蔬菜穴盤苗自動移栽技術應用研究

姚甲倫 杜苗

摘要：自動移栽技術在蔬菜種植過程中具有較強的應用優勢，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進行充分應用，能夠在極大程度上提高蔬菜種植業的現代化發展水平。對蔬菜穴盤苗自動移栽技術在應用過程中存在的問題進行分析和研究，同時探討研發自動移栽機的相關要點，驗證以PLC自動控制系統為基礎的蔬菜穴盤苗自動移栽機的穩定性，對促進自動移栽技術的廣泛應用有重要意義。

關鍵詞：蔬菜穴盤苗;自動移栽技術;研究分析

前言

穴盤育苗技術在應用過程中具有極強的應用效益，能夠在極大程度上解放農民繁重的體力勞動，具有省力、節約能源、易于管理以及保護農業生態環境的突出優點，能夠在蔬菜種植、花卉生產過程中進行廣泛應用。在蔬菜種植以及花卉生產過程中，為了確保作物有適當的空間進行扎根以及生長，需要在合適的時機進行移栽，雖然秧苗移栽過程比較簡單，但是在傳統的移栽過程中，是以手工藝移栽為主的，人工移栽的速度為800～1000棵/時，連續工作會導致移栽效率低下，并且會影響秧苗移栽的成功率。而對穴盤苗自動移栽技術進行研究和改進，能夠在極大程度上解放繁重的體力勞動，提高勞動生產率。因此，必須對蔬菜穴盤苗自動移栽技術進行研究[1]。在當前的蔬菜穴盤苗自動移栽技術研究過程中，將PLC自動控制技術應用在自動移栽機的研發過程中，能夠在極大程度上確保自動移栽機的穩定性以及可靠性，對提高蔬菜穴盤苗自動移栽技術水平有重要幫助。

一、蔬菜穴盤苗自動移栽技術應用中存在的問題與注意要點

（一）在蔬菜穴盤苗自動移栽技術應用中存在的問題

在我國對蔬菜穴盤苗自動移栽技術的應用并不廣泛，并且國內的相關研究進程也比較慢。我國工廠化農業發展雖然已經初具規模，但是工廠化農業發展水平總體偏低，農業的工廠化發展設施設備及技術管理之間存在較大的不適應性，很難形成大規模的商品工廠化生產過程。而在蔬菜穴盤苗自動移栽技術的發展過程中，移栽設備不配套以及傳統人工移栽作業會在很大程度上對農業的整體發展產生不利影響[2]。在當前蔬菜穴盤苗自動移栽技術的應用過程中，存在的主要問題表現在以下方面：第一，移栽作業的速度普遍偏低，并不能夠滿足當前農業規模化發展需求。并且很多移栽設備的穩定性和可靠性比較差，雖然在我國一些地區已經開始對蔬菜穴盤苗自動移栽技術進行應用，對移栽機的采購也納入到農業發展的計劃中。但是很多移栽機的技術水平比較低，在移栽過程中穩定性、成功率以及速度并沒有統一的標準。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行自動移栽時，相關的技術還處于發展階段并不成熟。特別是對一些蔬菜穴盤苗自動移栽技術的研究還處于初始階段。這導致對蔬菜穴盤苗自動移栽技術在推廣過程中會存在很大問題，不僅影響農民對相關技術的認識以及理解，而且因為相關的移栽技術不夠成熟導致其應用效率相對較低，阻礙了蔬菜穴盤苗自動移栽技術的廣泛發展。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性能比較先進的穴盤苗移栽機，但是在實際應用過程中，因為其操作過程比較復雜，移栽機的價格也比較昂貴，并且因為土壤氣候等因素，影響移栽機的使用效果。也會限制蔬菜穴盤苗自動移栽技術在實際種植過程中的應用。

（二）研發蔬菜穴盤苗自動移栽機的要點

在我國蔬菜種植發展過程中，我國的溫室生產面積比較大，穴盤苗自動移栽機具有廣闊的需求空間以及應用前。在對蔬菜穴盤苗自動移栽技術進行應用的過程中，需要充分借鑒我國在當前農機研究開發過程中的經驗以及教訓，才能夠確保研究的蔬菜穴盤苗自動移栽機能夠與我國蔬菜種植的實際情況相適應。在當前對穴盤苗自動移栽機進行研發的過程中，要注意以下幾個要點：第一，必須制定蔬菜穴盤苗自動移栽技術的國家標。政府方面要從政策層面對自動移栽技術的開發研制以及推廣進行有效引導，蔬菜穴盤苗移栽技術是一種工廠化農業育苗技術，能夠在極大程度上促進我國蔬菜花卉產業的穩定和快速發展。這就需要加大自動移栽機的研發力度，這樣才能夠從將農民從繁重的體力勞動中解放出來，這是促進農業現代化發展以及可持續發展的重要措施[3]。第二，加強農業技術以及農機技術的結合性。因為蔬菜穴盤苗移栽技術本身是一項綜合性的技術，在對自動移栽技術進行研究和創新的過程中，要充分考慮到育苗技術、移栽技術以及收獲技術之間的聯系性，這樣才能夠根據不同的育苗方式，不同穴盤種類以及不同基質類型開發出有效可靠的蔬菜穴盤苗自動移栽機，才能夠保證自動移栽機在推廣過程中滿足各個地區的種植需求，對促進蔬菜穴盤苗自動移栽技術的廣泛發展有積極意義。第三，必須保證自動移栽機與溫室生產要求相符合。在對自動移栽機進行研發的過程中，要根據我國農民的經濟情況以及我國溫室生產的實際情況，保證自動移栽機的經濟性，要讓農民能買得起，用得起。同時要提高穴盤苗自動移栽機的技術水平，保證自動移栽機操作的簡單性以及便捷性。這樣才能夠使農民在極短時間內掌握自動移栽機的操作方法，才能夠激發農民對蔬菜穴盤苗自動移栽及進行應用的熱情和能。除此之外，為了推廣蔬菜穴盤苗自動移栽技術的廣泛應用，政府方面可以制定相關的農機補貼政策，對購買并使用自動移栽機的農民進行適當補貼，能夠進一步激發農民使用自動移栽機的熱情和積極性。

二、基于PLC控制系統的蔬菜穴盤苗自動移栽技術應用

（一）PLC控制系統

在對蔬菜穴盤苗自動移栽系統進行設計的過程中，控制器是其中的核心部件。在設計過程中，需要對控制器進行嚴格設計。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定性，才能保證控制器能夠適應大面積作業需求。在此次控制器設計過程中，主要采用的是PLC控制器，因為PLC技術的發展比較成熟和完善，利用PLC控制器的應用價格也相對較低，并且可以利用觸摸屏對現場各種穴盤苗參數進行準確設定，能夠對系統硬件進行簡化處理，從而提高系統操作的簡易性，提高自動移栽系統的運行效率。

首先，對PLC控制系統的硬件進行設計時，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。而輸出信號有步進電機橫縱向移動，可以保證苗盤中的育苗能夠按照需求取出，如果出現缺苗情況，利用PLC控制系統可以對其進行自動識別，做出跳過或者報警提示。在對硬件系統進行設計時，PLC以及觸摸屏都可以與顯示器進行連接。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行手動和自動操作切換。同時可以對各種參數進行設定，能夠保證控制系統滿足不同規格的蔬菜穴盤苗自動移栽需求。其次，對PLC控制系統的軟件進行設計時，要根據蔬菜穴盤自動輸送裝置的步驟以及相關要求編制控制軟件。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。當蔬菜穴盤苗移動完成后，系統可以發出提示，更換新的苗盤，重新進行自動傳輸動作，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驗

為了對以PLC控制系統為基礎的蔬菜穴盤苗自動移栽系統的應用效果進行研究，需要對穴盤育苗制缽和輸送裝置的作業效果進行檢測。在實驗大棚內制造穴盤苗自動移栽機，穴盤苗缽總共有六行六列。將蔬菜種子在苗圃內進行種植培育，種子發芽長成苗后，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，可以對蔬菜苗進行自動移栽。為了對自動移栽裝置的可靠性進行驗證，將PLC自動移栽裝置與手工移栽方式進行對比研究。研究過程中，采用人工方式進行移栽時，蔬菜苗損失的個數比較大，最大損失個數到68個，而投苗成功的最大個數為1139個;利用蔬菜穴盤苗自動移栽裝置的最大損失個數僅為31個，損失個數比較少，成功投苗的個數能夠達到1236個。由此證明，以PLC控制系統為基礎的蔬菜穴盤苗自動移栽裝置具有可靠的應用效果，能夠降低蔬菜苗移栽過程中的損失個數，同時能夠提高投苗的成功率。

三、結語

總而言之，在當前的蔬菜穴盤苗自動移栽技術應用過程中，需要了解與掌握當前技術研究現狀，同時要對蔬菜穴盤苗自動移栽技術在應用過程中存在的問題進行準確掌握，保證應用蔬菜穴盤苗自動移栽技術時，能夠根據其應用的要點進行操作，可以在極大程度上促進蔬菜穴盤苗自動移栽技術的廣泛發展和應用。而利用PLC控制系統對蔬菜穴盤苗自動移栽技術進行改進和優化，對提高蔬菜穴盤苗自動移栽技術在應用過程中的穩定性以及可靠性有重要幫助。

參考文獻

[1]王永維，肖璽澤，梁喜鳳，王俊，武傳宇，徐健康.蔬菜穴盤苗自動補苗試驗臺穴孔定位與缺苗檢測系統[J].農業工程學報，2018，34（12）：35-41.

[2]胡靜，韓綠化，溫貽芳，于霜，儲建華，楊揚.與自動移栽相關的不同蔬菜穴盤苗力學特性[J].農機化研究，2018，40（05）：132-136.

[3]李華，曹衛彬，李樹峰，劉姣娣，陳棒棒，馬曉曉.2ZXM-2型全自動蔬菜穴盤苗鋪膜移栽機的研制[J].農業工程學報，2017，33（15）：23-33.