાવરણની ઑનલાઇન ગતિશીલ ઓળખ નિદાન અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણ પ્રણાલી પણ સ્થાપિત કરવી જોઈએ. ઉચ્ચ-વોલ્યુમ વર્ટિકલ કૃષિ ફેક્ટરીની સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા માટે એક મલ્ટી-મશીન સહયોગી કૃત્રિમ બુદ્ધિમત્તા નિર્ણય લેવાની સિસ્ટમ બનાવવી જોઈએ.

૪.૧.૩ કાર્બનનું ઓછું ઉત્પાદન અને ઊર્જા બચત

શ્રેષ્ઠ ઉર્જા વ્યવસ્થાપન લક્ષ્યો પ્રાપ્ત કરવા માટે ઉર્જા વપરાશને નિયંત્રિત કરવા અને ઉર્જા ટ્રાન્સમિશન પૂર્ણ કરવા માટે સૌર અને પવન જેવા નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરતી ઉર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલીની સ્થાપના કરવી. પાક ઉત્પાદનમાં મદદ કરવા માટે CO2 ઉત્સર્જનને કેપ્ચર કરીને ફરીથી ઉપયોગ કરવો.

૪.૧.૩ પ્રીમિયમ જાતોનું ઉચ્ચ મૂલ્ય

વાવેતર પ્રયોગો માટે વિવિધ ઉચ્ચ મૂલ્યવર્ધિત જાતોનું સંવર્ધન કરવા, ખેતી ટેકનોલોજી નિષ્ણાતોનો ડેટાબેઝ બનાવવા, ખેતી ટેકનોલોજી, ઘનતા પસંદગી, સ્ટબલ ગોઠવણી, વિવિધતા અને સાધનોની અનુકૂલનક્ષમતા પર સંશોધન કરવા અને પ્રમાણભૂત ખેતી તકનીકી સ્પષ્ટીકરણો બનાવવા માટે શક્ય વ્યૂહરચના અપનાવવી જોઈએ.

૪.૨ ઉદ્યોગ વિકાસની સંભાવનાઓ

પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ સંસાધનો અને પર્યાવરણની મર્યાદાઓથી છુટકારો મેળવી શકે છે, કૃષિના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનને સાકાર કરી શકે છે, અને કૃષિ ઉત્પાદનમાં જોડાવા માટે નવી પેઢીના શ્રમબળને આકર્ષિત કરી શકે છે. ચીનના પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓનું મુખ્ય તકનીકી નવીનતા અને ઔદ્યોગિકીકરણ વિશ્વ અગ્રણી બની રહ્યું છે. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના ક્ષેત્રમાં LED પ્રકાશ સ્ત્રોત, ડિજિટાઇઝેશન, ઓટોમેશન અને બુદ્ધિશાળી તકનીકોના ઝડપી ઉપયોગ સાથે, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ વધુ મૂડી રોકાણ, પ્રતિભા એકત્રીકરણ અને વધુ નવી ઊર્જા, નવી સામગ્રી અને નવા સાધનોનો ઉપયોગ આકર્ષિત કરશે. આ રીતે, માહિતી ટેકનોલોજી અને સુવિધાઓ અને સાધનોનું ઊંડાણપૂર્વકનું એકીકરણ સાકાર કરી શકાય છે, સુવિધાઓ અને સાધનોના બુદ્ધિશાળી અને માનવરહિત સ્તરમાં સુધારો કરી શકાય છે, સતત નવીનતા દ્વારા સિસ્ટમ ઊર્જા વપરાશ અને સંચાલન ખર્ચમાં સતત ઘટાડો અને વિશિષ્ટ બજારો, બુદ્ધિશાળી પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓની ધીમે ધીમે ખેતી વિકાસના સુવર્ણ યુગની શરૂઆત કરશે.

બજાર સંશોધન અહેવાલો અનુસાર, 2020 માં વૈશ્વિક વર્ટિકલ ફાર્મિંગ બજારનું કદ ફક્ત US$2.9 બિલિયન છે, અને એવી અપેક્ષા છે કે 2025 સુધીમાં, વૈશ્વિક વર્ટિકલ ફાર્મિંગ બજારનું કદ US$30 બિલિયન સુધી પહોંચી જશે. સારાંશમાં, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ પાસે વ્યાપક એપ્લિકેશન સંભાવનાઓ અને વિકાસ અવકાશ છે.

લેખક: Zengchan Zhou, Weidong, વગેરે

સંદર્ભ માહિતી:પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગ વિકાસની વર્તમાન પરિસ્થિતિ અને સંભાવનાઓ [J]. કૃષિ ઇજનેરી ટેકનોલોજી, 2022, 42(1): 18-23.Zengchan Zhou, Wei Dong, Xiugang Li, et al દ્વારા.