智慧模式让植物工厂生机盎然

2024-06-10 17:52:13 longzhousoft 0

来源:农民日报 

    植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,是农业产业化进程中应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一。近年来,北京中环易达设施园艺科技有限公司(以下简称“中环易达”)大力推进智能连栋温室、LED植物工厂、现代栽培设施的数字设施农业技术应用及先进装备制造国产化,在探索都市农业生产、科研、高效经济作物栽培、观光休闲等多种植物工厂建设中,实现了创新突破与示范引领。

  植物工厂的“绿色大脑”

  “我们依据15年的园区运营实践经验,自主研发了‘AgriLink’现代农业园区综合管理平台。”中环易达副总经理刘从文告诉记者,“AgriLink”就像农业的“绿色大脑”,充分应用了物联网、云计算、大数据、人工智能等技术,通过深度学习对数据进行分析,采用多因子协同环境控制模型与植物生长模型,实现对温室、植物工厂、食用菌工厂等设施园艺生产场景的综合管理,能够有效降低农业园区生产管理成本、提高管理效率,让植物工厂实现精准智能化管控。

  采访中工作人员十分专业地向记者介绍:“经过了平台运算,植物工厂可以根据不同作物生长期对环境需求进行有针对性的调控,例如为作物定制专属的智能LED光配方、营养液配方,构建精准环控模型,通过环境耦合控制降低能耗,实现投入最优、产出最大化。”

  走在生机盎然的植物工厂,研究人员指着处于不同区域的果菜、叶菜、花卉介绍:“这些作物育苗所需的环境是不同的,要让不同的作物适配不同的工厂。”在多年不断探索的过程中,研究人员针对不同作物品种、不同使用场景开发都市农业生产型植物工厂、基于组培或播种形式种苗扩繁育苗植物工厂、科研用的气候室型植物工厂、ViVi可呼吸式便携装活体菜植物工厂,使各种作物都有了适合自身成长的良好环境和优质土壤。

  绿色车间的智慧动能

  “有了智慧的‘大脑’,还要装上有力而灵活的操作‘手臂’,只有‘心手’有机联动,才能形成巨大合力。”研究人员形象地说。

  驱动生产这一“手臂”的核心动能是电力,而耗电量巨大一直是困扰很多植物工厂的首要问题,高额的电费让很多从业者望而却步。面对这一问题,中环易达的科研人员围绕植物工厂光源及光环境等反复研究,持续开展技术攻关,采集了多种作物的光配方数据,用LED替换掉原先的荧光灯,优化植物光源选型,实行分段式动态布光,有效降低植物工厂电力消耗。省电不减力,这就是智慧模式的成功所在。

  植物工厂建在市区内,建设用地面积极为有限。对此,智慧模式“灵巧的手”开始在有限的空间里设计布局,不断优化栽培系统工艺,进一步提高土地和空间利用率。经过不断试验,中环易达的植物工厂选用新型的栽培孔布置,加大了作物种植密度。同时,采用先进的灌溉工艺,减少了营养液的存积,降低了栽培架重量,实现了最高可达32层的超高层栽培,形成了工厂内部的立体布局,成倍提高了植物工厂栽培容积率。

  打造智慧模式、节约人工成本是植物工厂近年来致力的科研方向。针对目前国内超高层植物工厂成套自动化作业装备缺乏的问题,他们深入开展作物-机器系统机艺融合与防损机制研究,经过不懈努力,终于研发出了高层植物工厂自动化作业机器人及配套装备,实现了播种-移栽-搬运-定植-采收等全流程无人化作业。中环易达还自主研发了多类型设施作业机器人,创新六轴机器人等自动化设备,实现移苗分栽、苗盘转运、定植搬运等流程作业无人化,提高种植采收效率和自动化效率,单位面积投入产出比提高2倍。

  植物工厂作为一种可持续发展的农业模式,随着技术的不断进步和应用推广,可以生产的作物品种越来越多、产量越来越大,在设施农业发展中正发挥越来越重要的作用。“我们今后还将依靠技术创新给出一系列性能更出色的植物工厂解决方案。”中环易达董事长魏灵玲说。



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