蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)應(yīng)用研究

姚甲倫 杜苗

摘要：自動移栽技術(shù)在蔬菜種植過程中具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠在極大程度上提高蔬菜苗的移栽效率以及移栽成功率，能夠保證蔬菜苗的產(chǎn)量，并且可以提高土地利用效率。對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，能夠在極大程度上提高蔬菜種植業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展水平。對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行分析和研究，同時探討研發(fā)自動移栽機(jī)的相關(guān)要點(diǎn)，驗(yàn)證以PLC自動控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的蔬菜穴盤苗自動移栽機(jī)的穩(wěn)定性，對促進(jìn)自動移栽技術(shù)的廣泛應(yīng)用有重要意義。

關(guān)鍵詞：蔬菜穴盤苗;自動移栽技術(shù);研究分析

前言

穴盤育苗技術(shù)在應(yīng)用過程中具有極強(qiáng)的應(yīng)用效益，能夠在極大程度上解放農(nóng)民繁重的體力勞動，具有省力、節(jié)約能源、易于管理以及保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的突出優(yōu)點(diǎn)，能夠在蔬菜種植、花卉生產(chǎn)過程中進(jìn)行廣泛應(yīng)用。在蔬菜種植以及花卉生產(chǎn)過程中，為了確保作物有適當(dāng)?shù)目臻g進(jìn)行扎根以及生長，需要在合適的時機(jī)進(jìn)行移栽，雖然秧苗移栽過程比較簡單，但是在傳統(tǒng)的移栽過程中，是以手工藝移栽為主的，人工移栽的速度為800～1000棵/時，連續(xù)工作會導(dǎo)致移栽效率低下，并且會影響秧苗移栽的成功率。而對穴盤苗自動移栽技術(shù)進(jìn)行研究和改進(jìn)，能夠在極大程度上解放繁重的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率。因此，必須對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)進(jìn)行研究[1]。在當(dāng)前的蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)研究過程中，將PLC自動控制技術(shù)應(yīng)用在自動移栽機(jī)的研發(fā)過程中，能夠在極大程度上確保自動移栽機(jī)的穩(wěn)定性以及可靠性，對提高蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)水平有重要幫助。

一、蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)應(yīng)用中存在的問題與注意要點(diǎn)

（一）在蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

在我國對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛，并且國內(nèi)的相關(guān)研究進(jìn)程也比較慢。我國工廠化農(nóng)業(yè)發(fā)展雖然已經(jīng)初具規(guī)模，但是工廠化農(nóng)業(yè)發(fā)展水平總體偏低，農(nóng)業(yè)的工廠化發(fā)展設(shè)施設(shè)備及技術(shù)管理之間存在較大的不適應(yīng)性，很難形成大規(guī)模的商品工廠化生產(chǎn)過程。而在蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的發(fā)展過程中，移栽設(shè)備不配套以及傳統(tǒng)人工移栽作業(yè)會在很大程度上對農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展產(chǎn)生不利影響[2]。在當(dāng)前蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的應(yīng)用過程中，存在的主要問題表現(xiàn)在以下方面：第一，移栽作業(yè)的速度普遍偏低，并不能夠滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)規(guī)模化發(fā)展需求。并且很多移栽設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性比較差，雖然在我國一些地區(qū)已經(jīng)開始對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對移栽機(jī)的采購也納入到農(nóng)業(yè)發(fā)展的計(jì)劃中。但是很多移栽機(jī)的技術(shù)水平比較低，在移栽過程中穩(wěn)定性、成功率以及速度并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這會在一定程度上影響自動移栽的效率。第二，穴盤苗移栽基本是以大田移栽或者花草種苗移栽為主，在對浮板種植的穴盤以及穴盤間的穴盤苗進(jìn)行自動移栽時，相關(guān)的技術(shù)還處于發(fā)展階段并不成熟。特別是對一些蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的研究還處于初始階段。這導(dǎo)致對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)在推廣過程中會存在很大問題，不僅影響農(nóng)民對相關(guān)技術(shù)的認(rèn)識以及理解，而且因?yàn)橄嚓P(guān)的移栽技術(shù)不夠成熟導(dǎo)致其應(yīng)用效率相對較低，阻礙了蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的廣泛發(fā)展。第三，一些蔬菜以及花卉公司或者育苗基地雖然從國外引進(jìn)性能比較先進(jìn)的穴盤苗移栽機(jī)，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，因?yàn)槠洳僮鬟^程比較復(fù)雜，移栽機(jī)的價格也比較昂貴，并且因?yàn)橥寥罋夂虻纫蛩兀绊懸圃詸C(jī)的使用效果。也會限制蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)在實(shí)際種植過程中的應(yīng)用。

（二）研發(fā)蔬菜穴盤苗自動移栽機(jī)的要點(diǎn)

在我國蔬菜種植發(fā)展過程中，我國的溫室生產(chǎn)面積比較大，穴盤苗自動移栽機(jī)具有廣闊的需求空間以及應(yīng)用前。在對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要充分借鑒我國在當(dāng)前農(nóng)機(jī)研究開發(fā)過程中的經(jīng)驗(yàn)以及教訓(xùn)，才能夠確保研究的蔬菜穴盤苗自動移栽機(jī)能夠與我國蔬菜種植的實(shí)際情況相適應(yīng)。在當(dāng)前對穴盤苗自動移栽機(jī)進(jìn)行研發(fā)的過程中，要注意以下幾個要點(diǎn)：第一，必須制定蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的國家標(biāo)。政府方面要從政策層面對自動移栽技術(shù)的開發(fā)研制以及推廣進(jìn)行有效引導(dǎo)，蔬菜穴盤苗移栽技術(shù)是一種工廠化農(nóng)業(yè)育苗技術(shù)，能夠在極大程度上促進(jìn)我國蔬菜花卉產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定和快速發(fā)展。這就需要加大自動移栽機(jī)的研發(fā)力度，這樣才能夠從將農(nóng)民從繁重的體力勞動中解放出來，這是促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展的重要措施[3]。第二，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)以及農(nóng)機(jī)技術(shù)的結(jié)合性。因?yàn)槭卟搜ūP苗移栽技術(shù)本身是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，在對自動移栽技術(shù)進(jìn)行研究和創(chuàng)新的過程中，要充分考慮到育苗技術(shù)、移栽技術(shù)以及收獲技術(shù)之間的聯(lián)系性，這樣才能夠根據(jù)不同的育苗方式，不同穴盤種類以及不同基質(zhì)類型開發(fā)出有效可靠的蔬菜穴盤苗自動移栽機(jī)，才能夠保證自動移栽機(jī)在推廣過程中滿足各個地區(qū)的種植需求，對促進(jìn)蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的廣泛發(fā)展有積極意義。第三，必須保證自動移栽機(jī)與溫室生產(chǎn)要求相符合。在對自動移栽機(jī)進(jìn)行研發(fā)的過程中，要根據(jù)我國農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)情況以及我國溫室生產(chǎn)的實(shí)際情況，保證自動移栽機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，要讓農(nóng)民能買得起，用得起。同時要提高穴盤苗自動移栽機(jī)的技術(shù)水平，保證自動移栽機(jī)操作的簡單性以及便捷性。這樣才能夠使農(nóng)民在極短時間內(nèi)掌握自動移栽機(jī)的操作方法，才能夠激發(fā)農(nóng)民對蔬菜穴盤苗自動移栽及進(jìn)行應(yīng)用的熱情和能。除此之外，為了推廣蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的廣泛應(yīng)用，政府方面可以制定相關(guān)的農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策，對購買并使用自動移栽機(jī)的農(nóng)民進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)貼，能夠進(jìn)一步激發(fā)農(nóng)民使用自動移栽機(jī)的熱情和積極性。

二、基于PLC控制系統(tǒng)的蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)應(yīng)用

（一）PLC控制系統(tǒng)

在對蔬菜穴盤苗自動移栽系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，控制器是其中的核心部件。在設(shè)計(jì)過程中，需要對控制器進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)。控制器對控制精度要求比較高，必須保證控制器的可靠性及穩(wěn)定性，才能保證控制器能夠適應(yīng)大面積作業(yè)需求。在此次控制器設(shè)計(jì)過程中，主要采用的是PLC控制器，因?yàn)镻LC技術(shù)的發(fā)展比較成熟和完善，利用PLC控制器的應(yīng)用價格也相對較低，并且可以利用觸摸屏對現(xiàn)場各種穴盤苗參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)定，能夠?qū)ο到y(tǒng)硬件進(jìn)行簡化處理，從而提高系統(tǒng)操作的簡易性，提高自動移栽系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

首先，對PLC控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)時，要充分考慮到輸入信號以及輸出信號。輸入信號包括同步信號傳感器以及光識別傳感器。而輸出信號有步進(jìn)電機(jī)橫縱向移動，可以保證苗盤中的育苗能夠按照需求取出，如果出現(xiàn)缺苗情況，利用PLC控制系統(tǒng)可以對其進(jìn)行自動識別，做出跳過或者報警提示。在對硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，PLC以及觸摸屏都可以與顯示器進(jìn)行連接。PLC以及觸摸屏利用串口完成連接后，可以通過液晶顯示界面對其進(jìn)行手動和自動操作切換。同時可以對各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，能夠保證控制系統(tǒng)滿足不同規(guī)格的蔬菜穴盤苗自動移栽需求。其次，對PLC控制系統(tǒng)的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時，要根據(jù)蔬菜穴盤自動輸送裝置的步驟以及相關(guān)要求編制控制軟件。在編程過程中要保證苗格入圍、等待取苗、取苗完成、自動換位以及自動換行功能的全面性以及可靠性。當(dāng)蔬菜穴盤苗移動完成后，系統(tǒng)可以發(fā)出提示，更換新的苗盤，重新進(jìn)行自動傳輸動作，從而完成蔬菜穴盤苗自動移栽過程。

（二）蔬菜穴盤育苗制缽和輸送裝置實(shí)驗(yàn)

為了對以PLC控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的蔬菜穴盤苗自動移栽系統(tǒng)的應(yīng)用效果進(jìn)行研究，需要對穴盤育苗制缽和輸送裝置的作業(yè)效果進(jìn)行檢測。在實(shí)驗(yàn)大棚內(nèi)制造穴盤苗自動移栽機(jī)，穴盤苗缽總共有六行六列。將蔬菜種子在苗圃內(nèi)進(jìn)行種植培育，種子發(fā)芽長成苗后，可以利用自動輸送裝置完成移栽過程。在移栽時利用PLC蔬菜穴盤苗自動輸送裝置，可以對蔬菜苗進(jìn)行自動移栽。為了對自動移栽裝置的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，將PLC自動移栽裝置與手工移栽方式進(jìn)行對比研究。研究過程中，采用人工方式進(jìn)行移栽時，蔬菜苗損失的個數(shù)比較大，最大損失個數(shù)到68個，而投苗成功的最大個數(shù)為1139個;利用蔬菜穴盤苗自動移栽裝置的最大損失個數(shù)僅為31個，損失個數(shù)比較少，成功投苗的個數(shù)能夠達(dá)到1236個。由此證明，以PLC控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的蔬菜穴盤苗自動移栽裝置具有可靠的應(yīng)用效果，能夠降低蔬菜苗移栽過程中的損失個數(shù)，同時能夠提高投苗的成功率。

三、結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前的蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)應(yīng)用過程中，需要了解與掌握當(dāng)前技術(shù)研究現(xiàn)狀，同時要對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，保證應(yīng)用蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)時，能夠根據(jù)其應(yīng)用的要點(diǎn)進(jìn)行操作，可以在極大程度上促進(jìn)蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)的廣泛發(fā)展和應(yīng)用。而利用PLC控制系統(tǒng)對蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，對提高蔬菜穴盤苗自動移栽技術(shù)在應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性以及可靠性有重要幫助。

參考文獻(xiàn)

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