在临邑县,一场由工业级智能机器人技术主导的农业变革正在悄然发生。8月28日,兰剑智能科技股份有限公司设备制造园区内,一批用于组培苗植物工厂的智能装备正有序装车,准备发往浙江省衢州市。“这是我们专门为当地客户定制的,用来培育香椿、铁皮石斛。”公司智慧农业事业部总经理朱子强介绍。

兰剑公司深耕智慧物流装备研发30余年,成为全流程智慧物流系统解决方案提供商、全系列物流机器人制造商,业务覆盖几十个行业。5年前,兰剑公司抓住山东省设施农业升级的机遇实施跨界发展,将智能机器人技术应用到农业生产中,研发自动化植物工厂。
“通俗来说,自动化植物工厂就是将工业级自动化装备和智慧农业的理念融合,建设不靠天、占地少、四季都能稳定生产的室内智能种植车间,从而满足绿色高效农业的需要。”朱子强表示。
从工业到农业,不是简单的设备平移,而是一场深度融合的创新实践。仓储货架做到10米以上很常见,要把植物种植架做到10米以上,难度陡增。生长环境出现细微偏差,直接影响作物长势和产量。为此,兰剑公司联合山东农业大学等科研院所持续攻关,研发出适配立体种植的水培新工艺、新装备,蔬菜只需用纯净水加营养液即可生产,不仅完全没有农药,还能节水近90%。种植架上布设了200多个传感器,实时采集环境数据,依托AI算法动态调节生长。
走进种植区,一排排种植架上的蔬菜长得郁郁葱葱。如何让顶层和底层的蔬菜拥有同样的生长环境?公司智慧农业事业部技术总监张现征介绍:“我们通过布袋风管将冷气均匀送达种植架内部,实现从内向外扩散,解决了温度不均的难题;营养液和水肥实行分层控制,用LED灯给植物补光,保障了每一层光照一致。”持续攻坚换来了技术突破,目前企业已实现14米高、20层立体种植,蔬菜品种增加到30多种,一年可采收12茬以上,日产蔬菜约500公斤。

植物工厂要全面推广,降低成本是关键。智能装备、管理平台、LED补光系统,仅电费就占运营成本的一半以上。在当地政府扶持下,兰剑公司配套建起光伏发电系统,用绿电替代常规用电。朱子强算了一笔账,按日产500公斤计算,农业用电一年电费大概120万元。通过太阳能光伏发电,一年可节约50万元。
技术提效益,绿电降成本,一升一降推动了植物工厂从示范工程转向商业化可持续运营。朱子强介绍,植物工厂的一大优势是全流程自动化,植物从播种、分栽到采收均由机器人来完成,定位精度达到0.05毫米,蔬菜分栽精准率达98%以上。
“植物工厂是设施农业的高级形式,精准解决了用地紧张、劳动力短缺、农业生产效率低等诸多痛点,契合未来农业的发展方向,在蔬菜、牧草、中药材种植等领域前景广阔。”山东农业大学园艺科学与工程学院教授刘世琦表示。
目前,兰剑公司打造的植物工厂已在陕西、内蒙古等地落地。内蒙古项目中,一楼养奶牛,二楼种植苜蓿、黑麦草等牧草,实现了种养结合;在陕西省榆林市,自动化植物工厂示范区已成为当地现代农业的一张名片。
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记者|唐晓颖 通讯员|刘长胜
编辑|秦超 审核|刘勇 终审|冯光华