सारांश: हाल के वर्षों में, आधुनिक कृषि प्रौद्योगिकी के निरंतर अन्वेषण के साथ, पौध कारखाना उद्योग का भी तेजी से विकास हुआ है। यह शोधपत्र पौध कारखाना प्रौद्योगिकी और उद्योग के विकास की वर्तमान स्थिति, मौजूदा समस्याओं और विकासात्मक उपायों का परिचय देता है, और भविष्य में पौध कारखानों के विकास की प्रवृत्ति और संभावनाओं पर प्रकाश डालता है।

1. चीन और विदेशों में संयंत्र कारखानों में प्रौद्योगिकी विकास की वर्तमान स्थिति

1.1 विदेशी प्रौद्योगिकी विकास की यथास्थिति

21वीं सदी से, पौध कारखानों के अनुसंधान का मुख्य ध्यान प्रकाश दक्षता में सुधार, बहुस्तरीय त्रि-आयामी खेती प्रणाली उपकरणों के निर्माण और बुद्धिमान प्रबंधन एवं नियंत्रण के अनुसंधान एवं विकास पर केंद्रित रहा है। 21वीं सदी में, कृषि एलईडी प्रकाश स्रोतों के नवाचार ने प्रगति की है, जिससे पौध कारखानों में एलईडी ऊर्जा-बचत प्रकाश स्रोतों के अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण तकनीकी सहायता प्राप्त हुई है। जापान के चिबा विश्वविद्यालय ने उच्च-दक्षता वाले प्रकाश स्रोतों, ऊर्जा-बचत पर्यावरण नियंत्रण और खेती तकनीकों में कई नवाचार किए हैं। नीदरलैंड के वैगनिंगन विश्वविद्यालय ने फसल-पर्यावरण अनुकरण और गतिशील अनुकूलन तकनीक का उपयोग करके पौध कारखानों के लिए एक बुद्धिमान उपकरण प्रणाली विकसित की है, जिससे परिचालन लागत में काफी कमी आई है और श्रम उत्पादकता में उल्लेखनीय सुधार हुआ है।

हाल के वर्षों में, पौध कारखानों ने बुवाई, पौध उगाना, रोपण और कटाई सहित उत्पादन प्रक्रियाओं के अर्ध-स्वचालन को धीरे-धीरे साकार कर लिया है। जापान, नीदरलैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका इस दिशा में अग्रणी हैं, जहां मशीनीकरण, स्वचालन और बुद्धिमत्ता का उच्च स्तर है, और वे ऊर्ध्वाधर कृषि और मानवरहित संचालन की दिशा में विकास कर रहे हैं।

1.2 चीन में प्रौद्योगिकी विकास की स्थिति

1.2.1 संयंत्र और कारखाने में कृत्रिम प्रकाश के लिए विशेष एलईडी प्रकाश स्रोत और ऊर्जा-बचत अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी उपकरण

पौध कारखानों में विभिन्न प्रकार के पौधों के उत्पादन के लिए विशेष लाल और नीले एलईडी प्रकाश स्रोत एक के बाद एक विकसित किए गए हैं। इनकी शक्ति 30 से 300 वॉट तक होती है और विकिरण प्रकाश की तीव्रता 80 से 500 μmol/(m²•s) तक होती है। ये उपयुक्त सीमा के भीतर प्रकाश की तीव्रता और प्रकाश गुणवत्ता प्रदान करते हैं, जिससे उच्च दक्षता के साथ ऊर्जा की बचत होती है और पौधों की वृद्धि और प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकताओं के अनुरूप प्रकाश प्राप्त होता है। प्रकाश स्रोत के ऊष्मा अपव्यय प्रबंधन के संदर्भ में, प्रकाश स्रोत के पंखे के सक्रिय ऊष्मा अपव्यय डिजाइन को अपनाया गया है, जो प्रकाश स्रोत की प्रकाश क्षय दर को कम करता है और प्रकाश स्रोत के जीवनकाल को सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, पोषक घोल या जल परिसंचरण के माध्यम से एलईडी प्रकाश स्रोत की ऊष्मा को कम करने की एक विधि प्रस्तावित की गई है। प्रकाश स्रोत के स्थान प्रबंधन के संदर्भ में, अंकुरण अवस्था और बाद की अवस्था में पौधे के आकार के विकास के नियम के अनुसार, एलईडी प्रकाश स्रोत के ऊर्ध्वाधर स्थानिक गति प्रबंधन के माध्यम से, पौधे की छतरी को निकट दूरी से प्रकाशित किया जा सकता है और ऊर्जा बचत का लक्ष्य प्राप्त किया जा सकता है। वर्तमान में, कृत्रिम प्रकाश संयंत्रों में उपयोग होने वाले प्रकाश स्रोतों की ऊर्जा खपत संयंत्र की कुल परिचालन ऊर्जा खपत का 50% से 60% तक हो सकती है। हालांकि एलईडी फ्लोरोसेंट लैंप की तुलना में 50% ऊर्जा बचा सकती हैं, फिर भी ऊर्जा बचत और खपत में कमी लाने के लिए अनुसंधान की गुंजाइश और आवश्यकता बनी हुई है।

1.2.2 बहुस्तरीय त्रि-आयामी संवर्धन प्रौद्योगिकी और उपकरण

बहुस्तरीय त्रिआयामी खेती में फ्लोरोसेंट लैंप की जगह एलईडी का उपयोग करने से परतों के बीच का अंतर कम हो जाता है, जिससे पौध की खेती में त्रिआयामी स्थान का बेहतर उपयोग होता है। खेती के बिस्तर के तल की डिज़ाइन पर कई अध्ययन किए गए हैं। उभरी हुई धारियों को इस तरह डिज़ाइन किया गया है कि वे अशांत प्रवाह उत्पन्न करें, जिससे पौधों की जड़ों को पोषक घोल में मौजूद पोषक तत्वों को समान रूप से अवशोषित करने में मदद मिलती है और घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता बढ़ती है। कॉलोनाइज़ेशन बोर्ड का उपयोग करके, कॉलोनाइज़ेशन की दो विधियाँ हैं: विभिन्न आकारों के प्लास्टिक कॉलोनाइज़ेशन कप या स्पंज परिधि कॉलोनाइज़ेशन विधि। एक स्लाइड करने योग्य खेती बिस्तर प्रणाली भी विकसित हो गई है, जिसमें रोपण बोर्ड और उस पर लगे पौधों को एक छोर से दूसरे छोर तक मैन्युअल रूप से धकेला जा सकता है, जिससे खेती के बिस्तर के एक छोर पर रोपण और दूसरे छोर पर कटाई की उत्पादन विधि संभव हो जाती है। वर्तमान में, पोषक तरल फिल्म तकनीक और गहरे तरल प्रवाह तकनीक पर आधारित विभिन्न प्रकार की त्रिआयामी बहुस्तरीय मृदा रहित खेती तकनीक और उपकरण विकसित किए गए हैं, और स्ट्रॉबेरी की सबस्ट्रेट खेती, पत्तेदार सब्जियों और फूलों की एयरोसोल खेती के लिए तकनीक और उपकरण तेजी से विकसित हुए हैं। उपर्युक्त तकनीक का तेजी से विकास हुआ है।

1.2.3 पोषक घोल परिसंचरण प्रौद्योगिकी और उपकरण

पोषक घोल के कुछ समय तक उपयोग के बाद, उसमें पानी और खनिज तत्व मिलाना आवश्यक होता है। आमतौर पर, नए तैयार किए गए पोषक घोल की मात्रा और अम्ल-क्षार घोल की मात्रा ईसी और पीएच मापकर निर्धारित की जाती है। पोषक घोल में मौजूद तलछट या जड़ के छिलकों के बड़े कणों को छानकर अलग करना आवश्यक है। हाइड्रोपोनिक्स में निरंतर फसल उत्पादन में आने वाली बाधाओं से बचने के लिए पोषक घोल में मौजूद जड़ स्रावों को फोटोकैटलिटिक विधियों द्वारा हटाया जा सकता है, लेकिन इससे पोषक तत्वों की उपलब्धता में कुछ जोखिम उत्पन्न होते हैं।

1.2.4 पर्यावरण नियंत्रण प्रौद्योगिकी और उपकरण

उत्पादन स्थल की वायु स्वच्छता, संयंत्र कारखाने की वायु गुणवत्ता के महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक है। गतिशील परिस्थितियों में संयंत्र कारखाने के उत्पादन स्थल में वायु स्वच्छता (निलंबित कणों और जमे हुए जीवाणुओं के संकेतक) को 100,000 से ऊपर के स्तर पर नियंत्रित किया जाना चाहिए। सामग्री कीटाणुशोधन, आने वाले कर्मियों के लिए वायु शोधन प्रणाली और ताजी हवा का परिसंचरण, वायु शोधन प्रणाली (वायु निस्पंदन प्रणाली) सभी बुनियादी सुरक्षा उपाय हैं। उत्पादन स्थल में तापमान और आर्द्रता, CO2 सांद्रता और वायु प्रवाह वेग वायु गुणवत्ता नियंत्रण के अन्य महत्वपूर्ण घटक हैं। रिपोर्टों के अनुसार, वायु मिश्रण बॉक्स, वायु नलिकाएं, वायु प्रवेश द्वार और वायु निकास द्वार जैसे उपकरण स्थापित करने से उत्पादन स्थल में तापमान और आर्द्रता, CO2 सांद्रता और वायु प्रवाह वेग को समान रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे उच्च स्थानिक एकरूपता प्राप्त होती है और विभिन्न स्थानिक स्थानों में संयंत्र की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है। तापमान, आर्द्रता और CO2 सांद्रता नियंत्रण प्रणाली और ताजी हवा प्रणाली को परिसंचरण वायु प्रणाली में एकीकृत किया गया है। इन तीनों प्रणालियों को वायु वाहिनी, वायु प्रवेश और वायु निकास साझा करने की आवश्यकता होती है, और पंखे के माध्यम से विद्युत आपूर्ति करके वायु प्रवाह का संचलन, निस्पंदन और कीटाणुशोधन सुनिश्चित किया जाता है, जिससे वायु गुणवत्ता में निरंतरता और एकरूपता बनी रहती है। इससे यह सुनिश्चित होता है कि पौध कारखाने में पौधों का उत्पादन कीटों और रोगों से मुक्त हो, और कीटनाशकों के प्रयोग की आवश्यकता न हो। साथ ही, पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक तापमान, आर्द्रता, वायु प्रवाह और कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता की एकरूपता सुनिश्चित की जाती है।

2. संयंत्र कारखाना उद्योग की विकास स्थिति

2.1 विदेशी संयंत्र कारखाना उद्योग की यथास्थिति

जापान में कृत्रिम प्रकाश संयंत्र कारखानों का अनुसंधान एवं विकास और औद्योगीकरण अपेक्षाकृत तेज़ी से हो रहा है और यह अग्रणी स्तर पर है। 2010 में, जापानी सरकार ने प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास तथा औद्योगिक प्रदर्शन के लिए 50 अरब येन की राशि आवंटित की। चिबा विश्वविद्यालय और जापान प्लांट फैक्ट्री रिसर्च एसोसिएशन सहित आठ संस्थानों ने इसमें भाग लिया। जापान फ्यूचर कंपनी ने प्रतिदिन 3,000 पौधों के उत्पादन की क्षमता वाले पहले संयंत्र कारखाने की औद्योगीकरण प्रदर्शन परियोजना का संचालन किया। 2012 में, संयंत्र कारखाने की उत्पादन लागत 700 येन/किलोग्राम थी। 2014 में, मियागी प्रान्त के तागा कैसल में आधुनिक एलईडी संयंत्र कारखाना बनकर तैयार हुआ और यह प्रतिदिन 10,000 पौधों के उत्पादन की क्षमता वाला विश्व का पहला एलईडी संयंत्र कारखाना बन गया। 2016 से, जापान में एलईडी संयंत्र कारखानों ने औद्योगीकरण की तीव्र गति में प्रवेश किया है और एक के बाद एक लाभ-हानि या लाभ कमाने वाले उद्यम उभर रहे हैं। 2018 में, प्रतिदिन 50,000 से 100,000 पौधों की उत्पादन क्षमता वाली बड़े पैमाने की पौध फैक्ट्रियां एक के बाद एक स्थापित होती गईं, और वैश्विक पौध फैक्ट्रियां बड़े पैमाने पर, पेशेवर और बुद्धिमान विकास की ओर अग्रसर हुईं। इसी समय, टोक्यो इलेक्ट्रिक पावर, ओकिनावा इलेक्ट्रिक पावर और अन्य कंपनियों ने भी पौध फैक्ट्रियों में निवेश करना शुरू कर दिया। 2020 में, जापानी पौध फैक्ट्रियों द्वारा उत्पादित लेट्यूस का बाजार हिस्सा संपूर्ण लेट्यूस बाजार का लगभग 10% होगा। वर्तमान में कार्यरत 250 से अधिक कृत्रिम प्रकाश आधारित पौध फैक्ट्रियों में से 20% घाटे में हैं, 50% लाभ-हानि स्तर पर हैं, और 30% लाभप्रद स्थिति में हैं। इनमें लेट्यूस, जड़ी-बूटियां और पौध जैसे पौधों की खेती की जाती है।

पौधों के कारखानों में सौर प्रकाश और कृत्रिम प्रकाश के संयुक्त अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में नीदरलैंड एक अग्रणी देश है। यहाँ मशीनीकरण, स्वचालन, बुद्धिमत्ता और मानवरहित संचालन का उच्च स्तर है और अब तक यह मध्य पूर्व, अफ्रीका, चीन और अन्य देशों को मजबूत उत्पादों के रूप में प्रौद्योगिकियों और उपकरणों का एक पूरा सेट निर्यात कर चुका है। अमेरिकी एयरोफार्म्स फार्म अमेरिका के न्यू जर्सी के नेवार्क में स्थित है और इसका क्षेत्रफल 6500 वर्ग मीटर है। यहाँ मुख्य रूप से सब्जियां और मसाले उगाए जाते हैं और उत्पादन लगभग 900 टन प्रति वर्ष है।

एयरोफार्म्स में ऊर्ध्वाधर खेती

अमेरिका स्थित प्लेंटी कंपनी की ऊर्ध्वाधर खेती की फैक्ट्री में एलईडी लाइटिंग और 6 मीटर ऊंचे ऊर्ध्वाधर रोपण फ्रेम का उपयोग किया गया है। पौधे प्लांटर्स के किनारों से उगते हैं। गुरुत्वाकर्षण सिंचाई पर आधारित यह रोपण विधि अतिरिक्त पंपों की आवश्यकता नहीं होने देती और पारंपरिक खेती की तुलना में अधिक जल-कुशल है। प्लेंटी का दावा है कि उनकी फैक्ट्री पारंपरिक खेती की तुलना में 350 गुना अधिक उत्पादन करती है, जबकि पानी का उपयोग केवल 1% ही करती है।

वर्टिकल फार्मिंग प्लांट फैक्ट्री, प्लेंटी कंपनी

2.2 चीन में संयंत्र कारखाना उद्योग की स्थिति

2009 में, चीन में बुद्धिमान नियंत्रण को केंद्र में रखकर निर्मित पहला उत्पादन संयंत्र चांगचुन कृषि प्रदर्शनी पार्क में स्थापित किया गया और उसे चालू किया गया। भवन का क्षेत्रफल 200 वर्ग मीटर है, और संयंत्र के तापमान, आर्द्रता, प्रकाश, कार्बन डाइऑक्साइड और पोषक तत्व घोल की सांद्रता जैसे पर्यावरणीय कारकों की वास्तविक समय में स्वचालित रूप से निगरानी की जा सकती है, जिससे बुद्धिमान प्रबंधन संभव हो पाता है।

2010 में, बीजिंग में टोंगझोऊ प्लांट फैक्ट्री का निर्माण किया गया। मुख्य संरचना एकल-परत हल्के स्टील से बनी है और इसका कुल निर्माण क्षेत्र 1289 वर्ग मीटर है। इसका आकार विमानवाहक पोत जैसा है, जो आधुनिक कृषि की सबसे उन्नत तकनीक की ओर अग्रसर चीनी कृषि का प्रतीक है। पत्तेदार सब्जियों के उत्पादन की कुछ प्रक्रियाओं के लिए स्वचालित उपकरण विकसित किए गए हैं, जिससे प्लांट फैक्ट्री में उत्पादन स्वचालन स्तर और उत्पादन दक्षता में सुधार हुआ है। प्लांट फैक्ट्री में ग्राउंड सोर्स हीट पंप सिस्टम और सौर ऊर्जा उत्पादन प्रणाली का उपयोग किया गया है, जिससे प्लांट फैक्ट्री की उच्च परिचालन लागत की समस्या का बेहतर समाधान होता है।

टोंगझोऊ प्लांट फैक्ट्री का अंदर और बाहर का दृश्य

2013 में, शांक्सी प्रांत के यांगलिंग कृषि उच्च-तकनीकी प्रदर्शन क्षेत्र में कई कृषि प्रौद्योगिकी कंपनियों की स्थापना हुई। निर्माणाधीन और संचालित अधिकांश संयंत्र कारखाने कृषि उच्च-तकनीकी प्रदर्शन पार्कों में स्थित हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से लोकप्रिय विज्ञान प्रदर्शनों और मनोरंजक पर्यटन के लिए किया जाता है। अपनी कार्यात्मक सीमाओं के कारण, इन लोकप्रिय विज्ञान संयंत्र कारखानों के लिए औद्योगीकरण द्वारा अपेक्षित उच्च उपज और उच्च दक्षता प्राप्त करना कठिन है, और भविष्य में इनका औद्योगीकरण का मुख्य स्वरूप बनना भी मुश्किल होगा।

2015 में, चीन की एक प्रमुख एलईडी चिप निर्माता कंपनी ने चीनी विज्ञान अकादमी के वनस्पति विज्ञान संस्थान के साथ मिलकर एक प्लांट फैक्ट्री कंपनी की स्थापना की पहल की। ​​इसने ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उद्योग से "फोटोबायोलॉजिकल" उद्योग में कदम रखा है और औद्योगीकरण के तहत प्लांट फैक्ट्रियों के निर्माण में निवेश करने के लिए चीनी एलईडी निर्माताओं के लिए एक मिसाल कायम की है। इसकी प्लांट फैक्ट्री उभरते फोटोबायोलॉजी में औद्योगिक निवेश करने के लिए प्रतिबद्ध है, जो वैज्ञानिक अनुसंधान, उत्पादन, प्रदर्शन, इनक्यूबेशन और अन्य कार्यों को एकीकृत करती है, और इसकी पंजीकृत पूंजी 10 करोड़ युआन है। जून 2016 में, 3,000 वर्ग मीटर क्षेत्र में फैली तीन मंजिला इमारत और 10,000 वर्ग मीटर से अधिक के कृषि क्षेत्र वाली यह प्लांट फैक्ट्री बनकर तैयार हुई और चालू हो गई। मई 2017 तक, इसका दैनिक उत्पादन 1,500 किलोग्राम पत्तेदार सब्जियों का होगा, जो प्रतिदिन 15,000 लेट्यूस पौधों के बराबर है।

इस कंपनी के विचार

3. पौध कारखानों के विकास में आने वाली समस्याएं और उनके समाधान

3.1 समस्याएं

3.1.1 निर्माण लागत अधिक होना

पौध कारखानों को बंद वातावरण में फसलें उगानी होती हैं। इसलिए, बाहरी रखरखाव संरचनाओं, वातानुकूलन प्रणालियों, कृत्रिम प्रकाश स्रोतों, बहुस्तरीय खेती प्रणालियों, पोषक घोल परिसंचरण और कंप्यूटर नियंत्रण प्रणालियों सहित सहायक परियोजनाओं और उपकरणों का निर्माण आवश्यक है। निर्माण लागत अपेक्षाकृत अधिक होती है।

3.1.2 उच्च परिचालन लागत

पौध कारखानों में आवश्यक अधिकांश प्रकाश स्रोत एलईडी लाइटें होती हैं, जो विभिन्न फसलों की वृद्धि के लिए उपयुक्त स्पेक्ट्रम प्रदान करते हुए भी अत्यधिक बिजली की खपत करती हैं। पौध कारखानों की उत्पादन प्रक्रिया में एयर कंडीशनिंग, वेंटिलेशन और वाटर पंप जैसे उपकरण भी बिजली की खपत करते हैं, इसलिए बिजली का बिल एक बड़ा खर्च होता है। आंकड़ों के अनुसार, पौध कारखानों की उत्पादन लागत में बिजली की लागत 29%, श्रम लागत 26%, अचल परिसंपत्तियों का मूल्यह्रास 23%, पैकेजिंग और परिवहन 12% और उत्पादन सामग्री 10% होती है।

प्लांट फैक्ट्री के लिए उत्पादन लागत का विस्तृत विश्लेषण

3.1.3 स्वचालन का निम्न स्तर

वर्तमान में उपयोग में लाई जा रही पौध फैक्ट्री में स्वचालन का स्तर निम्न है, और पौध रोपण, रोपण, खेत में रोपाई और कटाई जैसी प्रक्रियाओं में अभी भी मैन्युअल संचालन की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप श्रम लागत अधिक होती है।

3.1.4 खेती योग्य फसलों की सीमित किस्में

वर्तमान में, पौध कारखानों के लिए उपयुक्त फसलों के प्रकार बहुत सीमित हैं, जिनमें मुख्य रूप से तेजी से बढ़ने वाली, कृत्रिम प्रकाश को आसानी से स्वीकार करने वाली और कम छत्र वाली हरी पत्तेदार सब्जियां शामिल हैं। जटिल रोपण आवश्यकताओं (जैसे परागण की आवश्यकता वाली फसलें आदि) के लिए बड़े पैमाने पर रोपण नहीं किया जा सकता है।

3.2 विकास रणनीति

संयंत्र और कारखाना उद्योग के सामने आने वाली समस्याओं को देखते हुए, प्रौद्योगिकी और संचालन जैसे विभिन्न पहलुओं से अनुसंधान करना आवश्यक है। वर्तमान समस्याओं के समाधान के लिए निम्नलिखित उपाय अपनाए जा रहे हैं।

(1) संयंत्र कारखानों की बुद्धिमान प्रौद्योगिकी पर अनुसंधान को मजबूत करें और गहन एवं परिष्कृत प्रबंधन के स्तर में सुधार करें। बुद्धिमान प्रबंधन एवं नियंत्रण प्रणाली का विकास संयंत्र कारखानों के गहन एवं परिष्कृत प्रबंधन को प्राप्त करने में सहायक है, जिससे श्रम लागत में काफी कमी आ सकती है और श्रम की बचत हो सकती है।

(2) वार्षिक उच्च गुणवत्ता और उच्च उपज प्राप्त करने के लिए गहन और कुशल संयंत्र कारखाना तकनीकी उपकरण विकसित करें। संयंत्र कारखानों के बुद्धिमत्ता स्तर को बढ़ाने के लिए उच्च दक्षता वाली खेती सुविधाओं और उपकरणों, ऊर्जा-बचत प्रकाश प्रौद्योगिकी और उपकरणों आदि का विकास वार्षिक उच्च दक्षता उत्पादन की प्राप्ति के लिए सहायक है।

(3) औषधीय पौधों, स्वास्थ्य देखभाल पौधों और दुर्लभ सब्जियों जैसे उच्च मूल्य वर्धित पौधों के लिए औद्योगिक खेती प्रौद्योगिकी पर अनुसंधान करना, पादप कारखानों में खेती की जाने वाली फसलों के प्रकारों को बढ़ाना, लाभ चैनलों को व्यापक बनाना और लाभ के आरंभिक बिंदु में सुधार करना।

(4) घरेलू और वाणिज्यिक उपयोग के लिए प्लांट फैक्ट्रियों पर शोध करें, प्लांट फैक्ट्रियों के प्रकारों को समृद्ध करें, और विभिन्न कार्यों के साथ निरंतर लाभप्रदता प्राप्त करें।

4. संयंत्र कारखाने के विकास की प्रवृत्ति और संभावनाएं

4.1 प्रौद्योगिकी विकास प्रवृत्ति

4.1.1 पूर्ण-प्रक्रिया बौद्धिकरण

फसल-रोबोट प्रणाली के मशीन-कला संलयन और हानि निवारण तंत्र के आधार पर, उच्च गति वाले लचीले और गैर-विनाशकारी रोपण और कटाई के अंतिम प्रभावकों, वितरित बहु-आयामी स्थानिक सटीक स्थिति निर्धारण और बहु-मोडल बहु-मशीन सहयोगात्मक नियंत्रण विधियों, और मानवरहित, कुशल और गैर-विनाशकारी बुवाई के लिए उच्च-स्तरीय संयंत्र कारखानों में रोपण-कटाई-पैकिंग जैसे बुद्धिमान रोबोट और सहायक उपकरण बनाए जाने चाहिए, जिससे पूरी प्रक्रिया का मानवरहित संचालन संभव हो सके।

4.1.2 उत्पादन नियंत्रण को अधिक स्मार्ट बनाएं

प्रकाश विकिरण, तापमान, आर्द्रता, कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता, पोषक घोल की पोषक सांद्रता और ऊष्मा चालकता (ईसी) के प्रति फसल की वृद्धि और विकास की प्रतिक्रिया तंत्र के आधार पर, फसल-पर्यावरण प्रतिक्रिया का एक मात्रात्मक मॉडल तैयार किया जाना चाहिए। पत्तेदार सब्जियों के जीवन चक्र और उत्पादन पर्यावरण मापदंडों का गतिशील विश्लेषण करने के लिए एक रणनीतिक कोर मॉडल स्थापित किया जाना चाहिए। पर्यावरण की ऑनलाइन गतिशील पहचान निदान और प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली भी स्थापित की जानी चाहिए। उच्च मात्रा वाले ऊर्ध्वाधर कृषि कारखाने की संपूर्ण उत्पादन प्रक्रिया के लिए एक बहु-मशीन सहयोगात्मक कृत्रिम बुद्धिमत्ता निर्णय लेने वाली प्रणाली विकसित की जानी चाहिए।

4.1.3 कम कार्बन उत्पादन और ऊर्जा बचत

सौर और पवन जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके विद्युत पारेषण को पूरा करने और इष्टतम ऊर्जा प्रबंधन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए ऊर्जा खपत को नियंत्रित करने वाली ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली स्थापित करना। फसल उत्पादन में सहायता के लिए कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को पकड़ना और उसका पुन: उपयोग करना।

4.1.3 प्रीमियम किस्मों का उच्च मूल्य

रोपण प्रयोगों के लिए विभिन्न उच्च मूल्यवर्धित किस्मों के प्रजनन, खेती प्रौद्योगिकी विशेषज्ञों का डेटाबेस बनाने, खेती प्रौद्योगिकी, घनत्व चयन, ठूंठ व्यवस्था, किस्म और उपकरण अनुकूलता पर अनुसंधान करने और मानक खेती तकनीकी विनिर्देशों को तैयार करने के लिए व्यवहार्य रणनीतियाँ अपनाई जानी चाहिए।

4.2 उद्योग विकास की संभावनाएं

पौध कारखाने संसाधनों और पर्यावरण की बाधाओं को दूर कर सकते हैं, कृषि के औद्योगीकृत उत्पादन को साकार कर सकते हैं और नई पीढ़ी के श्रम बल को कृषि उत्पादन में शामिल होने के लिए आकर्षित कर सकते हैं। चीन के पौध कारखानों का प्रमुख तकनीकी नवाचार और औद्योगीकरण इसे विश्व स्तर पर अग्रणी बना रहा है। पौध कारखानों के क्षेत्र में एलईडी प्रकाश स्रोत, डिजिटलीकरण, स्वचालन और बुद्धिमान प्रौद्योगिकियों के तीव्र अनुप्रयोग के साथ, ये कारखाने अधिक पूंजी निवेश, प्रतिभाओं के एकत्रीकरण और अधिक नई ऊर्जा, नई सामग्रियों और नए उपकरणों के उपयोग को आकर्षित करेंगे। इस तरह, सूचना प्रौद्योगिकी और सुविधाओं और उपकरणों का गहन एकीकरण साकार किया जा सकता है, सुविधाओं और उपकरणों के बुद्धिमान और मानवरहित स्तर को बढ़ाया जा सकता है, निरंतर नवाचार के माध्यम से सिस्टम की ऊर्जा खपत और परिचालन लागत में लगातार कमी लाई जा सकती है, और विशिष्ट बाजारों का धीरे-धीरे विकास किया जा सकता है, जिससे बुद्धिमान पौध कारखाने विकास के स्वर्ण युग में प्रवेश करेंगे।

बाजार अनुसंधान रिपोर्टों के अनुसार, 2020 में वैश्विक ऊर्ध्वाधर कृषि बाजार का आकार केवल 2.9 बिलियन अमेरिकी डॉलर था, और यह अनुमान है कि 2025 तक वैश्विक ऊर्ध्वाधर कृषि बाजार का आकार 30 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच जाएगा। संक्षेप में, प्लांट फैक्ट्रियों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं और विकास की अपार संभावनाएं हैं।

लेखक: ज़ेंगचान झोउ, वीडोंग, आदि

उद्धरण संबंधी जानकारी:प्लांट फैक्ट्री उद्योग विकास की वर्तमान स्थिति और संभावनाएं [जे]. कृषि इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी, 2022, 42(1): 18-23.ज़ेंगचान झोउ, वेई डोंग, ज़ियुगांग ली, और अन्य द्वारा।