嘉兴市植物工厂生菜育苗技术——以嘉兴蓝城三菱植物工厂为例.pdf

2023 18 DOI 10 3865 j issn 1001 3547 2023 18 004 李其友 男 武汉市农业科学院工会副主 席 正高职高级农艺师 全国 湖北省瓜 菜工厂化育苗产业技术创新战略联盟理 事长 湖北省园艺学会理事 湖北省西甜 瓜协会理事 中国蔬菜协会种苗分会理 事 湖北省 武汉市科技特派员 评标专 家 引进 消化 吸收美国speeding公司 工厂化穴盘育苗技术 促进了武汉地区 芦笋结构调整和小型礼品西瓜产业化发 展 将穴盘育苗发展成了企业集群 嫁接 育苗技术走在全国前列 参与农业部公 益性行业农业科研专项 设施农业高效 育苗标准化生产工艺与配套设备研究与 示范 主持省市10 余项科研项目 取得 8 项发明专利 10 项实用新型专利 发 表论文10 余篇 主编 西瓜 甜瓜设施栽 培 一书 获得过湖北省科技进步一等 奖 三等奖 农业部丰收二等奖 武汉市 科技进步二等奖 曾被评为湖北省第六 届优秀科技副县长 2014 年被湖北日报 传媒集团联合省发改委 科技厅 农业 厅评为 湖北三农杰出人物 2016 年入 送武汉市 黄鹤英才 农业计划 人才 嘉兴市植物工厂生菜 育苗技术 以嘉兴蓝城三菱植物工厂为例 姚元恒 近年来 我国生菜产业发 展迅速 播种面积和产量飞速 扩张 1 国家也从政策层面为生 菜产业的发展作出指导 进一 步促进我国生菜产业的发展 2 据 FAO 统计数据显示 2020 年我国生菜及菊苣类播种面积 60 64万hm 2 产量1 432 31万t 在生菜产业高速发展背景下 市场对于优质生菜苗的需求与 日俱增 培育优质生菜苗是高 效生产生菜的重要保障 生菜 的规模化种植 标准化生产离 不开工厂化育苗技术的支持 植物工厂作为我国先进的设施 农业生产方式 受自然条件影 响小 能够为作物提供精确的 生产计划 促进作物快速生长 实现清洁生产和多层立体式培 植 为生菜工厂化育苗奠定了 科技基础 3 与传统露天育苗及薄膜温 室育苗相比 植物工厂育苗方 式具有环境控制能力优 自动 化程度好 集中管控方便 人力 成本节省等优点 可实现生菜 周年化 健康绿色 持续稳定生 产 在促进生菜产业化及绿色 种植中起着重要作用 4 当前 植物工厂主要分为太阳光型植 物工厂 人工光型植物工厂两 种 嘉兴蓝城三菱植物工厂结 合了两者特点 即利用人工光 型的育苗箱精确生产优质 健 壮良苗 再利用太阳光在大棚 中进行营养液栽培 可实现高 效率 全年栽培 1 嘉兴蓝城三菱植物工 厂概况 嘉兴蓝城三菱植物工厂已 建成面积 1 600 m 2 可年种植 12 茬 是常规种植的 4 倍 满 负荷运行 可实现蔬菜年产量 5万kg以上 日常管理过程中 通过引进良种 优质营养液 进 行工厂化种植 日式科学管理 逐步改变效率低 回报率低的 常规农业生产方式 提高农业 种植的科技含量和商品化蔬菜 的生产效率 同时采用多种物 理 农业技术防虫 做到无土 壤 无农药生产 为消费者提供 安全放心的蔬菜 2 嘉兴蓝城三菱植物工 厂生菜育苗的关键技术 嘉兴蓝城三菱植物工厂生 菜育苗采用全封闭式的智能育 苗箱 在封闭系统内 通过调节 温度 湿度 光照 CO 2 浓度等 指标参数 模拟植物生长所需 13 2023 18 的最佳环境 实现生菜的周年繁 育 从播种到秧苗长成 根系深 入基质内部 需10 14 d 可一次 性培育 3万多株苗 种苗繁育效 率是普通温室育苗的 8 倍以上 育苗箱内 不受气候影响 种子 发芽率高 在 95 以上 能培育 整齐 健康的生菜苗 17 m 2 的智 能育苗箱 年均可产出近 100 万 株的生菜苗 嘉兴三菱植物工厂 生菜培植主要包括播种 智能育 苗箱育苗 定植 栽培和收获环 节 其中涉及的育苗关键技术包 括培养基的填充 穴盘覆土辅助 技术 人工照明 营养液供给 立 体环境控制等 2 1 播种作业 播种前准备 开始生菜 播种作业前 要做好播种所需物 料的准备工作 一是播种物料 包括种子 培养基 育苗托盘 水 稻托盘 播种板 播种穴压板 工 作台 1 m 60 m 作业箱 取培 养基的容器 工作服 二是浇水 物料 包括喷水壶 专用肥料 三 是发芽工具 包括育苗箱 发芽 架 此外 还需要育苗托盘运输 用的推车 防尘口罩 防护眼镜 和手套之类的辅助用品 种子选择 生菜种子选 择是播种作业的关键环节 种子 选择过程中需注意种子品种 种 子形态和种子数量 首先 品种 选择方面 要考虑季节性 市场 性 可操作性及环境条件 同一 品种因为地域特性不同 播种时 间也会大相径庭 其次 生菜种 子形态方面 可以选用圆形普通 种 针形种子因出芽情况不好 不建议使用 最后 用种量方面 因种子形状 质量 发芽率有所 不同 一般每穴播1 6粒种子 1 张育苗盘有 288 穴 应根据计划 种植数量计算应播种的育苗托 盘数 培养基填充及打播种穴 顺序 培养基填充及打播种穴 顺序是播种作业的重要环节 首 先 将生菜育苗托盘放在水稻托 盘内 在育苗托盘上铺满培养 基 敲 1 2 次托盘 从而使育苗 托盘各穴充分填充培养基 其 次 再次添加培养基 平整表面 用播种压穴板压播种穴 基质深 度以 7 1 mm 为宜 过深则不 利于生根 播种顺序 播种顺序是 播种中不可忽视的环节 首先 对打了穴的育苗托盘用播种板 进行播种 注意播种粒数要根据 种子形状 季节 播种穴板内穴 径的实际尺寸进行调整 其次 覆培养基 进行表面平整 此处 参照培养基使用的注意事项 嘉兴蓝城三菱植物工厂秧苗 繁育作业工序严密 作业密度高 空间紧凑 自动化辅助技术不可 或缺 采用自动化辅助技术 不但 可以有效降低人工使用 而且还 能够提高空间利用效率 发芽处理 覆土后的育 苗托盘要用育苗专用营养液定 量浇水 浇水量为每托盘800 mL 需要特别注意的是 浇水量过多 会造成发芽不良 浇水量过少 则发芽整齐度降低 浇完水的育 苗托盘放到育苗箱内的发芽架 上 按立体式育苗箱的层架依次 摆放 用防水银膜包裹 育苗箱 温度控制在20 左右 最快2 d 左右就可以发芽 2 2 育苗管理作业 光照管理 发芽后的育 苗托盘放到育苗架上后 水量充 满育苗架托盘 使培养基充分吸 收水分 然后设置育苗箱环境 光照时间12 h 9 00 21 00 温 度设定为 22 CO 2 浓度设置为 1 000 mL m 3 LED 人工光技术 是嘉兴蓝城三菱植物工厂育苗 箱系统核心装备的重要组成部 分 同时 也是种苗繁育能量消 耗的主要来源 嘉兴蓝城三菱植物工厂光 环境可调控性强 能够从光质 光强及光周期等多方面对光环 境进行控制 同时在时间序列 上 对不同的光照因素实行优化 组合 合成种苗繁育独特的光配 方 形成种苗繁育所需的最佳光 环境 所以 根据不同种苗繁育 的需光特点和生产计划 优化光 配方参数和供应光方式 研制出 特用节能 LED 光源 能够很大 程度上提高种苗繁育光能转化 率 提高种苗繁育数量 优化种 苗繁育质量 同时 能够降低能 量损耗 节约生产成本 营养液供给管理 水肥 一体化灌溉系统主要利用潮汐 式灌溉的方式 通过对营养液供 给时间及频次的精准控制 以达 到水分和矿物元素的稳定供给 和高效率使用 采取底面给液方 式 培养液 EC 值为 1 5 dS m 培 养液采取自动化灌溉方式 1 d 灌1次 浇水开始时间为光照开 始时间 每个育苗架浇水时间为 10 min 采用生菜种苗繁育的特 用营养液配方 可满足种苗健康 繁育需求 保障种苗繁育的速度 和质量 此外 利用在线营养液 离子检测系统和营养液灭菌技 术 能够对营养要素做到及时补 给 避免微生物及次生代谢物质 沉淀阻碍种苗繁育 育苗层架管理 嘉兴蓝 城三菱植物工厂种苗繁育利用 多层立体式层架方式 采用模块 14 化方式 能够做到植物工厂种苗 繁育系统的高效组合 培植层架间距能够灵活调 整 以满足品类繁多的不同作物 种苗繁育所需的空间 在很大程 度上提高了空间的使用效率 此 外 苗床装备 照明装备和水肥 一体化灌溉装备的分离式安装 能够使得苗床具备运输能力 便 于在播种 催芽及驯化等不同作 业环节灵活移动 从而降低苗盘 搬运的人工成本 环境控制管理 对于生 长环境精确高效的调控 是嘉兴 蓝城三菱植物工厂秧苗繁育系 统的重要特点 三菱植物工厂的 外维护系统主要由不透光 绝缘 性强的材料组成 在此基础上 种苗生长环境下的光照 温度 湿度 风速 CO 2 等指标的调节 不受外界环境的影响 利用 CFD 模型组建优化风 道布置 集合微环境调控方式 能够使高密度培植空间内温度 湿度 风速 CO 2 等植物生长因 子保持最佳状态 智能环境控制 利用分布式传感器和触点式调 控 形成监控模块和调控单元的 连接 实现整个种苗繁育内部环 境的实时调节 此外 水冷光源 的利用和水体循环 融合引进室 外冷源 能够节能降温 减少能 量消耗 苗龄与秧苗出库标准 发 芽后 秧苗在封闭式育苗箱育苗 13 d 左右 达到 3 叶 1 心 第 1 及第 2 真叶长 3 4 cm 盘根性 好 即可出库定植 3 植物工厂生菜育苗应用 前景展望 作为现代高效农业的示范 植物工厂从精准环境控制 资源 高效利用 安全高效生产及标准 化作业等应用环节 均凸显了其 在种苗繁育方面的优势 3 1 精准环境控制 在植物工厂条件下 光照 温度 湿度 CO 2 营养液等可控 性高 能够为种苗繁育模拟最佳 的生长环境 免受时空和区域的 制约 能够实现作物周年生产 3 2 资源高效利用 得益于种苗各种生长环境 因素的精准调控 植物工厂种苗 繁育周期比传统种苗繁育缩短 30 50 并且种苗优质高产 3 3 安全高效生产 植物工厂清洁高效的生长 环境 能够很大程度上减少蔬菜 繁育期内病虫害的发生 此外 通过对培植参数的优化 产出的 蔬菜苗具备更强的抗性 能够很 大程度上减少种苗繁育和栽培 环节中的农药施用 保证农产品 安全 减少环境污染 实现种苗 繁育的健康绿色可持续生产 5 3 4 标准化作业 植物工厂利用标准化 智能 化 工业化的生产方式 从而使 种苗繁育的各个环节都能够得 以严格控制 能明显提升资源使 用效率 可见 植物工厂作为智能育 苗的新载体 在精准环境控制 资源高效利用 安全高效生产及 标准化作业等方面具有巨大优 势及商业化潜力 随着健康轻食 理念的逐渐普及 人们的健康饮 食习惯也在慢慢养成 富含多种 营养成分的生菜也将会成为餐 桌日常的必备食物 因此 植物 工厂在深入开展智能化育苗 标 准化种植 数字化管控和高效化 运营等方面 具有很好的发展趋 势和应用前景 参考文献 1 王瑜 全国蔬菜产业发展规划 2011 2020 年 发布 J 农业工 程 2012 2 51 2 中华人民共和国农业农村部 农业 部办公厅关于印发 全国设施蔬菜 重点区域发展规划 2015 2020 年 的通知 R OL 2017 01 29 san 201711 t20171129 5923411 htm eqid 898267390000fb9500000006 643cb2a0 3 张晓慧 周增产 王峻峰 等 植物 工厂关键技术的研究与应用 J 北方 园艺 2010 4 204 207 4 王勤 蔬菜穴盘育苗技术的发展 J 内蒙古农业科技 2006 7 39 40 5 许亚良 刘新颖 杨其长 植物工厂 秧苗繁育关键技术装备与产业化 J 农业工程技术 2022 42 4 12 15 姚元恒 嘉兴蓝城春风江南农业科 技服务有限公司 浙江 314207 收稿日期 2023 06 09 可分离式多层立体育苗技术 出库苗龄 2023 18 15