作者:史俊庭 来源:中国科学报 发布时间:2015/4/1 8:57:18
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物联网“嫁接”智能化机械育苗技术

 

日前,河南省新认定了123家工程技术研究中心,河南省经济作物育苗工程技术研究中心榜上有名。这家由河南省农科院主管、该院经济作物研究所依托的研究中心正在实施一项创新——将物联网和智能化机械育苗技术结合起来。

这项创新的发起人是杨铁钢,他是河南省农科院经济作物研究所研究员,正在河南省扶沟县挂职副县长。

2005年,杨铁钢凭借“棉花工厂化育苗及机械化移栽”专利促成了“中国第四次棉花技术革命”,同时将该专利成功转让给南京一家农业公司。

这次,杨铁钢把目光投向冬季蔬菜的育苗生产上。据悉,当下我国冬季蔬菜生产多采用育苗移栽方式,需要经过催芽、播种、温床加温、加湿、施肥、盖棉被、揭棉被、通风、防病等环节。但这个过程存在三方面的技术问题。

杨铁钢解释道,其一是多因基质不匀、装盘及覆盖厚度不一、喷水加湿不一等造成湿度不均;其二是播种受天气因素影响较大,需催芽和人工点种;其三是温湿度管理尤其是温度管理较难把控,需时刻现场管护,常导致年际间成苗率不稳、成苗安全性低等。这使得我国冬季蔬菜育苗产业极难形成规模化的产业链条。为此,杨铁钢在扶沟县曹里乡河南省农科院现代产业技术示范基地成功开发了一种和物联网相结合的智能化机械育苗技术系统。

这套系统很好地解决了育苗产业的成苗安全性问题,具有节省人工、减轻劳动强度、可远程监控、机械化程度高等优点。它由播种车间、催芽车间、育苗车间三部分组成,包括机械化播种生产线、催芽及育苗车间环境智能化物联网控制、均匀化无绳自动加湿育苗机等装置。

偌大一个育苗基地,现场只有寥寥七八个人。育苗盘在经过装盘、播种、覆盖、加湿后,从流水线上被放到了一种特殊设计的架子上,最后统一推到催苗车间。催苗车间所有有关种子发芽的温度、湿度、二氧化碳浓度等参数都能被远程监控和管理。在经历短短48小时后,一盘盘长得齐刷刷的种苗即被转移到了育苗车间。

在育苗车间实现了通过手机短信、移动终端、互联网和现场等方式,对育苗棚内温湿度、光照等进行监测和设备控制等操作。当大棚内的湿度感应器发出提醒后,工作人员可随时通过上述四种方式对苗床进行喷水、大棚卷膜、盖被等作业。

杨铁钢介绍,这套技术体系还采用了有利于机械化移栽和提高成苗率的两苗互作育苗技术。该技术体系有别于其他机械化播种的地方还在于,在机械化播种生产线中多了一个互作(伴生)苗播种环节。

这套播种生产线在每个播种穴里播种的同时,播下一粒小麦,它能起到伴生苗的作用。“别小看这一粒小麦,它的加入对菜苗的生长和移栽可是大有好处。”杨铁钢说。

首先,小麦这种伴生苗的根系很发达,可以对菜苗的基质形成包裹之势,更好地保护菜苗的根系,减少基质在移栽过程中的掉落。其次,蔬菜多为双子叶植物,小麦属单子叶植物,移栽之后,由于对温度和移栽环境的反应不同,伴生的小麦苗很快即会自行停止生长,从而确保蔬菜苗的正常生长。

另据了解,一旦这套技术体系得以推广,可以为扶沟县46万亩蔬菜节省用工100万个以上,尤其可以促使扶沟县成为全国最大的育苗产业基地和育苗产业技术输出基地。

杨铁钢还表示,这套两苗互作育苗技术可在将来为育苗时基质非不可再生资源化的过程中发挥其重要作用。不可再生的育苗基质——草炭将逐渐被普通土壤所取代,在降低成本的同时,大大减少了蔬菜育苗对不可再生资源的依赖。(史俊庭)

《中国科学报》 (2015-04-01 第6版 科研)
 
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