科创中国

一、成果意义：

随着我国人口再分配的进一步推进，设施园艺生产采用自动化机械进行生产，提高土地空间利用率，提高复种指数，是解决劳动力成本攀升、效益下降、农业劳动力老龄化、农业从业者追求良好工作环境、规模化单一品种生产追求高效率等问题的有效方式。本项目针对国内水培叶菜规模化生产市场需求，创新性提出一种基于一体化物流理念的管道水培叶菜自动化循环生产系统，可实现水培叶菜流水线式“移苗-种植-采收”循环作业，提高生产效率50%，减少人工用量40%，降低人工成本30%，使温室土地利用率达到80%，水肥资源利用率达到90%，可满足叶菜，中草药、名贵花卉在常规温室、高档温室、植物工厂的规模化标准化生产，以及农业科普教育、农业观光旅游等场所的示范展示，市场应用前景广阔。

二、技术优势：

1、本装备是一种基于一体化物流理念的管道水培叶菜自动化循环生产系统，破解传统管道水培叶菜生产环节多、流程长、作业空间狭小等技术难题，是本装备理念上的创新；

2、设计思路采用模块化、轻简化、装配式、组合化、多功能化，易于复制扩展和组装，解决了管道水培叶菜“移-种植-采收-清洗”等环节的衔接输送及自动化连续生产问题，整体装备成本低、产出高，复种指数高；

3、本装备具有穴盘苗移植自动化、种植管输送循环化、营养液灌溉精准化和管内外清洗消毒无人化技术，智能集成控制系统，自动精准完成移苗、种植、采收和清洗消毒等环节，实现规模化单一品种周年高效生产；

4、智能集成控制系统，设置方便、操作简单、运行精准可靠，工作噪声小于60 dB，能耗成本不足1%。

三、   应用前景与市场潜力

该成果有力提高了我们在设施农业方面的工程设计能力和在市场竞争力，目前合同签订达到2447万元。此外，该产品将间接给客户近75吨叶菜亩产，按批发价2元/斤计，平均亩产值可达29.6万，相比传统15万亩产值，客户产值近翻倍。因此，预计到2025年设施农业机械化达到50%以上，该技术产品需求量可期，产业化前景非常可观，具有显著的直接和间接经济效益。

四、社会与经济效益

本成果不仅可以明显降低用户劳动强度，还可以为用户提供了安全舒适的劳动环境，保护用户的人身健康，有利于吸引年轻人投入现代农业生产中，有利于水培叶菜规模化生产以及农产品标准化、品牌化推广，有利于设施农业的可持续性发展。也是解决我国设施土壤栽培环境生态恶化的研究热点，它不仅仅适用于叶菜，而且还适用于中草药、名贵花卉的标准化规模化生产，有望推动我国设施园艺全程机械化发展。实际应用预计相对传统人工管道栽培将提高生产效率50%，减少人工用量40%，降低人工成本30%，使温室土地利用率达到80%，水肥资源利用率达到90%，具有较明显的社会与经济效益。

五、生态效益

我国设施蔬菜栽培以土壤栽培为主，周年作业导致温室土壤化肥农药富集，生态环境恶化，严重威胁农产品质量安全，管道水培叶菜具有节水、节肥、省药，农产品质量安全和环境友好等优势，可解决传统土壤栽培导致设施环境生态恶化的弊端。本项目管道水培叶菜自动化生产循环系统实现了营养液循环利用，既可以减少土壤和水体污染，又可以为消费者提供安全健康的食品，具备明显的节能降耗和提质增效作用。