智能生產裝備系統在溫室園藝行業的應用

歐釋文

荷蘭，是歐洲西偏北部一個歐洲小國，其國土面積僅為美國的1/270.但其農產品和食品出口額僅次于美國、法國。花卉生產居世界首位，年出口占世界市場的43%。這些主要取決于荷蘭高度現代化的農業，主要體現在玻璃溫室農業、園藝花卉、生物防控技術、電子信息技術方面。

荷蘭溫室面積占世界溫室總面積的四分之一以上，其溫室園藝生產技術水平和溫室土地利用率堪稱世界第一，荷蘭溫室園藝生產借助歐洲先進的工業自動化技術，大力發展溫室內部智能生產裝備，并有機地集成各作業環節生產裝備構成集約化、規模化、專業化的生產線，實現了溫室的高效規模化生產。

我國的溫室園藝行業經過十多年的發展，從溫室類型、結構和建造水平上已經逐漸接近國外的溫室建造，但在溫室內的生產管理水平還比較粗放，溫室智能生產裝備距國際先進水平還有很大差距。

當前國內溫室園藝行業的生產管理仍以人工為主，個別企業會配置單體的園藝設備，雖然廉價勞動力和低生產成本是我國溫室園藝行業的優勢，但也存在產品質量低、附加值低、生產規模小、產品在國際市場上競爭力不足、不能適應大規模生產需求等缺點。因此，提高國內溫室園藝行業智能生產裝備系統水平非常迫切。

針對國內市場對溫室園藝智能生產裝備的市場需求，國內的企業通過借鑒國外先進的智能生產裝備，結合現有的現代先進工業技術、生物技術、灌溉技術，開發出各類溫室園藝智能生產裝備，大大提高了生產效率、節約了成本、提高了產品的質量、推動了中國溫室園藝智能生產裝備的發展。現介紹兩種比較典型的智能生產裝備系統：自動物流輸送系統、潮汐灌溉系統等。

一、自動物流輸送系統

（一）自動物流輸送系統的定義

自動物流輸送系統是通過電動驅動種植床實現溫室內部及溫室與外界間生產資料和產品的轉移和運送的系統。它依據作物的生長流程和人員的操作便捷，通過對溫室及各種設施的合理布局，使生產資料從穴盤到基質，作物從種子到種苗或由種苗移盆再到成品輸出等，環環相扣，形成一個完整的智能物流輸送鏈。它以整個生產區內的物流組織為目標，通過與基質破碎、填土、播種、裝盆、移栽、分級、分揀包裝等園藝設備緊密關聯與結合，形成一個完整的自動化生產輸送系統。

（二）溫室智能物流栽培系統的組成

一個完整的溫室智能物流栽培系統是由鋁合金苗床系統、塑料種植盤、苗床橫向輪式輸送線、苗床縱向運行系統、苗床橫向軌道搭接系統、苗床縱向和橫向軌道轉移系統、限位裝置、氣路系統、電控制系統、智能物流控制軟件及與之匹配的園藝裝備等組成，溫室智能物流栽培系統的優點：

1.節省勞動力：有資料指出，利用溫室智能運輸栽培系統可以至少節約30%以上的人工費用；

2.增大溫室利用率：使用溫室智能運輸栽培系統能增加溫室空間，有效提高溫室利用率，擴大生產規模，從而讓植物提高20%以上的產量；

3.提高溫室產品品質：由于溫室智能運輸栽培系統都是智能化統一管理，因而把人員活動降到最低，從而對環境的控制更為精確，并可有效降低病蟲害的傳播，使植物產品在品質上表現出很高的一致性，而且品質也非常出色；

4.節能降耗：由于智能精確控制，可有效減少水、農藥和化肥的使用量，降低能源消耗，實現低碳、綠色生產；

5.種植生產單元循環效率增加：通過智能物流運輸系統與園藝設備的結合，可以很方便地將鋁合金苗床、穴盤等種植生產單元運送到固定點進行清洗、消毒后循環利用；

6.生產過程管理優化；

7.與園藝自動化設備無縫連接；

8.采用ERP軟件操作運行。

二、潮汐灌溉系統

（一）潮汐灌溉系統的定義

潮汐式灌溉系統起源于設施栽培發達的荷蘭，它是利用潮水漲落的落差原理而設計的一種底部給水的高效節水灌溉方式。它是目前最先進的溫室作物灌溉方式之一。它適用于各類盆栽植物及育苗的種植和管理。

在灌溉時，因給水的速度要比回水速度快，使整個苗床中的水位緩慢上升并達到合適的液位高度（稱為漲潮），一般是將塑料種植盤淹沒約2-3公分的深度；并保持一定時間（一般是8-10分鐘），營養液因毛細作用而上升至穴盤中基質的表面，使作物根系充分吸收。然后關閉給水管，營養液慢慢地排出，回收到營養液池（稱為落潮）。

（二）潮汐灌溉的優點

1.潮汐灌溉基本不破壞基質的構成，是一項先進的農業灌溉技術；

2.節水高效：完全封閉的循環系統；

3.植物生長速度更快，提高設施利用率；

4.避免植物葉面產生水膜，使葉片接受更多的光照行光合作用；

5.穩定的根部介質水氣含量，避免毛細根因靠近容器邊部及底部干旱而死；

6.相對濕度容易控制，保持葉面干燥，減少化學藥物的使用量；

7.潮汐灌溉成品率非常高，而且生產達到標準化，質量有保證；

8.節省人工：灌溉采用計算機精準控制，基本無需人為干預。據測可以節省2/3的勞動力。并且可以通過PC終端直觀的了解植物的生長狀態。降低了管理成本。

（三）潮汐灌溉的組成部分

潮汐灌溉系統主要分為地面式、活動苗盤式和物流苗盤式。

1.地面式潮汐灌溉主要由消毒機、施肥機、砂石過濾器、水罐、凈水設備等組成。作物直接放置在地面。

2.活動苗盤式潮汐灌溉主要由潮汐苗床、支架、消毒機、施肥機、砂石過濾器、水罐、凈水設備等組成。

3.物流苗盤式潮汐灌溉主要由物流潮汐苗床、智能物流系統、消毒機、施肥機、砂石過濾器、水罐、凈水設備等組成。

今后，隨著國內溫室園藝行業的飛速發展，勞動力成本的不斷上升，以及用戶對產品品質要求不斷提高，我國的溫室園藝智能裝備生產系統在國內市場應用會也越來越大，領域會不斷拓寬，與之配套的自動化單體設備的開發也會越來越多，如全自動播種線、基質破碎提升機、基質攪拌機、自動裝盆機、紙缽機、移栽機、補苗機、自動噴灌機、圖像分級機、自動分揀包裝機及電動升降軌道車等系列設備。我國溫室園藝行業的智能生產裝備系統也會越來越先進。