智能生產(chǎn)裝備系統(tǒng)在溫室園藝行業(yè)的應(yīng)用

歐釋文

荷蘭，是歐洲西偏北部一個(gè)歐洲小國(guó)，其國(guó)土面積僅為美國(guó)的1/270.但其農(nóng)產(chǎn)品和食品出口額僅次于美國(guó)、法國(guó)。花卉生產(chǎn)居世界首位，年出口占世界市場(chǎng)的43%。這些主要取決于荷蘭高度現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)，主要體現(xiàn)在玻璃溫室農(nóng)業(yè)、園藝花卉、生物防控技術(shù)、電子信息技術(shù)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(chǎn)技術(shù)水平和溫室土地利用率堪稱(chēng)世界第一，荷蘭溫室園藝生產(chǎn)借助歐洲先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，大力發(fā)展溫室內(nèi)部智能生產(chǎn)裝備，并有機(jī)地集成各作業(yè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)裝備構(gòu)成集約化、規(guī)?；?、專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了溫室的高效規(guī)?；a(chǎn)。

我國(guó)的溫室園藝行業(yè)經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，從溫室類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和建造水平上已經(jīng)逐漸接近國(guó)外的溫室建造，但在溫室內(nèi)的生產(chǎn)管理水平還比較粗放，溫室智能生產(chǎn)裝備距國(guó)際先進(jìn)水平還有很大差距。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)溫室園藝行業(yè)的生產(chǎn)管理仍以人工為主，個(gè)別企業(yè)會(huì)配置單體的園藝設(shè)備，雖然廉價(jià)勞動(dòng)力和低生產(chǎn)成本是我國(guó)溫室園藝行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，但也存在產(chǎn)品質(zhì)量低、附加值低、生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力不足、不能適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)需求等缺點(diǎn)。因此，提高國(guó)內(nèi)溫室園藝行業(yè)智能生產(chǎn)裝備系統(tǒng)水平非常迫切。

針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)溫室園藝智能生產(chǎn)裝備的市場(chǎng)需求，國(guó)內(nèi)的企業(yè)通過(guò)借鑒國(guó)外先進(jìn)的智能生產(chǎn)裝備，結(jié)合現(xiàn)有的現(xiàn)代先進(jìn)工業(yè)技術(shù)、生物技術(shù)、灌溉技術(shù)，開(kāi)發(fā)出各類(lèi)溫室園藝智能生產(chǎn)裝備，大大提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了成本、提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、推動(dòng)了中國(guó)溫室園藝智能生產(chǎn)裝備的發(fā)展?，F(xiàn)介紹兩種比較典型的智能生產(chǎn)裝備系統(tǒng)：自動(dòng)物流輸送系統(tǒng)、潮汐灌溉系統(tǒng)等。

一、自動(dòng)物流輸送系統(tǒng)

（一）自動(dòng)物流輸送系統(tǒng)的定義

自動(dòng)物流輸送系統(tǒng)是通過(guò)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)種植床實(shí)現(xiàn)溫室內(nèi)部及溫室與外界間生產(chǎn)資料和產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移和運(yùn)送的系統(tǒng)。它依據(jù)作物的生長(zhǎng)流程和人員的操作便捷，通過(guò)對(duì)溫室及各種設(shè)施的合理布局，使生產(chǎn)資料從穴盤(pán)到基質(zhì)，作物從種子到種苗或由種苗移盆再到成品輸出等，環(huán)環(huán)相扣，形成一個(gè)完整的智能物流輸送鏈。它以整個(gè)生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的物流組織為目標(biāo)，通過(guò)與基質(zhì)破碎、填土、播種、裝盆、移栽、分級(jí)、分揀包裝等園藝設(shè)備緊密關(guān)聯(lián)與結(jié)合，形成一個(gè)完整的自動(dòng)化生產(chǎn)輸送系統(tǒng)。

（二）溫室智能物流栽培系統(tǒng)的組成

一個(gè)完整的溫室智能物流栽培系統(tǒng)是由鋁合金苗床系統(tǒng)、塑料種植盤(pán)、苗床橫向輪式輸送線、苗床縱向運(yùn)行系統(tǒng)、苗床橫向軌道搭接系統(tǒng)、苗床縱向和橫向軌道轉(zhuǎn)移系統(tǒng)、限位裝置、氣路系統(tǒng)、電控制系統(tǒng)、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(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

1.節(jié)省勞動(dòng)力：有資料指出，利用溫室智能運(yùn)輸栽培系統(tǒng)可以至少節(jié)約30%以上的人工費(fèi)用；

2.增大溫室利用率：使用溫室智能運(yùn)輸栽培系統(tǒng)能增加溫室空間，有效提高溫室利用率，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，從而讓植物提高20%以上的產(chǎn)量；

3.提高溫室產(chǎn)品品質(zhì)：由于溫室智能運(yùn)輸栽培系統(tǒng)都是智能化統(tǒng)一管理，因而把人員活動(dòng)降到最低，從而對(duì)環(huán)境的控制更為精確，并可有效降低病蟲(chóng)害的傳播，使植物產(chǎn)品在品質(zhì)上表現(xiàn)出很高的一致性，而且品質(zhì)也非常出色；

4.節(jié)能降耗：由于智能精確控制，可有效減少水、農(nóng)藥和化肥的使用量，降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)低碳、綠色生產(chǎn)；

5.種植生產(chǎn)單元循環(huán)效率增加：通過(guò)智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)與園藝設(shè)備的結(jié)合，可以很方便地將鋁合金苗床、穴盤(pán)等種植生產(chǎn)單元運(yùn)送到固定點(diǎn)進(jìn)行清洗、消毒后循環(huán)利用；

6.生產(chǎn)過(guò)程管理優(yōu)化；

7.與園藝自動(dòng)化設(shè)備無(wú)縫連接；

8.采用ERP軟件操作運(yùn)行。

二、潮汐灌溉系統(tǒng)

（一）潮汐灌溉系統(tǒng)的定義

潮汐式灌溉系統(tǒng)起源于設(shè)施栽培發(fā)達(dá)的荷蘭，它是利用潮水漲落的落差原理而設(shè)計(jì)的一種底部給水的高效節(jié)水灌溉方式。它是目前最先進(jìn)的溫室作物灌溉方式之一。它適用于各類(lèi)盆栽植物及育苗的種植和管理。

在灌溉時(shí)，因給水的速度要比回水速度快，使整個(gè)苗床中的水位緩慢上升并達(dá)到合適的液位高度（稱(chēng)為漲潮），一般是將塑料種植盤(pán)淹沒(méi)約2-3公分的深度；并保持一定時(shí)間（一般是8-10分鐘），營(yíng)養(yǎng)液因毛細(xì)作用而上升至穴盤(pán)中基質(zhì)的表面，使作物根系充分吸收。然后關(guān)閉給水管，營(yíng)養(yǎng)液慢慢地排出，回收到營(yíng)養(yǎng)液池（稱(chēng)為落潮）。

（二）潮汐灌溉的優(yōu)點(diǎn)

1.潮汐灌溉基本不破壞基質(zhì)的構(gòu)成，是一項(xiàng)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)；

2.節(jié)水高效：完全封閉的循環(huán)系統(tǒng)；

3.植物生長(zhǎng)速度更快，提高設(shè)施利用率；

4.避免植物葉面產(chǎn)生水膜，使葉片接受更多的光照行光合作用；

5.穩(wěn)定的根部介質(zhì)水氣含量，避免毛細(xì)根因靠近容器邊部及底部干旱而死；

6.相對(duì)濕度容易控制，保持葉面干燥，減少化學(xué)藥物的使用量；

7.潮汐灌溉成品率非常高，而且生產(chǎn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，質(zhì)量有保證；

8.節(jié)省人工：灌溉采用計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)控制，基本無(wú)需人為干預(yù)。據(jù)測(cè)可以節(jié)省2/3的勞動(dòng)力。并且可以通過(guò)PC終端直觀的了解植物的生長(zhǎng)狀態(tài)。降低了管理成本。

（三）潮汐灌溉的組成部分

潮汐灌溉系統(tǒng)主要分為地面式、活動(dòng)苗盤(pán)式和物流苗盤(pán)式。

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

2.活動(dòng)苗盤(pán)式潮汐灌溉主要由潮汐苗床、支架、消毒機(jī)、施肥機(jī)、砂石過(guò)濾器、水罐、凈水設(shè)備等組成。

3.物流苗盤(pán)式潮汐灌溉主要由物流潮汐苗床、智能物流系統(tǒng)、消毒機(jī)、施肥機(jī)、砂石過(guò)濾器、水罐、凈水設(shè)備等組成。

今后，隨著國(guó)內(nèi)溫室園藝行業(yè)的飛速發(fā)展，勞動(dòng)力成本的不斷上升，以及用戶對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)要求不斷提高，我國(guó)的溫室園藝智能裝備生產(chǎn)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用會(huì)也越來(lái)越大，領(lǐng)域會(huì)不斷拓寬，與之配套的自動(dòng)化單體設(shè)備的開(kāi)發(fā)也會(huì)越來(lái)越多，如全自動(dòng)播種線、基質(zhì)破碎提升機(jī)、基質(zhì)攪拌機(jī)、自動(dòng)裝盆機(jī)、紙缽機(jī)、移栽機(jī)、補(bǔ)苗機(jī)、自動(dòng)噴灌機(jī)、圖像分級(jí)機(jī)、自動(dòng)分揀包裝機(jī)及電動(dòng)升降軌道車(chē)等系列設(shè)備。我國(guó)溫室園藝行業(yè)的智能生產(chǎn)裝備系統(tǒng)也會(huì)越來(lái)越先進(jìn)。