植物工厂化育苗的工厂与设备
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36 GREENHOUSE HORTICULTURE植物工厂系列谈(六)——植物工厂主要设备与特征■ 杨其长 张成波机械化、自动化是植物工厂的重要特征之一,各类机械设备和配套装置在植物工厂内所占的比重较大,除了对象作物和营养液之外,绝大多数都属于机械与设备的范畴,包括营养液栽培系统、环境调控系统、计算机控制系统以及相关的配套设备等。
这里主要针对育苗、定植、移栽、收获、包装、预冷贮藏等辅助设备加以介绍。
育苗设备精量播种生产线在植物工厂内依据其栽培作物的品种与栽培方式不同,所采取的育苗播种手段也不同,有些是采用工厂化穴盘育苗精量播种生产线来完成作业。
主要工艺过程包括:基质筛选→混拌→提升装料→穴盘装料→刷平→压穴→精量播种→刷平→喷水等。
工作时,操作人员把穴盘接连不断地送到机器的传送带上,播种机能自动填充基质材料、刷平,在穴盘的每个穴中央压出一个浅坑,同时把基质压实。
播种器受光电控制,精确地在每个穴的浅坑中央点播一粒种子,接着再覆盖薄薄一层轻基质(如蛭石),以盖住种子并遮挡日光直射,最后把穴盘表面多余的基质刮平并喷水。
育苗播种机育苗播种机的类型多种多样。
按照其工作原理,一般分为吸附式和磁性播种机两种。
吸附式育苗播种机 吸附式育苗播种机(图1)又分为吸嘴式、板式和齿盘转动式三种形式,这里主要介绍前两种。
◇ 吸嘴式播种机 适用于营养钵育苗点播。
该播种装置与制钵机配合使用,可实现边制钵边播种联合作业。
已播种的营养钵块由输送带送出机外,并装入育苗盘最后送到催芽室进行催芽。
◇ 板式育苗播种机板式育苗播种机由带孔的吸种板、吸气装置、漏种板、输种管、育苗盘和输送机等组成。
工作时,种子被快速地撒在吸种板上,使板上每个孔眼都吸附1粒种子,多余的种子流回板的下面。
将吸种板转动到漏种板处,此时通过控制装置,去掉真空吸力,种子自吸种板孔落下并通过漏种板孔和下方的输种管,落入育苗盘对应的营养钵块上,然后覆土和灌水,将盘送入催芽室。
工厂化育苗的设施与主要设备要实现工厂化育苗,必须有相应的设施和设备,以保证整个育苗程序的顺利实施。
对工厂化育苗的设施、设备的基本要求如下:(1)保证工厂化育苗能达到要求的环境条件指标,特别是不应出现使秧苗受到伤害甚至灾害胁迫的环境。
(2)在不过多增加育苗生产成本并保证秧苗质量的前提下,提高育苗环境调控的自动化水平及生产操作的机械化水平。
(3)在保证秧苗正常生长发育速度计达到要求的质量规格标准前提下,尽可能的降低设施、设备的一次性资金投入或单位产品均摊的设施、设备折旧费用。
(4)在充分利用太阳光等自然资源,合理及节约利用电、煤、气、油、水等资源的前提下,对设施、设备进行合理选型。
(5)依据育苗程序的要求,保证设施、设备配套,防止由于育苗程序及技术要求等软件与设施、设备等硬件条件不符而造成的育苗损失。
根据上述原则,以下简要介绍工厂化育苗所需要的设施、设备及选型的基本要求。
(一)温室温室是比较完善的一种世界性的保护地设施。
在育苗生产中,温室已经成为不可或缺的重要设施。
在欧洲国家如荷兰、法国、英国等,蔬菜及花卉工厂化育苗多采用双屋面连接式现代温室。
这种温室的特点是:占地面积小,土地利用经济;室内面积大,便于机械化操作及环境自动化调控;温室内温度及光照比较均匀,容易培育出整齐一致的秧苗。
其不足之处是一次性投入较大;冬季保温性较差,加温耗能大,育苗成本较高;夏季自然通风降温较困难,需要有机械通风及人工降温措施。
从总的来看,这种类型的温室适用于大规模工厂化育苗,特别是冬季气候比较温和,夏季气候比较凉爽的地区应用。
在冬季气候严寒的高纬度地区,采用这种温室,尽管具有上述的不少优点,但冬春季加温的耗能过大,育苗费用过高。
如果采用小型连栋温室并加上外覆盖及室内多层覆盖保温等措施,也不失为一种比较理想的工厂化育苗温室。
目前,我国北方地区普遍推广的节能型日光温室是一种采光保温性能很好的温室,在温室结构优化及强化保温措施条件下,冬季寒冷季节夜间达到最低温度时,不加温可以保持室内外温差在30℃左右。