智能設備在葉菜工廠化生產中的應用*

孫美艷 張 丹 華文煊 張 燕

（1.江蘇省農業科學院基地管理處，江蘇 南京210014；2.江蘇明天農牧科技有限公司，江蘇 南京210014）

江蘇省農業科學院農業資源與環境研究所引進一套葉菜工廠化智能栽培系統，經過多次改良后，在江蘇省農業科學院六合動物科學基地示范推廣，取得了良好的效果。葉菜工廠化智能栽培改變了傳統的葉菜栽培方式，將葉菜種植在設施內的種植架上，從播種、定植、采摘到基質回收實現了自動化操作，充分利用設施環境可調可控的優勢，用人工智能設備替代了勞動力，減少了勞動力投入，提高了生產效率和空間、資源的利用效率，保障了葉菜的產量及品質?，F將該智能設備的運行方式介紹如下。

1 用播種機播種

選擇產量高、生長周期短的葉菜品種，選用信譽好、品質優的商品基質，選用定制的能重復使用的育苗穴盤（8列×10行）。用播種機播種，邊播邊檢查播種效果，保證穴盤內每穴1粒種子。

2 用自動移栽機移栽

改進后的自動移栽機將原來1次需8個育苗穴盤改為2個穴盤，縮小了移栽系統的空間需求。移栽苗要求株高2.5 cm、2葉1心。機器運行時，由傳輸帶將成品基質填滿基質箱，將苗情符合要求的穴盤每2個為1組并排固定在頂苗器上，將空的栽培槽放置在基質箱下方的自動移栽傳輸帶上，當栽培槽通過基質箱正下方時，紅外探頭自動識別將基質裝滿栽培槽；當裝滿基質的栽培槽被傳輸至下苗口下方時，栽培槽被檔桿擋住，上方自動頂苗器的頂桿逐個將苗頂出（每次頂出8棵）至下苗口上方的蓋板上，蓋板掀起可使苗根部朝下落至下苗口，同時下苗口落至栽培槽中，下口張開，葉菜苗即落進栽培槽完成葉菜移栽；栽培槽被繼續向前傳輸至種植緩沖區。

3 栽培槽自動上架

收到種植任務的智能行走機器人（AGV）托舉著空的種植架在種植區固定位置等候，收到種植緩沖區有栽培槽的信號后，機械臂開始工作，將栽培槽逐個抓起擺放到種植架。每列種植架分為左右2 面，每面可擺放5 個栽培槽，當一面放滿后，AGV 旋轉180°，在種植架的另一面繼續擺放，全部放滿后機械臂發出擺滿種植架的信號給AGV，通知AGV 離開。收到信號的AGV 托著種植架，邊掃描二維碼邊向前行駛，按照系統預設好的路線，將種植架擺放至指定區域，完成栽培槽自動上架過程。也可用磁條代替二維碼，但鋪設磁條的前期工作量較大，需地面開槽；用二維碼，地面平整度要求較高，落差一般不宜超過2～3 mm，否則AGV 行走時會鏟到二維碼，導致二維碼破損。

4 滴灌帶供水

每列種植架前端裝有水管支架，10 個栽培槽鋪設滴灌帶，開啟水管支架處的開關便能將水通過滴灌帶滴入每個栽培槽，完成灌溉。與噴灌相比，該滴灌方法不僅可節約水資源，還可降低設施內的空氣濕度，減少病蟲害的發生概率。

5 自動采收

AGV 收到采收信息后按系統預設的路徑將葉菜生長成熟的種植架搬至采收區。AGV 到達采收區后發出信號通知機械臂，機械臂將基質槽從種植架上逐盤取出放置在采收緩沖區。負責采收的工作人員站在轉動的采收緩沖區邊，將經過的栽培槽搬出后剪出凈菜即可。

6 用篩分機回收基質

葉菜采收后，基質槽中的舊基質被傾倒在傳輸帶上并被傳輸至篩分機，篩分機將殘根殘葉與基質進行分離，分離出來的基質可回收再利用。

7 溫濕度管理

（1）溫度管理。葉菜生長期間大棚內溫度保持25 ℃左右。高于30 ℃時，應及時打開遮陽網進行遮陽降溫，如有必要可同時打開濕簾和風機進行降溫；低于0 ℃時，則需增溫防凍。（2）濕度管理。設施內空氣濕度保持85%～90%，可采用增減溫度或通風措施來調節；打開防蟲網進行通風換氣時，應在大棚內張貼黃光板，降低蟲害的發生概率。