資料

植物工廠水培葉菜生產(chǎn)全程機(jī)械化研究進(jìn)展



一、生產(chǎn)流程機(jī)械化

播種育苗：全自動(dòng)播種機(jī)實(shí)現(xiàn)基質(zhì)填充、播種、覆土一體化，每小時(shí)6萬粒；智能催芽室通過恒溫恒濕（25±0.5℃、85%濕度）+暗紅光補(bǔ)光，7天完成發(fā)芽，壯苗率提升30%。

移栽定植：機(jī)械臂精準(zhǔn)抓取幼苗（誤差≤±1cm），潮汐苗床配合自動(dòng)化設(shè)備，移栽效率達(dá)人工10倍。

環(huán)境控制：多傳感器（溫濕度、CO?、光照）實(shí)時(shí)監(jiān)測，AI動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)光配方（如生長期藍(lán)光40%-60%）和營養(yǎng)液EC/pH值（精度±0.1-0.2），節(jié)能42%。

采收物流：智能收割機(jī)（800株/小時(shí)，損傷率<5%）+AGV小車，物流效率提升300%；帶根濕態(tài)包裝保鮮期延長至7天。

二、關(guān)鍵技術(shù)突破

智能化與數(shù)字化：數(shù)字孿生模型模擬生長周期，優(yōu)化能耗和產(chǎn)量；機(jī)器視覺定位精度±1mm。

資源循環(huán)利用：營養(yǎng)液封閉式循環(huán)（過濾+UV殺菌），水耗降至傳統(tǒng)土培的4%，肥料利用率提升90%。

節(jié)能技術(shù)：太陽能供電（部分工廠能源成本降至0.2-0.3元/千瓦時(shí)）、相變儲(chǔ)能（降低制冷能耗50%）。

三、國內(nèi)外應(yīng)用案例

國內(nèi)：南通海門葉菜工廠45天全周期生產(chǎn)，復(fù)種率較傳統(tǒng)提高4倍；新疆庫車工廠年產(chǎn)水培菜10噸/畝，是傳統(tǒng)種植的8-10倍。

國外：荷蘭Urban Crop Solutions模塊化種植塔年采收20茬；日本松下植物工廠采用遞進(jìn)式立體輸送，單臺(tái)設(shè)備服務(wù)多組種植架。

四、挑戰(zhàn)與趨勢

瓶頸：設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化低、高端傳感器依賴進(jìn)口；初期投資高（≥1.7萬元/㎡）。

方向：低功耗LED光源（光效≥3.0μmol/J）、抗逆品種（如60天生菜）、5G遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái)，推動(dòng)單位面積年產(chǎn)突破30kg/m²。

文章來源：葉菜俠科技