智慧农业在行动丨国产化植物工厂智慧种植模式

B站影视 欧美电影 2025-06-09 12:43 2

摘要:北京中环易达设施园艺科技有限公司(以下简称“中环易达”)成立于 2002 年,是成长于中国农业科学院的现代农业高科技公司,致力开展设施农业自主技术体系的构建,为政府、企业提供一站式的高效现代设施园艺整体解决方案。公司大力推进智能连栋温室、LED 植物工厂、现代

近日,农业农村部官网《智慧农业在行动》专题(地方实践)发布了14个智慧农业典型案例,为智慧农业发展提供参考和借鉴。

国产化植物工厂智慧种植模式

一、基本情况

北京中环易达设施园艺科技有限公司(以下简称“中环易达”)成立于 2002 年,是成长于中国农业科学院的现代农业高科技公司,致力开展设施农业自主技术体系的构建,为政府、企业提供一站式的高效现代设施园艺整体解决方案。公司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。中环易达运营的国家农业科技创新园建成了 ViVi 育苗工厂、科研用气候室、AIFarm 超高层无人化叶菜立体种植等多种类型数字化植物工厂。在探索都市农业生产、科研、高效经济作物栽培、观光休闲等多种类型人工光植物工厂建设中,实现了创新突破与示范引领。

二、信息技术装备应用情况

(一)生产实际问题

中环易达不断通过新型栽培工艺、数字技术、自动化装备等技术创新,丰富应用类型,打造多种高性能植物工厂,为我国植物工厂建设和运营成本高、能源消耗大、自动化程度低、技术管理复杂等突出问题,探索出一系列性能更出色的植物工厂解决方案。

(二)做法模式

一是提高光效、降低能耗。围绕植物工厂光源及光环境等开展技术研究,构建了多种作物的光配方数据,优化植物光源选型,并研制出光温耦合协同调温策略及节能控制技术,同步结合栽培层基于小苗—中苗—成菜的分段式动态布光技术,显著降低植物工厂能耗。

二是创制植物工厂自动化作业系统。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,开展作物—机器系统机艺融合与防损机制研究,创制了高层植物工厂自动化作业机器人及配套装备,实现播种—移栽—搬运—定植—采收等全流程无人化作业。

三是建设植物工厂智能化管控系统。结合环境控制、作物排产、劳动力管理、能耗消耗等综合要素管理,研发了植物工厂数字化管理系统,利用深度学习技术对数据进行分析融合,开发多因子协同环境控制模型与植物生长模型,实现植物工厂精准智能化管控。

四是开发多种类型植物工厂解决方案。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等。

(三)技术创新

一是优化栽培系统工艺设计,突破土地和空间利用率。自主研发的栽培种植盒,采用新型的栽培孔布置,种植密度达到 22 株/m2 ,并采用了先进的灌溉工艺NFT(营养液膜)灌溉方式,减少营养液的存积,降低栽培架 40% 的重量,实现了最高可达 32 层的超高层栽培,可进行多层设计布局,成倍提高了植物工厂栽培容积率。

二是利用数字技术赋能,实现植物工厂运营降本增效。根据不同作物生长期对环境需求进行精准调控,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。

三是开展模块化设计,减少建造成本。采用栽培架、种植盒、植物光源分体模块化设计,方便各类空间现场组装,解决了传统栽培架组装费工费时等问题,有效降低了植物工厂建设投入。

四是自主研发设施作业机器人,降低人工成本。创新六轴机器人、AGV 运输小车、超高层提升机等自动化设备,实现移苗分栽、苗盘转运、定植搬运、种植、采收等流程作业无人化,大幅减少人工劳动和成本,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。

三、成本效益

中环易达研发的生产型植物工厂,大幅提高了空间利用率、作物品质,生产过程的部分环节实现了无人化或少人化作业,减少了用工成本,提高了作物种植全流程高精准管控能力。植物工厂中的自动化装备、栽培设施、数字化管理软件及模型均实现了 100%国产化,同样产出下,可降低劳动力成本 85% ,综合能耗降低30% ,建设成本降低 40% 。

来源:广西好嘢一点号

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