孫美艷 張 丹 華文煊 張 燕

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院基地管理處，江蘇 南京210014；2.江蘇明天農(nóng)牧科技有限公司，江蘇 南京210014）

江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所引進一套葉菜工廠化智能栽培系統(tǒng)，經(jīng)過多次改良后，在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動物科學(xué)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(tǒng)的葉菜栽培方式，將葉菜種植在設(shè)施內(nèi)的種植架上，從播種、定植、采摘到基質(zhì)回收實現(xiàn)了自動化操作，充分利用設(shè)施環(huán)境可調(diào)可控的優(yōu)勢，用人工智能設(shè)備替代了勞動力，減少了勞動力投入，提高了生產(chǎn)效率和空間、資源的利用效率，保障了葉菜的產(chǎn)量及品質(zhì)?，F(xiàn)將該智能設(shè)備的運行方式介紹如下。

1 用播種機播種

選擇產(chǎn)量高、生長周期短的葉菜品種，選用信譽好、品質(zhì)優(yōu)的商品基質(zhì)，選用定制的能重復(fù)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(nèi)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(tǒng)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(zhì)填滿基質(zhì)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(zhì)箱下方的自動移栽傳輸帶上，當(dāng)栽培槽通過基質(zhì)箱正下方時，紅外探頭自動識別將基質(zhì)裝滿栽培槽；當(dāng)裝滿基質(zhì)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(xù)向前傳輸至種植緩沖區(qū)。

3 栽培槽自動上架

收到種植任務(wù)的智能行走機器人（AGV）托舉著空的種植架在種植區(qū)固定位置等候，收到種植緩沖區(qū)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(dāng)一面放滿后，AGV 旋轉(zhuǎn)180°，在種植架的另一面繼續(xù)擺放，全部放滿后機械臂發(fā)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(tǒng)預(yù)設(shè)好的路線，將種植架擺放至指定區(qū)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(shè)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(dǎo)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(shè)滴灌帶，開啟水管支架處的開關(guān)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(jié)約水資源，還可降低設(shè)施內(nèi)的空氣濕度，減少病蟲害的發(fā)生概率。

5 自動采收

AGV 收到采收信息后按系統(tǒng)預(yù)設(shè)的路徑將葉菜生長成熟的種植架搬至采收區(qū)。AGV 到達采收區(qū)后發(fā)出信號通知機械臂，機械臂將基質(zhì)槽從種植架上逐盤取出放置在采收緩沖區(qū)。負責(zé)采收的工作人員站在轉(zhuǎn)動的采收緩沖區(qū)邊，將經(jīng)過的栽培槽搬出后剪出凈菜即可。

6 用篩分機回收基質(zhì)

葉菜采收后，基質(zhì)槽中的舊基質(zhì)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(zhì)進行分離，分離出來的基質(zhì)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(nèi)溫度保持25 ℃左右。高于30 ℃時，應(yīng)及時打開遮陽網(wǎng)進行遮陽降溫，如有必要可同時打開濕簾和風(fēng)機進行降溫；低于0 ℃時，則需增溫防凍。（2）濕度管理。設(shè)施內(nèi)空氣濕度保持85%～90%，可采用增減溫度或通風(fēng)措施來調(diào)節(jié)；打開防蟲網(wǎng)進行通風(fēng)換氣時，應(yīng)在大棚內(nèi)張貼黃光板，降低蟲害的發(fā)生概率。