એબ્સ્ટ્રેક્ટ: તાજેતરના વર્ષોમાં, આધુનિક કૃષિ તકનીકના સતત સંશોધન સાથે, પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગ પણ ઝડપથી વિકાસ પામ્યો છે. આ પેપર પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ટેક્નોલોજી અને ઉદ્યોગના વિકાસની યથાસ્થિતિ, હાલની સમસ્યાઓ અને વિકાસના પ્રતિકારનો પરિચય આપે છે, અને ભવિષ્યમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના વિકાસના વલણ અને સંભાવનાની રાહ જુએ છે.

1. ચીન અને વિદેશમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓમાં ટેકનોલોજી વિકાસની વર્તમાન સ્થિતિ

1.1 વિદેશી ટેકનોલોજી વિકાસની યથાસ્થિતિ

21મી સદીથી, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના સંશોધનમાં મુખ્યત્વે પ્રકાશ કાર્યક્ષમતાના સુધારણા, બહુ-સ્તરવાળી ત્રિ-પરિમાણીય ખેતી પ્રણાલીના સાધનોની રચના અને બુદ્ધિશાળી સંચાલન અને નિયંત્રણના સંશોધન અને વિકાસ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું છે. 21મી સદીમાં, કૃષિ એલઇડી પ્રકાશ સ્ત્રોતોની નવીનતાએ પ્રગતિ કરી છે, જે છોડના કારખાનાઓમાં એલઇડી ઉર્જા-બચત પ્રકાશ સ્ત્રોતોના ઉપયોગ માટે મહત્વપૂર્ણ તકનીકી સહાય પૂરી પાડે છે. જાપાનની ચિબા યુનિવર્સિટીએ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા પ્રકાશ સ્ત્રોતો, ઊર્જા બચત પર્યાવરણીય નિયંત્રણ અને ખેતીની તકનીકોમાં સંખ્યાબંધ નવીનતાઓ કરી છે. નેધરલેન્ડની વેજેનિંગેન યુનિવર્સિટી પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ માટે બુદ્ધિશાળી સાધન પ્રણાલી વિકસાવવા માટે પાક-પર્યાવરણ સિમ્યુલેશન અને ડાયનેમિક ઑપ્ટિમાઇઝેશન ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઑપરેટિંગ ખર્ચમાં ઘણો ઘટાડો કરે છે અને શ્રમ ઉત્પાદકતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓએ ધીમે ધીમે વાવણી, બીજ ઉછેર, રોપણી અને લણણીમાંથી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓના અર્ધ-સ્વચાલિતતાનો અનુભવ કર્યો છે. જાપાન, નેધરલેન્ડ અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ઉચ્ચ મિકેનાઇઝેશન, ઓટોમેશન અને ઇન્ટેલિજન્સ સાથે મોખરે છે અને વર્ટિકલ એગ્રીકલ્ચર અને માનવરહિત કામગીરીની દિશામાં વિકાસ કરી રહ્યા છે.

1.2 ચીનમાં ટેકનોલોજી વિકાસ સ્થિતિ

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

છોડના કારખાનાઓમાં છોડની વિવિધ પ્રજાતિઓના ઉત્પાદન માટે ખાસ લાલ અને વાદળી એલઇડી પ્રકાશ સ્ત્રોતો એક પછી એક વિકસાવવામાં આવ્યા છે. પાવર રેન્જ 30 થી 300 W સુધીની છે, અને ઇરેડિયેશન લાઇટની તીવ્રતા 80 થી 500 μmol/(m2•s) છે, જે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાની અસર હાંસલ કરવા માટે યોગ્ય થ્રેશોલ્ડ શ્રેણી, પ્રકાશ ગુણવત્તાના પરિમાણો સાથે પ્રકાશની તીવ્રતા પ્રદાન કરી શકે છે. ઊર્જા બચત અને છોડની વૃદ્ધિ અને પ્રકાશની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ. પ્રકાશ સ્ત્રોતના હીટ ડિસીપેશન મેનેજમેન્ટના સંદર્ભમાં, પ્રકાશ સ્ત્રોતના ચાહકની સક્રિય ઉષ્મા વિસર્જન ડિઝાઇન રજૂ કરવામાં આવી છે, જે પ્રકાશ સ્ત્રોતના પ્રકાશ સડો દરને ઘટાડે છે અને પ્રકાશ સ્ત્રોતના જીવનની ખાતરી કરે છે. વધુમાં, પોષક દ્રાવણ અથવા પાણીના પરિભ્રમણ દ્વારા એલઇડી પ્રકાશ સ્ત્રોતની ગરમી ઘટાડવા માટેની એક પદ્ધતિ પ્રસ્તાવિત છે. પ્રકાશ સ્ત્રોત અવકાશ વ્યવસ્થાપનની દ્રષ્ટિએ, રોપાના તબક્કામાં અને પછીના તબક્કામાં છોડના કદના ઉત્ક્રાંતિ કાયદા અનુસાર, એલઇડી પ્રકાશ સ્ત્રોતના વર્ટિકલ સ્પેસ મૂવમેન્ટ મેનેજમેન્ટ દ્વારા, પ્લાન્ટ કેનોપીને નજીકના અંતરે પ્રકાશિત કરી શકાય છે અને ઉર્જા બચતનું લક્ષ્ય છે. હાંસલ કર્યું. હાલમાં, કૃત્રિમ પ્રકાશ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી પ્રકાશ સ્ત્રોતનો ઉર્જા વપરાશ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના કુલ સંચાલન ઊર્જા વપરાશના 50% થી 60% જેટલો હોઈ શકે છે. જો કે એલઇડી ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પની સરખામણીમાં 50% ઊર્જા બચાવી શકે છે, તેમ છતાં ઊર્જા બચત અને વપરાશમાં ઘટાડા અંગે સંશોધનની સંભાવના અને આવશ્યકતા હજુ પણ છે.

1.2.2 બહુ-સ્તરવાળી ત્રિ-પરિમાણીય ખેતી તકનીક અને સાધનો

બહુ-સ્તરવાળી ત્રિ-પરિમાણીય ખેતીનો લેયર ગેપ ઓછો થાય છે કારણ કે એલઇડી ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પને બદલે છે, જે છોડની ખેતીની ત્રિ-પરિમાણીય જગ્યાના ઉપયોગની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. ખેતીના પલંગના તળિયાની ડિઝાઇન પર ઘણા અભ્યાસો છે. ઉભા કરાયેલા પટ્ટાઓ અશાંત પ્રવાહ પેદા કરવા માટે રચાયેલ છે, જે છોડના મૂળને પોષક દ્રાવણમાં પોષક તત્ત્વોને સમાનરૂપે 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 સ્લિડેબલ ખેતી પથારી પ્રણાલી દેખાઈ છે, અને વાવેતર બોર્ડ અને તેના પરના છોડને મેન્યુઅલી એક છેડેથી બીજા છેડે ધકેલવામાં આવી શકે છે, ખેતીના પથારીના એક છેડે વાવેતર અને બીજા છેડે લણણી કરવાની ઉત્પાદન પદ્ધતિને સમજીને. હાલમાં, પોષક પ્રવાહી ફિલ્મ ટેક્નોલોજી અને ડીપ લિક્વિડ ફ્લો ટેક્નોલોજી પર આધારિત વિવિધ ત્રિ-પરિમાણીય મલ્ટી-લેયર સોઈલલેસ કલ્ચર ટેક્નોલોજી અને સાધનો વિકસાવવામાં આવ્યા છે, અને સ્ટ્રોબેરીની સબસ્ટ્રેટ ખેતી, પાંદડાવાળા શાકભાજી અને ફૂલોની એરોસોલ ખેતી માટે ટેક્નોલોજી અને સાધનો વિકસાવવામાં આવ્યા છે. ઉગી નીકળ્યા છે. ઉલ્લેખિત તકનીક ઝડપથી વિકસિત થઈ છે.

1.2.3 પોષક ઉકેલ પરિભ્રમણ ટેકનોલોજી અને સાધનો

પોષક દ્રાવણનો ઉપયોગ સમય માટે કરવામાં આવે તે પછી, તેમાં પાણી અને ખનિજ તત્વો ઉમેરવા જરૂરી છે. સામાન્ય રીતે, નવા તૈયાર પોષક દ્રાવણની માત્રા અને એસિડ-બેઝ સોલ્યુશનની માત્રા EC અને pH માપવા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. પોષક દ્રાવણમાં કાંપ અથવા રુટ એક્સ્ફોલિયેશનના મોટા કણોને ફિલ્ટર દ્વારા દૂર કરવાની જરૂર છે. હાઇડ્રોપોનિક્સમાં સતત પાકના અવરોધોને ટાળવા માટે પોષક દ્રાવણમાં રુટ એક્સ્યુડેટ્સ ફોટોકેટાલિટીક પદ્ધતિઓ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે, પરંતુ પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતામાં ચોક્કસ જોખમો છે.

1.2.4 પર્યાવરણીય નિયંત્રણ ટેકનોલોજી અને સાધનો

ઉત્પાદન જગ્યાની હવા સ્વચ્છતા એ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીની હવાની ગુણવત્તાના એક મહત્વપૂર્ણ સૂચક છે. ગતિશીલ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીની ઉત્પાદન જગ્યામાં હવાની સ્વચ્છતા (સ્થગિત કણો અને સ્થાયી બેક્ટેરિયાના સૂચક) 100,000 થી ઉપરના સ્તર સુધી નિયંત્રિત હોવી જોઈએ. સામગ્રીના જીવાણુ નાશકક્રિયા ઇનપુટ, આવનારા કર્મચારીઓ એર શાવર ટ્રીટમેન્ટ અને તાજી હવા પરિભ્રમણ હવા શુદ્ધિકરણ પ્રણાલી (એર ફિલ્ટરેશન સિસ્ટમ) એ તમામ મૂળભૂત સલામતી છે. ઉત્પાદન જગ્યામાં તાપમાન અને ભેજ, CO2 સાંદ્રતા અને હવાના પ્રવાહનો વેગ એ હવાની ગુણવત્તા નિયંત્રણની બીજી મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી છે. અહેવાલો અનુસાર, એર મિક્સિંગ બોક્સ, એર ડક્ટ્સ, એર ઇનલેટ્સ અને એર આઉટલેટ્સ જેવા સાધનો ગોઠવવાથી ઉત્પાદન જગ્યામાં તાપમાન અને ભેજ, CO2 સાંદ્રતા અને હવાના પ્રવાહની ગતિને સમાનરૂપે નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જેથી ઉચ્ચ અવકાશી એકરૂપતા પ્રાપ્ત કરી શકાય અને છોડની જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકાય. વિવિધ અવકાશી સ્થળોએ. તાપમાન, ભેજ અને CO2 સાંદ્રતા નિયંત્રણ પ્રણાલી અને તાજી હવા પ્રણાલી પરિભ્રમણ કરતી હવા પ્રણાલીમાં સજીવ રીતે સંકલિત થાય છે. ત્રણેય સિસ્ટમોએ એર ડક્ટ, એર ઇનલેટ અને એર આઉટલેટને વહેંચવાની જરૂર છે અને હવાના પ્રવાહ, ગાળણ અને જીવાણુ નાશકક્રિયાના પરિભ્રમણ અને હવાની ગુણવત્તાની અપડેટ અને એકરૂપતાને અનુભૂતિ કરવા ચાહક દ્વારા શક્તિ પ્રદાન કરવાની જરૂર છે. તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીમાં છોડનું ઉત્પાદન જીવાતો અને રોગોથી મુક્ત છે, અને કોઈ જંતુનાશક એપ્લિકેશનની જરૂર નથી. તે જ સમયે, કેનોપીમાં તાપમાન, ભેજ, હવાના પ્રવાહ અને વૃદ્ધિના પર્યાવરણ તત્વોના CO2 સાંદ્રતાની એકરૂપતા છોડની વૃદ્ધિની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવાની ખાતરી આપે છે.

2. પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગના વિકાસની સ્થિતિ

2.1 વિદેશી પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગની યથાસ્થિતિ

જાપાનમાં, કૃત્રિમ પ્રકાશ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓનું સંશોધન અને વિકાસ અને ઔદ્યોગિકીકરણ પ્રમાણમાં ઝડપી છે, અને તે અગ્રણી સ્તરે છે. 2010 માં, જાપાનની સરકારે ટેક્નોલોજી સંશોધન અને વિકાસ અને ઔદ્યોગિક પ્રદર્શનને ટેકો આપવા માટે 50 બિલિયન યેન શરૂ કર્યું. ચિબા યુનિવર્સિટી અને જાપાન પ્લાન્ટ ફેક્ટરી રિસર્ચ એસોસિએશન સહિત આઠ સંસ્થાઓએ ભાગ લીધો હતો. જાપાન ફ્યુચર કંપનીએ 3,000 છોડના દૈનિક ઉત્પાદન સાથે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીનો પ્રથમ ઔદ્યોગિકીકરણ નિદર્શન પ્રોજેક્ટ હાથ ધર્યો અને તેનું સંચાલન કર્યું. 2012 માં, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીની ઉત્પાદન કિંમત 700 યેન/કિલો હતી. 2014 માં, ટાગા કેસલ, મિયાગી પ્રીફેક્ચરમાં આધુનિક ફેક્ટરી પ્લાન્ટ ફેક્ટરી પૂર્ણ થઈ, 10,000 છોડના દૈનિક ઉત્પાદન સાથે વિશ્વની પ્રથમ LED પ્લાન્ટ ફેક્ટરી બની. 2016 થી, એલઇડી પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ જાપાનમાં ઔદ્યોગિકીકરણની ઝડપી લેનમાં પ્રવેશી છે, અને બ્રેક-ઇવન અથવા નફાકારક સાહસો એક પછી એક ઉભરી આવ્યા છે. 2018 માં, 50,000 થી 100,000 છોડની દૈનિક ઉત્પાદન ક્ષમતા સાથે મોટા પાયે પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ એક પછી એક દેખાયા, 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, જાપાનીઝ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ દ્વારા ઉત્પાદિત લેટીસનો બજાર હિસ્સો સમગ્ર લેટીસ બજારના લગભગ 10% જેટલો હશે. હાલમાં કાર્યરત 250 થી વધુ કૃત્રિમ પ્રકાશ-પ્રકારના છોડના કારખાનાઓમાં, 20% ખોટના તબક્કામાં છે, 50% બ્રેક-ઇવન સ્તરે છે, અને 30% નફાકારક તબક્કામાં છે, જેમાં ઉગાડવામાં આવેલી છોડની જાતો સામેલ છે. લેટીસ, જડીબુટ્ટીઓ અને રોપાઓ.

નેધરલેન્ડ્સ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી માટે સૌર પ્રકાશ અને કૃત્રિમ પ્રકાશની સંયુક્ત એપ્લિકેશન ટેક્નોલોજીના ક્ષેત્રમાં એક વાસ્તવિક વિશ્વ અગ્રણી છે, જેમાં ઉચ્ચ ડિગ્રી યાંત્રીકરણ, ઓટોમેશન, ઇન્ટેલિજન્સ અને માનવરહિતતા છે, અને હવે તેણે મજબૂત ટેક્નોલોજી અને સાધનોનો સંપૂર્ણ સેટ નિકાસ કર્યો છે. મધ્ય પૂર્વ, આફ્રિકા, ચીન અને અન્ય દેશોમાં ઉત્પાદનો. અમેરિકન એરોફાર્મ્સ ફાર્મ નેવાર્ક, ન્યુ જર્સી, યુએસએમાં 6500 m2 વિસ્તાર સાથે સ્થિત છે. તે મુખ્યત્વે શાકભાજી અને મસાલા ઉગાડે છે અને આઉટપુટ લગભગ 900 ટન/વર્ષ છે.

એરોફાર્મ્સમાં વર્ટિકલ ફાર્મિંગ

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પ્લેન્ટી કંપનીની વર્ટિકલ ફાર્મિંગ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી એલઇડી લાઇટિંગ અને 6 મીટરની ઊંચાઈ સાથે ઊભી પ્લાન્ટિંગ ફ્રેમ અપનાવે છે. છોડ રોપનારાઓની બાજુઓમાંથી ઉગે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ પાણી પર આધાર રાખીને, વાવેતરની આ પદ્ધતિને વધારાના પંપની જરૂર નથી અને તે પરંપરાગત ખેતી કરતાં વધુ પાણી-કાર્યક્ષમ છે. પુષ્કળ દાવો કરે છે કે તેમનું ખેતર પરંપરાગત ફાર્મ કરતાં 350 ગણું ઉત્પાદન કરે છે જ્યારે માત્ર 1% પાણીનો ઉપયોગ કરે છે.

વર્ટિકલ ફાર્મિંગ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી, પ્લેન્ટી કંપની

2.2 ચીનમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગની સ્થિતિ

2009 માં, ચાંગચુન એગ્રીકલ્ચરલ એક્સ્પો પાર્કમાં કોર તરીકે બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણ સાથે ચીનમાં પ્રથમ ઉત્પાદન પ્લાન્ટ ફેક્ટરી બનાવવામાં આવી હતી અને તેને કાર્યરત કરવામાં આવી હતી. બિલ્ડિંગ વિસ્તાર 200 m2 છે, અને પર્યાવરણીય પરિબળો જેમ કે તાપમાન, ભેજ, પ્રકાશ, CO2 અને પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના પોષક દ્રાવણની સાંદ્રતાનું બુદ્ધિશાળી સંચાલનને સાકાર કરવા માટે વાસ્તવિક સમયમાં આપમેળે નિરીક્ષણ કરી શકાય છે.

2010 માં, બેઇજિંગમાં ટોંગઝોઉ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી બનાવવામાં આવી હતી. મુખ્ય માળખું 1289 m2 ના કુલ બાંધકામ ક્ષેત્ર સાથે સિંગલ-લેયર લાઇટ સ્ટીલ માળખું અપનાવે છે. તે એક એરક્રાફ્ટ કેરિયર જેવો આકાર ધરાવે છે, જે આધુનિક કૃષિની સૌથી અદ્યતન ટેક્નોલોજી તરફ પ્રયાણ કરવામાં અગ્રણી ચીની કૃષિનું પ્રતીક છે. પાંદડાવાળા શાકભાજીના ઉત્પાદનની કેટલીક કામગીરી માટે સ્વચાલિત સાધનો વિકસાવવામાં આવ્યા છે, જેણે ઉત્પાદન ઓટોમેશન સ્તર અને પ્લાન્ટ ફેક્ટરીની ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કર્યો છે. પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ગ્રાઉન્ડ સોર્સ હીટ પંપ સિસ્ટમ અને સોલાર પાવર જનરેશન સિસ્ટમ અપનાવે છે, જે પ્લાન્ટ ફેક્ટરી માટે ઊંચા ઓપરેટિંગ ખર્ચની સમસ્યાને વધુ સારી રીતે હલ કરે છે.

ટોંગઝોઉ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીની અંદર અને બહારનું દૃશ્ય

2013 માં, શાનક્સી પ્રાંતના યાંગલિંગ એગ્રીકલ્ચરલ હાઇ-ટેક ડેમોન્સ્ટ્રેશન ઝોનમાં ઘણી કૃષિ તકનીકી કંપનીઓની સ્થાપના કરવામાં આવી હતી. બાંધકામ અને કામગીરી હેઠળના મોટાભાગના પ્લાન્ટ ફેક્ટરી પ્રોજેક્ટ્સ એગ્રીકલ્ચર હાઇ-ટેક ડેમોન્સ્ટ્રેશન પાર્કમાં સ્થિત છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે લોકપ્રિય વિજ્ઞાન પ્રદર્શનો અને લેઝર સાઇટસીઇંગ માટે થાય છે. તેમની કાર્યાત્મક મર્યાદાઓને લીધે, આ લોકપ્રિય વિજ્ઞાન પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ માટે ઔદ્યોગિકીકરણ દ્વારા જરૂરી ઉચ્ચ ઉપજ અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવી મુશ્કેલ છે અને ભવિષ્યમાં ઔદ્યોગિકીકરણના મુખ્ય પ્રવાહનું સ્વરૂપ બનવું તેમના માટે મુશ્કેલ બનશે.

2015 માં, ચાઇનામાં એક મુખ્ય એલઇડી ચિપ ઉત્પાદકે પ્લાન્ટ ફેક્ટરી કંપનીની સ્થાપના માટે સંયુક્ત રીતે પહેલ કરવા ચાઇનીઝ એકેડેમી ઑફ સાયન્સિસની વનસ્પતિશાસ્ત્રની સંસ્થા સાથે સહકાર આપ્યો. તે ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉદ્યોગથી "ફોટોબાયોલોજિકલ" ઉદ્યોગ સુધી પહોંચી ગયું છે, અને ઔદ્યોગિકીકરણમાં પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના નિર્માણમાં રોકાણ કરવા માટે ચાઈનીઝ LED ઉત્પાદકો માટે એક ઉદાહરણ બની ગયું છે. તેની પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉભરતી ફોટોબાયોલોજીમાં ઔદ્યોગિક રોકાણ કરવા માટે પ્રતિબદ્ધ છે, જે 100 મિલિયન યુઆનની રજિસ્ટર્ડ મૂડી સાથે વૈજ્ઞાનિક સંશોધન, ઉત્પાદન, પ્રદર્શન, ઇન્ક્યુબેશન અને અન્ય કાર્યોને એકીકૃત કરે છે. જૂન 2016 માં, 3,000 m2 વિસ્તાર અને 10,000 m2 થી વધુના વાવેતર વિસ્તારને આવરી લેતી 3 માળની ઇમારત સાથેની આ પ્લાન્ટ ફેક્ટરી પૂર્ણ થઈ અને તેને કાર્યરત કરવામાં આવી. મે 2017 સુધીમાં, દૈનિક ઉત્પાદન સ્કેલ 1,500 કિલો પાંદડાવાળા શાકભાજીનું હશે, જે દરરોજના 15,000 લેટીસના છોડની સમકક્ષ હશે.

આ કંપનીના મંતવ્યો

3. છોડના કારખાનાઓના વિકાસમાં સમસ્યાઓ અને પ્રતિકારનો સામનો કરવો

3.1 સમસ્યાઓ

3.1.1 ઉચ્ચ બાંધકામ ખર્ચ

પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ બંધ વાતાવરણમાં પાકનું ઉત્પાદન કરવાની જરૂર છે. તેથી, બાહ્ય જાળવણી માળખાં, એર કન્ડીશનીંગ સિસ્ટમ્સ, કૃત્રિમ પ્રકાશ સ્ત્રોતો, મલ્ટી-લેયર ખેતી પ્રણાલીઓ, પોષક ઉકેલ પરિભ્રમણ અને કમ્પ્યુટર નિયંત્રણ સિસ્ટમો સહિત સહાયક પ્રોજેક્ટ્સ અને સાધનોનું નિર્માણ કરવું જરૂરી છે. બાંધકામ ખર્ચ પ્રમાણમાં વધારે છે.

3.1.2 ઉચ્ચ ઓપરેશન ખર્ચ

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

પ્લાન્ટ ફેક્ટરી માટે ઉત્પાદન ખર્ચનું વિરામ

3.1.3 ઓટોમેશનનું નીચું સ્તર

હાલમાં લાગુ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીમાં ઓટોમેશનનું નીચું સ્તર છે, અને રોપાઓ, રોપણી, ખેતરમાં વાવેતર અને લણણી જેવી પ્રક્રિયાઓને હજુ પણ મેન્યુઅલ કામગીરીની જરૂર પડે છે, જેના પરિણામે ઉચ્ચ મજૂરી ખર્ચ થાય છે.

3.1.4 પાકની મર્યાદિત જાતો કે જેની ખેતી કરી શકાય છે

હાલમાં, છોડના કારખાનાઓ માટે યોગ્ય પાકના પ્રકારો ખૂબ જ મર્યાદિત છે, મુખ્યત્વે લીલા પાંદડાવાળા શાકભાજી જે ઝડપથી ઉગે છે, કૃત્રિમ પ્રકાશના સ્ત્રોતને સરળતાથી સ્વીકારે છે અને ઓછી છત્ર ધરાવે છે. જટિલ વાવેતરની આવશ્યકતાઓ (જેમ કે પાક કે જેને પરાગ રજ કરવાની જરૂર હોય વગેરે) માટે મોટા પાયે વાવેતર કરી શકાતું નથી.

3.2 વિકાસ વ્યૂહરચના

પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઉદ્યોગને જે સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડે છે તે જોતાં, ટેકનોલોજી અને ઓપરેશન જેવા વિવિધ પાસાઓ પરથી સંશોધન કરવું જરૂરી છે. વર્તમાન સમસ્યાઓના પ્રતિભાવમાં, કાઉન્ટરમેઝર્સ નીચે મુજબ છે.

(1) પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓની બુદ્ધિશાળી તકનીક પર સંશોધનને મજબૂત બનાવવું અને સઘન અને શુદ્ધ સંચાલનના સ્તરમાં સુધારો કરવો. બુદ્ધિશાળી સંચાલન અને નિયંત્રણ પ્રણાલીનો વિકાસ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના સઘન અને શુદ્ધ સંચાલનને હાંસલ કરવામાં મદદ કરે છે, જે શ્રમ ખર્ચમાં મોટા પ્રમાણમાં 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 સાધનોનો વિકાસ કરો. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના બુદ્ધિશાળી સ્તરને સુધારવા માટે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળી ખેતીની સુવિધાઓ અને સાધનો, ઊર્જા બચત લાઇટિંગ ટેકનોલોજી અને સાધનો વગેરેનો વિકાસ વાર્ષિક ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ઉત્પાદનની અનુભૂતિ માટે અનુકૂળ છે.

(3) ઔષધીય છોડ, આરોગ્ય સંભાળ છોડ અને દુર્લભ શાકભાજી જેવા ઉચ્ચ મૂલ્યવર્ધિત છોડ માટે ઔદ્યોગિક ખેતી તકનીક પર સંશોધન હાથ ધરો, છોડના કારખાનાઓમાં ઉગાડવામાં આવતા પાકના પ્રકારો વધારવો, નફાના માર્ગોને વિસ્તૃત કરો અને નફાના પ્રારંભિક બિંદુમાં સુધારો કરો. .

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

4. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના વિકાસનું વલણ અને સંભાવના

4.1 ટેકનોલોજી વિકાસ વલણ

4.1.1 પૂર્ણ-પ્રક્રિયા બુદ્ધિકરણ

ક્રોપ-રોબોટ સિસ્ટમની મશીન-આર્ટ ફ્યુઝન અને નુકશાન નિવારણ પદ્ધતિના આધારે, હાઇ-સ્પીડ લવચીક અને બિન-વિનાશક વાવેતર અને લણણીના અંતિમ પ્રભાવકો, વિતરિત બહુ-પરિમાણીય જગ્યા ચોક્કસ સ્થિતિ અને મલ્ટિ-મોડલ મલ્ટિ-મશીન સહયોગી નિયંત્રણ પદ્ધતિઓ, અને માનવરહિત, કાર્યક્ષમ અને બિન-વિનાશક વાવણી ઉંચી ઉંચાઈવાળા છોડના કારખાનાઓમાં - બુદ્ધિશાળી રોબોટ અને સહાયક સાધનો જેવા કે વાવેતર-લણણી-પેકિંગ બનાવવું જોઈએ, આ રીતે સમગ્ર પ્રક્રિયાની માનવરહિત કામગીરીની અનુભૂતિ થાય છે.

4.1.2 ઉત્પાદન નિયંત્રણને વધુ સ્માર્ટ બનાવો

પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ, તાપમાન, ભેજ, CO2 સાંદ્રતા, પોષક દ્રાવણની પોષક સાંદ્રતા અને EC માટે પાકની વૃદ્ધિ અને વિકાસની પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિના આધારે, પાક-પર્યાવરણ પ્રતિસાદનું એક માત્રાત્મક મોડેલ બનાવવું જોઈએ. પાંદડાવાળા શાકભાજીના જીવનની માહિતી અને ઉત્પાદન પર્યાવરણના પરિમાણોનું ગતિશીલ વિશ્લેષણ કરવા માટે એક વ્યૂહાત્મક મુખ્ય મોડેલ સ્થાપિત કરવું જોઈએ. પર્યાવરણની ઓનલાઈન ડાયનેમિક ઓળખ નિદાન અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણ સિસ્ટમ પણ સ્થાપિત થવી જોઈએ. ઉચ્ચ-વોલ્યુમ વર્ટિકલ એગ્રીકલ્ચર ફેક્ટરીની સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા માટે મલ્ટિ-મશીન સહયોગી આર્ટિફિશિયલ ઈન્ટેલિજન્સ નિર્ણય લેવાની સિસ્ટમ બનાવવી જોઈએ.

4.1.3 ઓછું કાર્બન ઉત્પાદન અને ઊર્જા બચત

ઉર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલીની સ્થાપના કરવી જે ઊર્જા પ્રસારણ પૂર્ણ કરવા માટે સૌર અને પવન જેવા નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરે છે અને શ્રેષ્ઠ ઉર્જા વ્યવસ્થાપન લક્ષ્યો હાંસલ કરવા માટે ઉર્જા વપરાશને નિયંત્રિત કરે છે. પાકના ઉત્પાદનમાં મદદ કરવા માટે CO2 ઉત્સર્જનને કેપ્ચર અને પુનઃઉપયોગ.

4.1.3 પ્રીમિયમ જાતોનું ઉચ્ચ મૂલ્ય

વાવેતરના પ્રયોગો માટે વિવિધ ઉચ્ચ મૂલ્યવર્ધિત જાતોનું સંવર્ધન કરવા, ખેતી તકનીક નિષ્ણાતોનો ડેટાબેઝ બનાવવા, ખેતીની તકનીક, ઘનતાની પસંદગી, સ્ટબલની ગોઠવણી, વિવિધતા અને સાધનોની અનુકૂલનક્ષમતા અને પ્રમાણભૂત ખેતી તકનીકી વિશિષ્ટતાઓ પર સંશોધન કરવા માટે શક્ય વ્યૂહરચના અપનાવવી જોઈએ.

4.2 ઉદ્યોગ વિકાસની સંભાવનાઓ

પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ સંસાધનો અને પર્યાવરણના અવરોધોમાંથી મુક્ત થઈ શકે છે, કૃષિના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનનો અહેસાસ કરી શકે છે અને નવી પેઢીના શ્રમ બળને કૃષિ ઉત્પાદનમાં જોડાવા માટે આકર્ષિત કરી શકે છે. ચાઇનાના પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓનું મુખ્ય તકનીકી નવીનતા અને ઔદ્યોગિકીકરણ વિશ્વ અગ્રણી બની રહ્યું છે. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના ક્ષેત્રમાં LED લાઇટ સોર્સ, ડિજિટાઈઝેશન, ઓટોમેશન અને ઈન્ટેલિજન્ટ ટેક્નોલોજીના ઝડપી ઉપયોગથી પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ વધુ મૂડી રોકાણ, પ્રતિભા એકત્રીકરણ અને વધુ નવી ઊર્જા, નવી સામગ્રી અને નવા સાધનોના ઉપયોગને આકર્ષિત કરશે. આ રીતે, માહિતી ટેકનોલોજી અને સુવિધાઓ અને સાધનોનું ઊંડાણપૂર્વકનું એકીકરણ સાકાર કરી શકાય છે, સુવિધાઓ અને સાધનોના બુદ્ધિશાળી અને માનવરહિત સ્તરને સુધારી શકાય છે, સતત નવીનતા દ્વારા સિસ્ટમ ઊર્જા વપરાશ અને સંચાલન ખર્ચમાં સતત ઘટાડો કરી શકાય છે, અને ધીમે ધીમે વિશિષ્ટ બજારોની ખેતી, બુદ્ધિશાળી પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ વિકાસના સુવર્ણ સમયગાળાની શરૂઆત કરશે.

બજાર સંશોધન અહેવાલો અનુસાર, 2020માં વૈશ્વિક વર્ટિકલ ફાર્મિંગ માર્કેટનું કદ માત્ર US$2.9 બિલિયન છે અને એવી અપેક્ષા છે કે 2025 સુધીમાં વૈશ્વિક વર્ટિકલ ફાર્મિંગ માર્કેટનું કદ US$30 બિલિયન સુધી પહોંચી જશે. સારાંશમાં, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ પાસે વ્યાપક એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ અને વિકાસની જગ્યા છે.

લેખક: Zengchan Zhou, Weidong, વગેરે

અવતરણ 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.