සාරාංශය: මෑත වසරවලදී, නවීන කෘෂිකාර්මික තාක්‍ෂණය අඛණ්ඩව ගවේෂණය කිරීමත් සමඟ, ශාක කර්මාන්තශාලා කර්මාන්තය ද වේගයෙන් දියුණු වී ඇත. මෙම පත්‍රිකාව ශාක කර්මාන්තශාලා තාක්‍ෂණයේ සහ කර්මාන්ත සංවර්ධනයේ පවතින තත්ත්වය, පවතින ගැටළු සහ සංවර්ධන ප්‍රතිවිරෝධතා හඳුන්වා දෙන අතර අනාගතයේ ශාක කර්මාන්තශාලා සංවර්ධන ප්‍රවණතාවය සහ අපේක්ෂාව අපේක්ෂා කරයි.

1. චීනයේ සහ විදේශයන්හි ශාක කර්මාන්තශාලා වල තාක්ෂණික සංවර්ධනයේ වත්මන් තත්ත්වය

1.1 විදේශීය තාක්ෂණ සංවර්ධනයේ වත්මන් තත්ත්වය

21 වන සියවසේ සිට, ශාක කර්මාන්තශාලා පර්යේෂණ ප්‍රධාන වශයෙන් අවධානය යොමු කර ඇත්තේ ආලෝක කාර්යක්ෂමතාව වැඩිදියුණු කිරීම, බහු ස්ථර ත්‍රිමාණ වගා පද්ධති උපකරණ නිර්මාණය කිරීම සහ බුද්ධිමත් කළමනාකරණය සහ පාලනය පිළිබඳ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය කෙරෙහි ය. 21 වන සියවසේදී, කෘෂිකාර්මික LED ආලෝක ප්‍රභවයන්ගේ නවෝත්පාදනය ප්‍රගතියක් ලබා ඇති අතර, ශාක කර්මාන්තශාලාවල LED බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ ආලෝක ප්‍රභවයන් යෙදීම සඳහා වැදගත් තාක්ෂණික සහාය ලබා දෙයි. ජපානයේ චිබා විශ්ව විද්‍යාලය ඉහළ කාර්යක්ෂමතා ආලෝක ප්‍රභවයන්, බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ පාරිසරික පාලනය සහ වගා ශිල්පීය ක්‍රමවල නවෝත්පාදන ගණනාවක් සිදු කර ඇත. නෙදර්ලන්තයේ වැගෙනින්ගන් විශ්ව විද්‍යාලය ශාක කර්මාන්තශාලා සඳහා බුද්ධිමත් උපකරණ පද්ධතියක් සංවර්ධනය කිරීම සඳහා බෝග-පරිසර අනුකරණය සහ ගතික ප්‍රශස්තිකරණ තාක්ෂණය භාවිතා කරයි, එය මෙහෙයුම් පිරිවැය බෙහෙවින් අඩු කරන අතර ශ්‍රම ඵලදායිතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි.

මෑත වසරවලදී, ශාක කර්මාන්තශාලා වැපිරීම, බීජ පැල ඇති කිරීම, බද්ධ කිරීම සහ අස්වනු නෙලීම වැනි නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්හි අර්ධ ස්වයංක්‍රීයකරණය ක්‍රමයෙන් සාක්ෂාත් කර ගෙන ඇත. ජපානය, නෙදර්ලන්තය සහ එක්සත් ජනපදය ඉහළ මට්ටමේ යාන්ත්‍රිකකරණය, ස්වයංක්‍රීයකරණය සහ බුද්ධිය සමඟින් ඉදිරියෙන්ම සිටින අතර සිරස් කෘෂිකර්මාන්තය සහ මිනිසුන් රහිත ක්‍රියාකාරිත්වයේ දිශාවට සංවර්ධනය වෙමින් පවතී.

1.2 චීනයේ තාක්ෂණ සංවර්ධන තත්ත්වය

1.2.1 කර්මාන්තශාලාවේ කෘතිම ආලෝකය සඳහා විශේෂිත LED ආලෝක ප්‍රභව සහ බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ යෙදුම් තාක්ෂණ උපකරණ

ශාක කර්මාන්තශාලාවල විවිධ ශාක විශේෂ නිෂ්පාදනය සඳහා විශේෂ රතු සහ නිල් LED ආලෝක ප්‍රභවයන් එකින් එක සංවර්ධනය කර ඇත. බලය 30 සිට 300 W දක්වා පරාසයක පවතින අතර, විකිරණ ආලෝක තීව්‍රතාවය 80 සිට 500 μmol/(m2•s) වන අතර, එමඟින් ඉහළ කාර්යක්ෂමතා බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ සහ ශාක වර්ධනයේ සහ ආලෝකකරණයේ අවශ්‍යතාවයන්ට අනුවර්තනය වීමේ බලපෑම ලබා ගැනීම සඳහා සුදුසු එළිපත්ත පරාසයක්, ආලෝක ගුණාත්මක පරාමිතීන් සහිත ආලෝක තීව්‍රතාවයක් ලබා දිය හැකිය. ආලෝක ප්‍රභව තාප විසර්ජන කළමනාකරණය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ආලෝක ප්‍රභවයේ ආලෝක ක්ෂය වීමේ අනුපාතය අඩු කරන අතර ආලෝක ප්‍රභවයේ ආයු කාලය සහතික කරන ආලෝක ප්‍රභවයේ විදුලි පංකාවේ ක්‍රියාකාරී තාප විසර්ජන සැලසුම හඳුන්වා දී ඇත. ඊට අමතරව, පෝෂක ද්‍රාවණය හෝ ජල සංසරණය හරහා LED ආලෝක ප්‍රභවයේ තාපය අඩු කිරීමේ ක්‍රමයක් යෝජනා කෙරේ. ආලෝක ප්‍රභව අවකාශ කළමනාකරණය සම්බන්ධයෙන්, බීජ පැළ අවධියේ සහ පසු අවධියේ ශාක ප්‍රමාණයේ පරිණාම නීතියට අනුව, LED ආලෝක ප්‍රභවයේ සිරස් අවකාශ චලන කළමනාකරණය හරහා, ශාක වියන සමීප දුරින් ආලෝකමත් කළ හැකි අතර බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ ඉලක්කය සපුරා ගත හැකිය. වර්තමානයේ, කෘතිම ආලෝක බලාගාර කර්මාන්තශාලා ආලෝක ප්‍රභවයේ බලශක්ති පරිභෝජනය, ශාක කර්මාන්ත ශාලාවේ මුළු මෙහෙයුම් බලශක්ති පරිභෝජනයෙන් 50% සිට 60% දක්වා විය හැකිය. ප්‍රතිදීප්ත ලාම්පු හා සසඳන විට LED මඟින් 50% ක ශක්තියක් ඉතිරි කර ගත හැකි වුවද, බලශක්ති ඉතිරිකිරීම් සහ පරිභෝජනය අඩු කිරීම පිළිබඳ පර්යේෂණ සඳහා තවමත් විභවය සහ අවශ්‍යතාවය පවතී.

1.2.2 බහු ස්ථර ත්‍රිමාණ වගා තාක්ෂණය සහ උපකරණ

බහු ස්ථර ත්‍රිමාණ වගාවේ ස්ථර පරතරය අඩු වන්නේ LED මඟින් ප්‍රතිදීප්ත ලාම්පුව ප්‍රතිස්ථාපනය කරන බැවින් ශාක වගාවේ ත්‍රිමාණ අවකාශ උපයෝගිතා කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි. වගා ඇඳෙහි පතුලේ සැලසුම පිළිබඳව බොහෝ අධ්‍යයනයන් තිබේ. උස් වූ ඉරි කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහයක් ජනනය කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති අතර එමඟින් ශාක මුල්වලට පෝෂක ද්‍රාවණයේ පෝෂ්‍ය පදාර්ථ ඒකාකාරව අවශෝෂණය කර ගැනීමට සහ දියවන ඔක්සිජන් සාන්ද්‍රණය වැඩි කිරීමට උපකාරී වේ. ජනපදකරණ පුවරුව භාවිතා කරමින්, ජනපදකරණ ක්‍රම දෙකක් තිබේ, එනම්, විවිධ ප්‍රමාණයේ ප්ලාස්ටික් ජනපදකරණ කෝප්ප හෝ ස්පොන්ජ් පරිමිතිය ජනපදකරණ මාදිලිය. ලිස්සා යා හැකි වගා ඇඳ පද්ධතියක් දර්ශනය වී ඇති අතර, රෝපණ පුවරුව සහ ඒ මත ඇති ශාක එක් කෙළවරක සිට අනෙක් කෙළවරට අතින් තල්ලු කළ හැකි අතර, වගා ඇඳෙහි එක් කෙළවරක සිටුවීමේ සහ අනෙක් කෙළවරේ අස්වැන්න නෙළීමේ නිෂ්පාදන ආකාරය අවබෝධ කර ගනී. වර්තමානයේ, විවිධ ත්‍රිමාණ බහු ස්ථර පස් රහිත සංස්කෘතික තාක්ෂණය සහ පෝෂක ද්‍රව පටල තාක්ෂණය සහ ගැඹුරු ද්‍රව ප්‍රවාහ තාක්ෂණය මත පදනම් වූ උපකරණ සංවර්ධනය කර ඇති අතර, ස්ට්‍රෝබෙරි උපස්ථර වගාව, කොළ එළවළු සහ මල් වල එයරොසෝල් වගාව සඳහා තාක්ෂණය සහ උපකරණ බිහි වී ඇත. සඳහන් කළ තාක්ෂණය වේගයෙන් වර්ධනය වී ඇත.

1.2.3 පෝෂක ද්‍රාවණ සංසරණ තාක්ෂණය සහ උපකරණ

පෝෂක ද්‍රාවණය යම් කාලයක් භාවිතා කිරීමෙන් පසු, ජලය සහ ඛනිජ මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම අවශ්‍ය වේ. සාමාන්‍යයෙන්, අලුතින් සකස් කරන ලද පෝෂක ද්‍රාවණයේ ප්‍රමාණය සහ අම්ල-පාදක ද්‍රාවණයේ ප්‍රමාණය තීරණය කරනු ලබන්නේ EC සහ pH අගය මැනීමෙනි. පෝෂක ද්‍රාවණයේ ඇති අවසාදිත හෝ මූල පිටකිරීමේ විශාල අංශු පෙරහනක් මගින් ඉවත් කළ යුතුය. හයිඩ්‍රොපොනික් විද්‍යාවේ අඛණ්ඩ බෝග බාධක වළක්වා ගැනීම සඳහා පෝෂක ද්‍රාවණයේ ඇති මූල පිටකිරීම් ප්‍රභා උත්ප්‍රේරක ක්‍රම මගින් ඉවත් කළ හැකි නමුත් පෝෂක ලබා ගැනීමේ යම් යම් අවදානම් තිබේ.

1.2.4 පාරිසරික පාලන තාක්ෂණය සහ උපකරණ

නිෂ්පාදන අවකාශයේ වායු පිරිසිදුකම කර්මාන්තශාලාවේ වායු ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ වැදගත් දර්ශකයකි. ගතික තත්වයන් යටතේ කර්මාන්තශාලා කර්මාන්තශාලාවේ නිෂ්පාදන අවකාශයේ වායු පිරිසිදුකම (අත්හිටුවන ලද අංශු සහ පදිංචි වූ බැක්ටීරියා දර්ශක) 100,000 ට වඩා වැඩි මට්ටමකට පාලනය කළ යුතුය. ද්‍රව්‍ය විෂබීජහරණය කිරීමේ ආදානය, පැමිණෙන පිරිස් වායු ෂවර් ප්‍රතිකාරය සහ නැවුම් වායු සංසරණ වායු පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිය (වායු පෙරහන් පද්ධතිය) යන සියල්ල මූලික ආරක්ෂණ ක්‍රම වේ. නිෂ්පාදන අවකාශයේ වාතයේ උෂ්ණත්වය සහ ආර්ද්‍රතාවය, CO2 සාන්ද්‍රණය සහ වායු ප්‍රවාහ ප්‍රවේගය වායු තත්ත්ව පාලනයේ තවත් වැදගත් අන්තර්ගතයකි. වාර්තාවලට අනුව, වායු මිශ්‍ර කිරීමේ පෙට්ටි, වායු නල, වායු ආදාන සහ වායු පිටවන ස්ථාන වැනි උපකරණ සැකසීමෙන් නිෂ්පාදන අවකාශයේ උෂ්ණත්වය සහ ආර්ද්‍රතාවය, CO2 සාන්ද්‍රණය සහ වායු ප්‍රවාහ වේගය ඒකාකාරව පාලනය කළ හැකි අතර එමඟින් ඉහළ අවකාශීය ඒකාකාරිත්වයක් ලබා ගැනීමට සහ විවිධ අවකාශීය ස්ථානවල ශාක අවශ්‍යතා සපුරාලීමට හැකි වේ. උෂ්ණත්වය, ආර්ද්‍රතාවය සහ CO2 සාන්ද්‍රණ පාලන පද්ධතිය සහ නැවුම් වායු පද්ධතිය කාබනිකව සංසරණ වායු පද්ධතියට ඒකාබද්ධ කර ඇත. මෙම පද්ධති තුන වායු නාලය, වායු ඇතුල්වීම සහ වායු පිටවීම බෙදා ගත යුතු අතර, වායු ප්‍රවාහයේ සංසරණය, පෙරීම සහ විෂබීජහරණය කිරීම සහ වාතයේ ගුණාත්මකභාවය යාවත්කාලීන කිරීම සහ ඒකාකාරී කිරීම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා විදුලි පංකාව හරහා බලය සැපයිය යුතුය. එමඟින් ශාක කර්මාන්ත ශාලාවේ ශාක නිෂ්පාදනය පළිබෝධ සහ රෝග වලින් තොර බවත්, පළිබෝධනාශක යෙදීමක් අවශ්‍ය නොවන බවත් සහතික කෙරේ. ඒ සමඟම, වියනෙහි වර්ධන පරිසර මූලද්‍රව්‍යවල උෂ්ණත්වය, ආර්ද්‍රතාවය, වායු ප්‍රවාහය සහ CO2 සාන්ද්‍රණයේ ඒකාකාරිත්වය ශාක වර්ධනයේ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සහතික කෙරේ.

2. ශාක කර්මාන්තශාලා කර්මාන්තයේ සංවර්ධන තත්ත්වය

2.1 විදේශීය ශාක කර්මාන්තශාලා කර්මාන්තයේ වත්මන් තත්ත්වය

ජපානයේ, කෘතිම ආලෝක ශාක කර්මාන්තශාලා පර්යේෂණ හා සංවර්ධනය හා කාර්මිකකරණය සාපේක්ෂව වේගවත් වන අතර, ඒවා ප්‍රමුඛ මට්ටමේ පවතී. 2010 දී, ජපාන රජය තාක්ෂණ පර්යේෂණ හා සංවර්ධනය සහ කාර්මික නිරූපණය සඳහා සහාය වීම සඳහා යෙන් බිලියන 50 ක් දියත් කළේය. චිබා විශ්ව විද්‍යාලය සහ ජපන් ශාක කර්මාන්තශාලා පර්යේෂණ සංගමය ඇතුළු ආයතන අටක් සහභාගී විය. ජපන් ෆියුචර් සමාගම දිනකට ශාක 3,000 ක නිෂ්පාදනයක් සහිත ශාක කර්මාන්ත ශාලාවක පළමු කාර්මිකකරණ නිරූපණ ව්‍යාපෘතිය භාරගෙන ක්‍රියාත්මක කළේය. 2012 දී ශාක කර්මාන්ත ශාලාවේ නිෂ්පාදන පිරිවැය යෙන් 700/kg විය. 2014 දී, මියාගි ප්‍රාන්තයේ ටාගා කාසල් හි නවීන කර්මාන්තශාලා කර්මාන්ත ශාලාව නිම කරන ලද අතර, දෛනික ශාක 10,000 ක නිෂ්පාදනයක් සහිත ලොව පළමු LED ශාක කර්මාන්ත ශාලාව බවට පත්විය. 2016 සිට, LED ශාක කර්මාන්තශාලා ජපානයේ කාර්මිකකරණයේ වේගවත් මාවතට පිවිස ඇති අතර, බිඳවැටීම් හෝ ලාභදායී ව්‍යවසායන් එකින් එක මතු වී තිබේ. 2018 දී, දෛනික නිෂ්පාදන ධාරිතාව 50,000 සිට 100,000 දක්වා වූ මහා පරිමාණ ශාක කර්මාන්තශාලා එකින් එක දර්ශනය වූ අතර, ගෝලීය ශාක කර්මාන්තශාලා මහා පරිමාණ, වෘත්තීය සහ බුද්ධිමත් සංවර්ධනය කරා සංවර්ධනය වෙමින් පැවතුනි. ඒ සමඟම, ටෝකියෝ විදුලි බලය, ඔකිනාවා විදුලි බලය සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍ර ශාක කර්මාන්තශාලා සඳහා ආයෝජනය කිරීමට පටන් ගත්හ. 2020 දී, ජපන් ශාක කර්මාන්තශාලා විසින් නිෂ්පාදනය කරන ලද සලාද කොළ වල වෙළඳපල කොටස සමස්ත සලාද කොළ වෙළඳපොළෙන් 10% ක් පමණ වනු ඇත. දැනට ක්‍රියාත්මක වන කෘතිම ආලෝක වර්ගයේ ශාක කර්මාන්තශාලා 250 කට වැඩි සංඛ්‍යාවක් අතරින්, 20% ක් පාඩු ලබන අවධියක පවතින අතර, 50% ක් කප්පාදු මට්ටමේ පවතින අතර, 30% ක් ලාභදායී අවධියක පවතින අතර, සලාද කොළ, ඖෂධ පැළෑටි සහ බීජ පැල වැනි වගා කරන ලද ශාක විශේෂ සම්බන්ධ වේ.

නෙදර්ලන්තය ශාක කර්මාන්තශාලාව සඳහා සූර්ය ආලෝකය සහ කෘතිම ආලෝකය ඒකාබද්ධ යෙදුම් තාක්‍ෂණය ක්ෂේත්‍රයේ සැබෑ ලෝක ප්‍රමුඛයෙකු වන අතර, ඉහළ යාන්ත්‍රිකකරණය, ස්වයංක්‍රීයකරණය, බුද්ධිය සහ මිනිසුන් රහිත බව සමඟින්, දැන් මැදපෙරදිග, අප්‍රිකාව, චීනය සහ අනෙකුත් රටවලට ශක්තිමත් නිෂ්පාදන ලෙස සම්පූර්ණ තාක්‍ෂණ සහ උපකරණ කට්ටලයක් අපනයනය කර ඇත. ඇමරිකානු AeroFarms ගොවිපල ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ නිව් ජර්සි හි නිව්ක් හි පිහිටා ඇති අතර එහි භූමි ප්‍රමාණය වර්ග මීටර් 6500 කි. එය ප්‍රධාන වශයෙන් එළවළු සහ කුළුබඩු වගා කරන අතර නිෂ්පාදනය වසරකට ටොන් 900 ක් පමණ වේ.

AeroFarms හි සිරස් ගොවිතැන

එක්සත් ජනපදයේ ප්ලෙන්ටි සමාගමේ සිරස් ගොවිතැන් කම්හල් කර්මාන්ත ශාලාව LED ආලෝකකරණය සහ මීටර් 6 ක උසකින් යුත් සිරස් රෝපණ රාමුවක් භාවිතා කරයි. පැල වැවිලිකරුවන්ගේ පැතිවලින් වර්ධනය වේ. ගුරුත්වාකර්ෂණ ජලය දැමීම මත විශ්වාසය තබා, මෙම රෝපණ ක්‍රමයට අමතර පොම්ප අවශ්‍ය නොවන අතර සාම්ප්‍රදායික ගොවිතැනට වඩා ජල-කාර්යක්ෂම වේ. ප්ලෙන්ටි කියා සිටින්නේ තම ගොවිපල සාම්ප්‍රදායික ගොවිපලක නිෂ්පාදනය මෙන් 350 ගුණයක් නිපදවන අතර ජලයෙන් 1% ක් පමණක් භාවිතා කරන බවයි.

සිරස් ගොවිතැන් ශාක කර්මාන්ත ශාලාව, ප්ලෙන්ටි සමාගම

2.2 චීනයේ කර්මාන්තශාලා කර්මාන්තයේ තත්ත්වය

2009 දී, බුද්ධිමත් පාලනයක් සහිත චීනයේ පළමු නිෂ්පාදන කම්හල් කර්මාන්ත ශාලාව චැංචුන් කෘෂිකාර්මික ප්‍රදර්ශන උද්‍යානයේ ඉදිකර ක්‍රියාත්මක කරන ලදී. ගොඩනැගිලි ප්‍රදේශය 200 m2 වන අතර, බුද්ධිමත් කළමනාකරණය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ශාක කර්මාන්ත ශාලාවේ උෂ්ණත්වය, ආර්ද්‍රතාවය, ආලෝකය, CO2 සහ පෝෂක ද්‍රාවණ සාන්ද්‍රණය වැනි පාරිසරික සාධක තත්‍ය කාලීනව ස්වයංක්‍රීයව නිරීක්ෂණය කළ හැකිය.

2010 දී, බීජිං හි ඉදිකරන ලද ටොංෂෝ කම්හල් කර්මාන්ත ශාලාව. ප්‍රධාන ව්‍යුහය 1289 m2 මුළු ඉදිකිරීම් ප්‍රදේශයක් සහිත තනි ස්ථර සැහැල්ලු වානේ ව්‍යුහයක් භාවිතා කරයි. එය ගුවන් යානා වාහකයක හැඩයෙන් යුක්ත වන අතර, එය නවීන කෘෂිකර්මාන්තයේ වඩාත්ම දියුණු තාක්‍ෂණයට යාත්‍රා කිරීමේදී චීන කෘෂිකර්මාන්තය පෙරමුණ ගැනීම සංකේතවත් කරයි. කොළ එළවළු නිෂ්පාදනයේ සමහර මෙහෙයුම් සඳහා ස්වයංක්‍රීය උපකරණ සංවර්ධනය කර ඇති අතර, එමඟින් ශාක කර්මාන්ත ශාලාවේ නිෂ්පාදන ස්වයංක්‍රීයකරණ මට්ටම සහ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කර ඇත. ශාක කර්මාන්ත ශාලාව භූගත ප්‍රභව තාප පොම්ප පද්ධතියක් සහ සූර්ය බලශක්ති උත්පාදන පද්ධතියක් භාවිතා කරන අතර එමඟින් ශාක කර්මාන්ත ශාලාව සඳහා ඉහළ මෙහෙයුම් පිරිවැය පිළිබඳ ගැටළුව වඩා හොඳින් විසඳේ.

ටොංෂෝ කර්මාන්තශාලාවේ ඇතුළත සහ පිටත දසුන

2013 දී, ෂැන්සි පළාතේ යැංලිං කෘෂිකාර්මික අධි තාක්‍ෂණික ප්‍රදර්ශන කලාපයේ බොහෝ කෘෂිකාර්මික තාක්‍ෂණ සමාගම් පිහිටුවන ලදී. ඉදිකිරීම් සහ ක්‍රියාත්මක වෙමින් පවතින බොහෝ ශාක කර්මාන්තශාලා ව්‍යාපෘති පිහිටා ඇත්තේ ජනප්‍රිය විද්‍යා ප්‍රදර්ශන සහ විවේක දර්ශන නැරඹීම සඳහා ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන කෘෂිකාර්මික අධි තාක්‍ෂණික ප්‍රදර්ශන උද්‍යානවල ය. ඒවායේ ක්‍රියාකාරී සීමාවන් නිසා, මෙම ජනප්‍රිය විද්‍යා ශාක කර්මාන්තශාලා කාර්මිකකරණයට අවශ්‍ය ඉහළ අස්වැන්නක් සහ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම දුෂ්කර වන අතර, අනාගතයේදී කාර්මිකකරණයේ ප්‍රධාන ධාරාව බවට පත්වීම ඔවුන්ට අපහසු වනු ඇත.

2015 දී, චීනයේ ප්‍රධාන LED චිප් නිෂ්පාදකයෙක් චීන විද්‍යා ඇකඩමියේ උද්භිද විද්‍යා ආයතනය සමඟ සහයෝගයෙන් ශාක කර්මාන්තශාලා සමාගමක් පිහිටුවීම ආරම්භ කළේය. එය දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික කර්මාන්තයේ සිට "ප්‍රකාශ ජීව විද්‍යාත්මක" කර්මාන්තය දක්වා සංක්‍රමණය වී ඇති අතර, කාර්මිකකරණයේ ශාක කර්මාන්තශාලා ඉදිකිරීම සඳහා ආයෝජනය කිරීමට චීන LED නිෂ්පාදකයින්ට පූර්වාදර්ශයක් බවට පත්ව ඇත. එහි ශාක කර්මාන්ත ශාලාව යුවාන් මිලියන 100 ක ලියාපදිංචි ප්‍රාග්ධනයක් සහිත විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ, නිෂ්පාදනය, නිරූපණය, පුර්ව ලියාපදිංචි කිරීම සහ අනෙකුත් කාර්යයන් ඒකාබද්ධ කරන නැගී එන ඡායාරූප ජීව විද්‍යාව සඳහා කාර්මික ආයෝජන සිදු කිරීමට කැපවී සිටී. 2016 ජුනි මාසයේදී, 3,000 m2 ක භූමි ප්‍රමාණයකින් සහ 10,000 m2 ට වැඩි වගා ප්‍රදේශයකින් යුත් මහල් 3 කින් යුත් ගොඩනැගිල්ලකින් යුත් මෙම ශාක කර්මාන්ත ශාලාව නිම කර ක්‍රියාත්මක කරන ලදී. 2017 මැයි වන විට, දෛනික නිෂ්පාදන පරිමාණය කොළ එළවළු කිලෝග්‍රෑම් 1,500 ක් වන අතර එය දිනකට සලාද කොළ පැල 15,000 කට සමාන වේ.

මෙම සමාගමේ අදහස්

3. ශාක කර්මාන්තශාලා සංවර්ධනයේදී මුහුණ දෙන ගැටළු සහ ප්‍රතිවිරෝධතා

3.1 ගැටළු

3.1.1 ඉහළ ඉදිකිරීම් පිරිවැය

ශාක කර්මාන්තශාලා සංවෘත පරිසරයක බෝග නිෂ්පාදනය කළ යුතුය. එබැවින්, බාහිර නඩත්තු ව්‍යුහයන්, වායු සමීකරණ පද්ධති, කෘතිම ආලෝක ප්‍රභවයන්, බහු ස්ථර වගා පද්ධති, පෝෂක ද්‍රාවණ සංසරණය සහ පරිගණක පාලන පද්ධති ඇතුළු ආධාරක ව්‍යාපෘති සහ උපකරණ තැනීම අවශ්‍ය වේ. ඉදිකිරීම් පිරිවැය සාපේක්ෂව ඉහළ ය.

3.1.2 ඉහළ මෙහෙයුම් පිරිවැය

ශාක කර්මාන්තශාලා සඳහා අවශ්‍ය ආලෝක ප්‍රභවයන් බොහොමයක් ලැබෙන්නේ LED ලාම්පු වලින් වන අතර, ඒවා විවිධ භෝගවල වර්ධනය සඳහා අනුරූප වර්ණාවලි සපයන අතරම විශාල විදුලි ප්‍රමාණයක් පරිභෝජනය කරයි. ශාක කර්මාන්තශාලා නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී වායු සමීකරණය, වාතාශ්‍රය සහ ජල පොම්ප වැනි උපකරණ ද විදුලිය පරිභෝජනය කරයි, එබැවින් විදුලි බිල්පත් විශාල වියදමක් වේ. සංඛ්‍යාලේඛනවලට අනුව, ශාක කර්මාන්තශාලා නිෂ්පාදන පිරිවැය අතර විදුලි පිරිවැය 29% ක් ද, ශ්‍රම පිරිවැය 26% ක් ද, ස්ථාවර වත්කම් ක්ෂයවීම් 23% ක් ද, ඇසුරුම්කරණය සහ ප්‍රවාහනය 12% ක් ද, නිෂ්පාදන ද්‍රව්‍ය 10% ක් ද වේ.

කර්මාන්තශාලා නිෂ්පාදන පිරිවැය බිඳවැටීම

3.1.3 අඩු මට්ටමේ ස්වයංක්‍රීයකරණය

දැනට භාවිතා කරන ශාක කර්මාන්ත ශාලාවේ ස්වයංක්‍රීයකරණය අඩු මට්ටමක පවතින අතර, බීජ පැළ කිරීම, බද්ධ කිරීම, ක්ෂේත්‍ර සිටුවීම සහ අස්වනු නෙලීම වැනි ක්‍රියාවලීන් සඳහා තවමත් අතින් මෙහෙයුම් අවශ්‍ය වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉහළ ශ්‍රම පිරිවැයක් දැරීමට සිදුවේ.

3.1.4 වගා කළ හැකි සීමිත බෝග වර්ග

වර්තමානයේ, ශාක කර්මාන්තශාලා සඳහා සුදුසු බෝග වර්ග ඉතා සීමිතයි, ප්‍රධාන වශයෙන් වේගයෙන් වර්ධනය වන, කෘතිම ආලෝක ප්‍රභවයන් පහසුවෙන් පිළිගන්නා සහ අඩු වියනක් ඇති කොළ පැහැති එළවළු. සංකීර්ණ රෝපණ අවශ්‍යතා සඳහා (පරාගණය කළ යුතු භෝග ආදිය) මහා පරිමාණ රෝපණ සිදු කළ නොහැක.

3.2 සංවර්ධන උපාය මාර්ගය

ශාක කර්මාන්තශාලා කර්මාන්තය මුහුණ දෙන ගැටළු සැලකිල්ලට ගනිමින්, තාක්ෂණය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය වැනි විවිධ අංශවලින් පර්යේෂණ සිදු කිරීම අවශ්‍ය වේ. වත්මන් ගැටළු වලට ප්‍රතිචාර වශයෙන්, ප්‍රතිවිරෝධතා පහත පරිදි වේ.

(1) ශාක කර්මාන්තශාලාවල බුද්ධිමත් තාක්ෂණය පිළිබඳ පර්යේෂණ ශක්තිමත් කිරීම සහ දැඩි හා පිරිපහදු කළ කළමනාකරණ මට්ටම වැඩිදියුණු කිරීම. බුද්ධිමත් කළමනාකරණ සහ පාලන පද්ධතියක් සංවර්ධනය කිරීම ශාක කර්මාන්තශාලාවල දැඩි හා පිරිපහදු කළ කළමනාකරණය සාක්ෂාත් කර ගැනීමට උපකාරී වන අතර එමඟින් ශ්‍රම පිරිවැය බෙහෙවින් අඩු කර ශ්‍රමය ඉතිරි කර ගත හැකිය.

(2) වාර්ෂිකව උසස් තත්ත්වයේ සහ ඉහළ අස්වැන්නක් ලබා ගැනීම සඳහා දැඩි හා කාර්යක්ෂම ශාක කර්මාන්තශාලා තාක්ෂණික උපකරණ සංවර්ධනය කිරීම. ශාක කර්මාන්තශාලාවල බුද්ධිමත් මට්ටම වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා ඉහළ කාර්යක්ෂම වගා පහසුකම් සහ උපකරණ, බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ ආලෝකකරණ තාක්ෂණය සහ උපකරණ ආදිය සංවර්ධනය කිරීම වාර්ෂික ඉහළ කාර්යක්ෂමතා නිෂ්පාදනය සාක්ෂාත් කර ගැනීමට හිතකර වේ.

(3) ඖෂධීය ශාක, සෞඛ්‍ය සේවා ශාක සහ දුර්ලභ එළවළු වැනි ඉහළ අගයක් එකතු කළ ශාක සඳහා කාර්මික වගා තාක්ෂණය පිළිබඳ පර්යේෂණ සිදු කිරීම, ශාක කර්මාන්තශාලාවල වගා කරන භෝග වර්ග වැඩි කිරීම, ලාභ මාර්ග පුළුල් කිරීම සහ ලාභයේ ආරම්භක ස්ථානය වැඩි දියුණු කිරීම.

(4) ගෘහ හා වාණිජ භාවිතය සඳහා ශාක කර්මාන්තශාලා පිළිබඳ පර්යේෂණ සිදු කිරීම, ශාක කර්මාන්තශාලා වර්ග පොහොසත් කිරීම සහ විවිධ කාර්යයන් සමඟ අඛණ්ඩ ලාභදායීතාවයක් ලබා ගැනීම.

4. ශාක කර්මාන්ත ශාලාවේ සංවර්ධන ප්‍රවණතාවය සහ අපේක්ෂාව

4.1 තාක්ෂණ සංවර්ධන ප්‍රවණතාවය

4.1.1 පූර්ණ ක්‍රියාවලි බුද්ධිමයකරණය

බෝග-රොබෝ පද්ධතියේ යන්ත්‍ර-කලා විලයනය සහ පාඩු වැළැක්වීමේ යාන්ත්‍රණය මත පදනම්ව, අධිවේගී නම්‍යශීලී සහ විනාශකාරී නොවන රෝපණ සහ අස්වනු නෙලීමේ අවසාන ප්‍රයෝගක, බෙදා හරින ලද බහු-මාන අවකාශය නිවැරදි ස්ථානගත කිරීම සහ බහු-මාදිලි බහු-යන්ත්‍ර සහයෝගීතා පාලන ක්‍රම සහ ඉහළ උසකින් යුත් ශාක කර්මාන්තශාලාවල මිනිසුන් රහිත, කාර්යක්ෂම සහ විනාශකාරී නොවන වැපිරීම - බුද්ධිමත් රොබෝවරු සහ රෝපණ-අස්වැන්න-ඇසුරුම් වැනි ආධාරක උපකරණ නිර්මාණය කළ යුතු අතර, එමඟින් සමස්ත ක්‍රියාවලියේම මිනිසුන් රහිත ක්‍රියාකාරිත්වය සාක්ෂාත් කර ගත යුතුය.

4.1.2 නිෂ්පාදන පාලනය වඩාත් දක්ෂ කරන්න

බෝග වර්ධනය හා සංවර්ධනයේ ආලෝක විකිරණ, උෂ්ණත්වය, ආර්ද්‍රතාවය, CO2 සාන්ද්‍රණය, පෝෂක ද්‍රාවණයේ පෝෂක සාන්ද්‍රණය සහ EC වලට ප්‍රතිචාර දැක්වීමේ යාන්ත්‍රණය මත පදනම්ව, බෝග-පරිසර ප්‍රතිපෝෂණ ප්‍රමාණාත්මක ආකෘතියක් ගොඩනගා ගත යුතුය. කොළ එළවළු ජීව තොරතුරු සහ නිෂ්පාදන පරිසර පරාමිතීන් ගතිකව විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා උපායමාර්ගික මූලික ආකෘතියක් ස්ථාපිත කළ යුතුය. පරිසරයේ මාර්ගගත ගතික හඳුනාගැනීමේ රෝග විනිශ්චය සහ ක්‍රියාවලි පාලන පද්ධතිය ද ස්ථාපිත කළ යුතුය. ඉහළ පරිමාවකින් යුත් සිරස් කෘෂිකාර්මික කර්මාන්ත ශාලාවක සමස්ත නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය සඳහා බහු-යන්ත්‍ර සහයෝගී කෘතිම බුද්ධි තීරණ ගැනීමේ පද්ධතියක් නිර්මාණය කළ යුතුය.

4.1.3 අඩු කාබන් නිෂ්පාදනය සහ බලශක්ති ඉතිරිකිරීම්

බලශක්ති සම්ප්‍රේෂණය සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා සූර්ය හා සුළං වැනි පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවයන් භාවිතා කරන බලශක්ති කළමනාකරණ පද්ධතියක් ස්ථාපිත කිරීම සහ ප්‍රශස්ත බලශක්ති කළමනාකරණ ඉලක්ක සපුරා ගැනීම සඳහා බලශක්ති පරිභෝජනය පාලනය කිරීම. බෝග නිෂ්පාදනයට සහාය වීම සඳහා CO2 විමෝචනය අල්ලා ගැනීම සහ නැවත භාවිතා කිරීම.

4.1.3 වාරික ප්‍රභේදවල ඉහළ වටිනාකම

රෝපණ අත්හදා බැලීම් සඳහා විවිධ ඉහළ අගය එකතු කළ ප්‍රභේද බෝ කිරීම, වගා තාක්ෂණ විශේෂඥයින්ගේ දත්ත සමුදායක් ගොඩනැගීම, වගා තාක්ෂණය, ඝනත්වය තෝරා ගැනීම, ඉපනැල්ල සැකසීම, විවිධත්වය සහ උපකරණ අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව පිළිබඳ පර්යේෂණ පැවැත්වීම සහ සම්මත වගා තාක්ෂණික පිරිවිතරයන් සැකසීම සඳහා ශක්‍ය උපාය මාර්ග ගත යුතුය.

4.2 කර්මාන්ත සංවර්ධන අපේක්ෂාවන්

ශාක කර්මාන්තශාලාවලට සම්පත් සහ පරිසරයේ සීමාවන්ගෙන් මිදීමට, කෘෂිකර්මාන්තයේ කාර්මික නිෂ්පාදනය සාක්ෂාත් කර ගැනීමට සහ කෘෂිකාර්මික නිෂ්පාදනයේ නියැලීමට නව පරම්පරාවේ ශ්‍රම බලකාය ආකර්ෂණය කර ගත හැකිය. චීනයේ ශාක කර්මාන්තශාලා වල ප්‍රධාන තාක්ෂණික නවෝත්පාදනය සහ කාර්මිකකරණය ලෝක ප්‍රමුඛයෙකු බවට පත්වෙමින් තිබේ. ශාක කර්මාන්තශාලා ක්ෂේත්‍රයේ LED ආලෝක ප්‍රභවය, ඩිජිටල්කරණය, ස්වයංක්‍රීයකරණය සහ බුද්ධිමත් තාක්ෂණයන් වේගවත් ලෙස යෙදීමත් සමඟ, ශාක කර්මාන්තශාලා වැඩි ප්‍රාග්ධන ආයෝජන, කුසලතා රැස් කිරීම සහ නව ශක්තිය, නව ද්‍රව්‍ය සහ නව උපකරණ භාවිතය ආකර්ෂණය කර ගනු ඇත. මේ ආකාරයෙන්, තොරතුරු තාක්ෂණය සහ පහසුකම් සහ උපකරණ ගැඹුරින් ඒකාබද්ධ කිරීම සාක්ෂාත් කර ගත හැකිය, බුද්ධිමත් හා මිනිසුන් රහිත මට්ටමේ පහසුකම් සහ උපකරණ වැඩිදියුණු කළ හැකිය, අඛණ්ඩ නවෝත්පාදනයන් හරහා පද්ධති බලශක්ති පරිභෝජනය සහ මෙහෙයුම් පිරිවැය අඛණ්ඩව අඩු කිරීම සහ විශේෂිත වෙළඳපොළවල් ක්‍රමයෙන් වගා කිරීම, බුද්ධිමත් ශාක කර්මාන්තශාලා සංවර්ධනයේ ස්වර්ණමය කාල පරිච්ඡේදය ආරම්භ කරනු ඇත.

වෙළඳපල පර්යේෂණ වාර්තාවලට අනුව, 2020 දී ගෝලීය සිරස් ගොවිතැන් වෙළඳපොළ ප්‍රමාණය ඇමරිකානු ඩොලර් බිලියන 2.9 ක් පමණක් වන අතර, 2025 වන විට ගෝලීය සිරස් ගොවිතැන් වෙළඳපොළ ප්‍රමාණය ඇමරිකානු ඩොලර් බිලියන 30 දක්වා ළඟා වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. සාරාංශයක් ලෙස, ශාක කර්මාන්තශාලා පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් සහ සංවර්ධන අවකාශයක් ඇත.

කර්තෘ: Zengchan Zhou, Weidong, ආදිය

උපුටා දැක්වීමේ තොරතුරු:ශාක කර්මාන්තශාලා කර්මාන්ත සංවර්ධනයේ වත්මන් තත්ත්වය සහ අපේක්ෂාවන් [J]. කෘෂිකාර්මික ඉංජිනේරු තාක්ෂණය, 2022, 42(1): 18-23.Zengchan Zhou, Wei Dong, Xiugang Li, et al විසිනි.