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?;ɑ苌a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(xiàn)代化的農業(yè),主要體現(xiàn)在玻璃溫室農業(yè)、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(yè)自動化技術,大力發(fā)展溫室內部智能生產裝備,并有機地集成各作業(yè)環(huán)節(jié)生產裝備構成集約化、規(guī)模化、專業(yè)化的生產線,實現(xiàn)了溫室的高效規(guī)模化生產。
我國的溫室園藝行業(yè)經過十多年的發(fā)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(yè)的生產管理仍以人工為主,個別企業(yè)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(yè)的優(yōu)勢,但也存在產品質量低、附加值低、生產規(guī)模小、產品在國際市場上競爭力不足、不能適應大規(guī)模生產需求等缺點。因此,提高國內溫室園藝行業(yè)智能生產裝備系統(tǒng)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(yè)通過借鑒國外先進的智能生產裝備,結合現(xiàn)有的現(xiàn)代先進工業(yè)技術、生物技術、灌溉技術,開發(fā)出各類溫室園藝智能生產裝備,大大提高了生產效率、節(jié)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(fā)展?,F(xiàn)介紹兩種比較典型的智能生產裝備系統(tǒng):自動物流輸送系統(tǒng)、潮汐灌溉系統(tǒng)等。
一、自動物流輸送系統(tǒng)
(一)自動物流輸送系統(tǒng)的定義
自動物流輸送系統(tǒng)是通過電動驅動種植床實現(xiàn)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(tǒng)。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(huán)環(huán)相扣,形成一個完整的智能物流輸送鏈。它以整個生產區(qū)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(lián)與結合,形成一個完整的自動化生產輸送系統(tǒng)。
(二)溫室智能物流栽培系統(tǒng)的組成
一個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、苗床橫向輪式輸送線、苗床縱向運行系統(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:
1.節(jié)省勞動力:有資料指出,利用溫室智能運輸栽培系統(tǒng)可以至少節(jié)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(tǒng)能增加溫室空間,有效提高溫室利用率,擴大生產規(guī)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(tǒng)都是智能化統(tǒng)一管理,因而把人員活動降到最低,從而對環(huán)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(xiàn)出很高的一致性,而且品質也非常出色;
4.節(jié)能降耗:由于智能精確控制,可有效減少水、農藥和化肥的使用量,降低能源消耗,實現(xiàn)低碳、綠色生產;
5.種植生產單元循環(huán)效率增加:通過智能物流運輸系統(tǒng)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(huán)利用;
6.生產過程管理優(yōu)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(tǒng)
(一)潮汐灌溉系統(tǒng)的定義
潮汐式灌溉系統(tǒng)起源于設施栽培發(fā)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(jié)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(yǎng)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(yǎng)液慢慢地排出,回收到營養(yǎng)液池(稱為落潮)。
(二)潮汐灌溉的優(yōu)點
1.潮汐灌溉基本不破壞基質的構成,是一項先進的農業(yè)灌溉技術;
2.節(jié)水高效:完全封閉的循環(huán)系統(tǒng);
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(wěn)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(jié)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(jié)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(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(tǒng)、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(yè)的飛速發(fā)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(tǒng)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(fā)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(yè)的智能生產裝備系統(tǒng)也會越來越先進。