幾種育苗裝備的研究

武漢市農業科學院農業機械化研究所 盧澤民 王銳 廖劍 杜錚 舒虹杰 李旭

幾種育苗裝備的研究

武漢市農業科學院農業機械化研究所 盧澤民 王銳 廖劍 杜錚 舒虹杰 李旭

我國設施農業發展迅速，規模化育苗起著重要作用。本文結合育苗企業和育苗用戶在生產中的實際使用情況，介紹幾種育苗裝備，分析它們的特點以及使用范圍，為指導育苗提供一些指導性意見和建議，從而促進現代育苗企業和育苗用戶的快速良好發展。

設施農業；育苗裝備；特點；指導性

0 引言

苗床即培育植物秧苗的小塊土地，分為露天苗床和室內苗床。露天苗床于播種后稍加肥料，任其自然長育，這種方法，多用于春、夏、秋3季。室內苗床則分溫床和冷床2種，用人工方法加溫，促使秧苗較快生長的叫溫床；只利用玻璃窗等設備來吸收太陽熱能以保溫的叫冷床。這2種室內育苗方法，多用于冬季及早春，待秧苗長成后始移植于大田。我們一般所指的育苗裝備，通常為室內苗床。近年來，隨著我國設施農業規模化發展，育苗裝備的需求也越來越多。

1 單層苗床育苗裝備

1.1 固定苗床

固定苗床由苗床網和苗床支架組成，如圖1所示。苗床網由鐵絲網組成，通過自攻螺釘或者焊接固定在橫梁上，苗床支架通常由型材焊接而成。固定苗床顧名思義，苗床網不能移動，是最為傳統的育苗裝備，目前在連棟溫室內已較少使用。

圖1 固定苗床

1.2 移動苗床

移動苗床由苗床網、苗床支架以及手輪等組成，如圖2所示。移動苗床標準高度0.75 m，可以進行微調，標準寬1.65 m，也可根據溫室寬度確定，長度可根據用戶要求定作；移動苗床網格為130 mm×30 mm，苗床采用熱鍍鋅材料，防腐性能高，承重能力好，壽命長。移動苗床可通過手輪驅動苗床面，向左、右移動300 mm，能使溫室的使用面積達80%左右，并且操作簡單，移動方便。在移動過程中，設有限位防翻裝置，防止由于偏重引起的傾斜問題。移動苗床是目前溫室育苗的主要裝備，以其較高的操作便利性和水平面積利用率，廣泛應用于連棟溫室中進行高經濟作物種植、種苗培育等。

圖2 移動苗床

2 自動覆膜控溫移動苗床

自動覆膜控溫移動苗床是武漢市農業科學技術研究院農業機械化科學研究所研制開發的育苗裝備，它構建了基于移動苗床的溫室“小環境”解決方案，主要包括兩大系統：一是自動收卷、覆膜機構，由管狀電機驅動的自動卷、覆膜機構，可以實現苗床上塑料薄膜的自動卷收和覆蓋；二是加熱、自動控溫系統，由電熱膜、溫控器和感溫探頭等組成，可實現苗床加熱、保溫、斷電的自動控制。該育苗裝備能夠降低勞動強度、提高作業效率、實現節能降耗。作為工廠化育苗過程中的新型育苗裝備，為工廠化育苗柔性化生產提供了便利，可針對不同種苗的農藝要求在同一溫室內實現集群管理[1]。

圖3 自動覆膜控溫移動苗床

3 多層立體苗床

上面所述的移動苗床在連棟溫室中雖然應用很廣泛，但也仍然存在問題，目前一般移動苗床只有一層，相對連棟溫室巨大的空間，上部空間未充分利用，空間利用率偏低，單位空間育苗面積少，育苗產出率不高。圖4為育苗中常見的多層苗床，有階梯型的，有抽屜型的。多層苗床一般2～4層，苗床層之間的層高由育苗作物確定，根據育苗作物的不同，可以增加補光系統和灌溉系統，整個多層苗床改善了溫室內部層次空間，大大提高了溫室空間利用率[2]。

圖4 多層苗床

4 旋轉式立體苗床

旋轉式立體苗床是一種能夠旋轉的苗床，通常通過電機帶動鏈輪，鏈輪和鏈條嚙合帶動鏈條上的苗床架轉動，從而形成周而復始的旋轉。常見的旋轉式立體苗床有圓盤式旋轉立體苗床、單列式旋轉立體苗床以及多列式旋轉立體苗床[3]等，如圖5所示。

圖5 旋轉式立體苗床

旋轉式立體苗床是現在比較新型的一類育苗裝備，它不僅有效地利用了溫室的垂直空間，提高了育苗的產量，還具備以下優點：采用鏈傳動結構，實現育苗架循環運動，保證育苗過程中均勻采光，滿足作物育苗期生長的需要；大量節省土地使用面積，節省大量人力，降低勞動成本；灌溉方式簡單，大量節省用水，減少土質營養流失，提高利用率；可在同一溫室內實現集中控制管理，實現了育秧育苗過程的自動化。

5 植物工廠

植物工廠，從廣義上講涵蓋了從利用自然光到人工光和混合光源的所有設施園藝，從狹義上講則是專指利用環境自動控制、電子技術、生物技術、機器人和新材料等進行植物生長的溫度、濕度、光照、CO2濃度和營養液等環境條件進行自動控制，使設施內植物生長不受自然氣候制約的省力型生產[4,5]。在植物工廠的育苗階段，利用這些新技術，可實現育苗的最優化生產，生產出品質好、產量高、周期短、速度快、污染少、效益高的育苗產品。雖然植物工廠普通存在成本高、能耗高等問題，但其較高的農業生產率、土地產出率、勞動生產率以及優質穩定的產品等，是現代農業發展的高級階段和必然趨勢。

圖6 植物工廠

6 結論

苗床育苗裝備的種類繁多，上述只是對幾種常見的苗床進行了研究和總結。對于育苗企業和育苗用戶而言，為了節約建造初期的成本，通常可以使用普通的移動苗床，但后期人力成本相對較高。為了提高溫室空間利用率，實現溫室垂直空間的高效使用，可以選擇多層苗床或者旋轉式立體苗床。為了實現差異化柔性生產，可以選擇自動覆膜控溫移動苗床。為了便于自動控制，實現全自動化管理，植物工廠是一個很好的選擇。

[1]廖劍，王銳.自動覆膜控溫移動苗床的設計與試驗[C].全國設施園藝產業發展與安全高效栽培技術交流會，2015.

[2]盧澤民，王銳，杜錚等.多層苗床立體架有限元分析與研究[J].湖北農機化，2016，(4):54-55.

[3]李秋林.多功能全自動立體式育苗設備,2013/07/03,中國,CN203027814 U.

[4]商守海，周增產，卜云龍等．JPWZ-1型微型植物工廠的研制[J].農業工程，2012，2(1):44-47.

[5]胡永光，李萍萍，堀部和雄．日本的植物工廠及其新技術[J].世界農業，2002,283(11):45-46.

2017-05-03）