一種烤煙漂浮育苗抽水式晾盤裝置的研發與應用

王藝焜，祖慶學，聶忠揚，牟道靜

（貴州省煙草公司貴陽市公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

漂浮育苗是目前我國煙草育苗大棚里采用的最廣泛的育苗方式，育苗過程中，煙苗一直生活在適宜的“人造環境”里，因與外界接觸少、缺乏抗逆鍛煉而抗逆性極差，若不進行晾盤直接移栽，會造成煙苗弱不禁風，略有風吹日曬就萎蔫，嚴重影響其在大田的生長，移栽后成活率偏低[1]。晾盤是烤煙漂浮育苗的重要技術環節，是對移栽前的煙苗人工施加適度的水分、養分脅迫，以增加煙苗角質化程度，促進莖稈木質化，提高煙苗壯苗率，同時可使煙苗建立對水分、養分脅迫因子的忍耐和抵抗力，盡快適應移栽后的大田環境。較多研究表明，晾盤環節對煙苗素質的影響至關重要，晾盤可以更好地協調煙苗株高、莖圍及根系的科學生長[2-5]，提高煙苗壯苗率、移栽成活率和縮短煙苗還苗時間[6-7]。

目前，常見的晾盤方式有架桿晾盤、撤水晾盤、鐵絲加竹竿晾盤，這些晾盤方式操作耗時長，投入用工多，勞動強度極大，現如今烤煙生產勞動人力極度短缺，給煙葉生產帶來了嚴重威脅[8]。為此，筆者基于物聯網技術設計了一種抽水式晾盤裝置，有效縮短晾盤操作耗時，提高晾盤效率，從而減少用工投入，進而達到晾盤環節省工降本、提質增效的目的。

1 系統組成

1.1 系統結構

利用物聯網技術，設計一套烤煙漂浮育苗抽水式晾盤裝置的控制系統，系統由帶泡沫支腳的漂盤、雙向自吸泵、智能電控柜、攝像頭、云平臺、移動端模塊構成。攝像頭將大棚內煙苗的信息通過移動網絡上傳至云平臺并保存到數據庫中，用戶通過移動端模塊獲取信息，經用戶決策后，發送操作指令，指揮智能電控柜控制雙向自吸泵的啟停，詳見圖1、圖2。

圖1 抽水式晾盤裝置系統結構圖

圖2 移動端模塊遠程智能監控、控制圖

1.2 系統參數

聯系廠家按照設計圖定制帶泡沫支腳的漂盤，漂盤尺寸為540 m m×343 m m×58 mm，單孔尺寸27 mm×27 mm×55 mm，支腳20 mm×20 mm×40 mm（見圖3）。雙向自吸泵為凱發電器有限公司BEM-30-4P型，功率800 W，攝像頭型號為海康C3C，智能電控柜為廣州賽通科技有限公司定制設計的S7200型。

圖3 帶泡沫支腳的漂盤實物圖

1.3 工作流程

育苗池在抬水平時，苗池底部向放置雙向自吸泵的一端傾斜并低于相對的另一端。育苗池包括多組，每組由二個育苗池A、B組成，雙向自吸泵位于二個育苗池A、B之間，用于實現將育苗池A的營養液抽往育苗池B，每個育苗池內有多個帶有泡沫支腳的漂盤。在移栽前2～3周，先將苗池A的營養液全部抽出廢棄，通過攝像頭觀察苗池A的煙苗情況，當煙苗的狀態為中午發生萎蔫，早晚能恢復時[9]，從移動端模塊發送操作指令，通過智能電控柜控制雙向自吸泵將苗池B的營養液全部抽到苗池A中，待苗池B達到晾盤目的后，再將苗池A的營養液全部抽到苗池B中，如此反復操作直至移栽。

2 應用效果

2.1 試驗設計

試驗于2021年以QC課題的形式注冊實施，實施地點為貴州省貴陽市開陽縣馮三鎮毛坪育苗工廠，與開陽縣煙草專賣局（分公司）共同實施。試驗設2個處理，分別為傳統架竹竿晾盤（CK）和抽水式晾盤裝置晾盤，每處理1個大棚，其它管理措施按照當地優質育苗操作標準進行。

2.2 測定項目

成苗期移栽前1天分別從兩個大棚內隨機抽取漂盤調查壯苗率，每處理10盤，重復3次，共計30盤。壯苗標準為莖稈粗壯、柔韌，纖維木質化程度高，不易折斷，莖圍2.2～2.5 cm，莖高10.0～15.0 cm，主根粗壯，側根發達，無螺旋根，無病蟲害，群體整齊一致[10]。測定傳統架竹竿晾盤（CK）、抽水式晾盤裝置晾盤的操作耗時及成本。傳統架竹竿晾盤（CK）操作耗時的測定，按照如下流程進行。

2.3 數據處理

試驗數據采用Microsoft Excel2013 繪制圖表和SPSS17.0統計軟件進行方差分析。

2.4 結果分析

2.4.1 不同晾盤方式對晾盤操作耗時的影響。由表1、表2可知，傳統架竹竿晾盤（CK）操作1次，總耗時為16.12 h，單盤操作耗時為11.6 s；抽水式晾盤裝置晾盤操作1次，總耗時為3.4 s，單盤操作耗時為0.0007 s，效率提升約1 600 000%。

表1 傳統架竹竿晾盤耗時統計表

表2 抽水式晾盤裝置晾盤耗時統計表

2.4.2 不同晾盤方式對壯苗率的影響。由圖4可知，常規架竹竿晾盤（CK）與抽水式晾盤裝置晾盤的煙苗壯苗率分別為86.23%和86.11%，兩者間無明顯差異。

圖4 不同處理煙苗壯苗率

2.4.3 不同晾盤方式的成本。由表3可知1個育苗大棚傳統架竹竿晾盤（CK）投入的成本是7 600元，抽水式晾盤裝置晾盤的成本是3 370元，節約了4 230元。

表3 不同晾盤方式成本投入統計表

3 結論

與傳統架竹竿晾盤（CK）相比，抽水式晾盤裝置晾盤操作效率提升了約1 600 000%，單棚減少用工投入23個，節約成本4 230元，且兩種晾盤方式壯苗率差異不大。若擴大推廣面積，將會節約更多的成本，建議在有條件的煙區進行推廣。抽水式晾盤裝置的一個核心組成部分是帶泡沫支腳的漂盤，若選擇普通漂盤，無法將營養液抽干，達不到晾盤的效果。因為合作社每年都要購買新漂盤，若要推廣該裝置，可以逐年進行替換，不會增加成本。此外，帶泡沫支腳的漂盤可以用于淺水育苗、濕潤育苗等，不浪費，同時可以改進育苗技術。