CN207612853U - 工厂化机插水稻无土育秧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水稻机插育秧技术领域，涉及工厂化机插水稻无土育秧系统。该系统包括育秧棚(1)、育秧温室主架(2)、育秧架(3)、补水系统(4)、温度调节系统(5)和育秧苗床(6)六大部分。本实用新型整个育秧系统相互配合，保证了上述秧苗卷长达到最佳长度。利用本实用新型培育成的秧苗卷长度达3‑6m，是0.58m常规秧块的6‑10倍，但是其质量仅为常规营养土秧块的1/5，减轻了秧块搬运过程中人力、机械的投入。同时，由于秧卷长3‑6m，在机插本田过程中，有效的减少了插秧机停机补秧的次数，使得本田机插效率有了较大幅度的提升。
Description
技术领域
本实用新型属于水稻机插育秧技术领域，涉及一种工厂化机插水稻无土育秧系统。
背景技术
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，世界一半以上的人口以稻米为主食。中国是世界上最大的稻米生产国和消费国，水稻的播种面积较大，在世界水稻种植中位居第二，总产量居世界首位，水稻的稳产与高产在保证我国粮食安全中发挥着重要作用。当下，随着我国农业的快速发展，水稻机械化、规模化程度逐步提高，传统的手插、抛秧等栽培方式必将被机械化插秧全面替代。
水稻工厂化育秧，是指充分利用现代农业装备，集机电一体化、标准化、自控化为一体，创造一个适应水稻秧苗生长发育的良好环境，实现集约化、规模化、产业化育秧。水稻工厂化育秧通过调控育秧环境，并通过统一供种、统一育秧、统一秧田管理，不仅提高了育秧效率和秧苗素质还能大大降低育秧成本，有利于推进机插秧等轻型高产栽培技术的推广。
现有的育秧技术多以营养土或基质为育秧介质进行秧苗培育，秧土准备费时耗工，取土难，育成秧苗块根系盘接力小，秧苗操作及插秧过程中易损伤秧苗及秧苗块，在一定程度上制约了水稻机插秧的发展（周美文等，一种水稻机插秧的育秧方法. 中国专利，2015107438825）。无土水培育秧方法是由日本学者提出的（Kohei TASATA. RaisingandTransplanting Technology for Long Mat with Hydroponieally Grown RieeSeedlings.日本农业研究季刊.1999:33(1)，31-37），针对传统营养土（基质）育秧方法，国内学者进行了有关其工厂化育秧方法的探讨（杨宝林等，一种水稻工厂化育秧方法. 中国专利，2014101556556）；但是，对于无土水培育秧方法，并未有工厂化育秧方法相关的报道。此外，在国内现有无土水培育秧研究时，均为塑料大棚或温室单层苗床育秧，水（营养液）管理方式为循环浇灌，芽谷播种和稻壳撒施均为手工操作，工作效率较低、劳动力投入较大，在一定程度上限制了无土育秧方法的推广应用（Li et al., Quality and Field GrowthCharacteristics of HydroponicallyGrown Long-Mat Seedlings. Agronomy Journal.2016, 108: 1581-1591），限制了我国水稻育秧方式向集约化、轻简化、产业化方向的发展。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种工厂化机插水稻无土育秧系统。
本实用新型提供的工厂化机插水稻无土育秧系统，包括育秧棚、育秧温室主架、育秧架、补水系统、温度调节系统和育秧苗床六大部分；其中，育秧架为层架式结构；育秧苗床紧密贴合育秧架，由3-5个育秧槽组成；距离每个育秧槽边缘4-5cm设有一齿状挡水板，距离育秧槽边缘2-3cm有一出水口，出水口与三级排水管相连；三级排水管汇集后与二级排水管相连接，二级排水管出安装一个控水阀门，通过控制阀门可以调节苗床内水层厚度，二级排水管与一级排水管相连接，一级排水管与储水桶相连。
育秧棚与育秧温室主架之间的架构按照常规方法组装，二者组成育秧温室。在选址时要求交通便利、用水用电方便、排灌方便的地块。根据生长需要建设温室面积，本申请考虑到工厂化生产效率、育秧系统管理操作性和生产投入产出，选择温室占地面积为2000-3000平方米。
齿状挡水板长度为4.5-4.9cm，宽度为1-1.5cm，高度为5cm，包括一排齿状导水孔，出水孔形成齿状挡水板的梳齿镂空结构，每个出水孔为高度为2-4cm，长度为0.2-0.3cm，宽度为1-1.5cm。
上述工厂化机插水稻无土育秧系统，其中，育秧苗床两端各设置一个轨道，水稻育秧播种机通过轮滑卡合在轨道上。通过卡合轨道，水稻育秧播种机可以自由移动，保证撒施稻壳和芽谷的需要。该播种机改装有两个作用，一个是撒施稻壳，另一个是播种稻谷。所述水稻育秧播种机播种宽幅与育秧苗床宽度一致，稻壳承载量为40-60升，使得最终播撒后一个育秧苗床内稻壳厚度为1cm。
上述工厂化机插水稻无土育秧系统，其中，育秧苗床长4m、宽1.2m、高0.05m。
上述工厂化机插水稻无土育秧系统，其中，育秧苗床由4-5个育秧槽组成，每个育秧槽长4m、宽0.28m、高0.05m。育秧槽与育秧苗床规格相互配合，保证在育秧介质不发生松散状态，工厂化操作可以获得最大面积秧块。
上述工厂化机插水稻无土育秧系统，其中，育秧槽平铺有育秧介质，该育秧介质自上而下依次为10-25g/cm2黑色纺黏无纺布、1cm厚稻壳。在准备介质过程中，先将稻壳均匀撒施在育秧槽内，之后将无纺布平铺于稻壳上方，最后对苗床进行喷水，使稻壳自然沉淀、无纺布与稻壳吸附在一起，育秧介质播种前一天准备为宜。
上述工厂化机插水稻无土育秧系统，其中，育秧架为多层结构，分为上层、中层和下层；其中，下层距地面10厘米，中层距地面为90厘米，上层距地面为150cm。
上述工厂化机插水稻无土育秧系统，其中，补水系统包括储水桶、控制箱、水泵、输水管、阀门、雾化喷头；其中，雾化喷头垂直于育秧架，与育秧架的上层相距45-75cm，雾化喷头间隔为2-2.5m。每层育秧苗床有一套喷水设备，育秧架与雾化喷头高度相互配合，保证可以进行播种操作的同时以最小耗水量获得最大喷水面积。
上述工厂化机插水稻无土育秧系统，其中，温度调节系统包括可以开闭的裙膜、天膜、遮阳网、喷雾设备和排风扇。温室上要设置防虫网网，防止灰飞虱等入侵。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型通过对播种机播种量装置的调整，使进行稻壳撒施时，育秧槽内的稻壳厚度为1cm；而由1cm稻壳形成的育秧介质，可以保证根层盘结较密，秧块弹性相对较低，机插本田时不会出现秧爪拉秧的现象，机插秧苗较均匀。同时，通过对播种机种子容器装置的调整，使进行稻壳撒施时，容器内40-60升的稻壳足够满足一个育秧苗床内稻壳厚度为1cm。育秧苗两侧设置的轨道，可以使播种机自由运行，相比当前手工撒施稻壳，采用改装的稻壳撒施机撒施稻壳时，育秧槽内的稻壳均匀、平整，有利于芽谷发芽均匀、秧苗生长整齐，同时大大提高了工作效率、减少了劳力投入。综上，本实用新型改装后的播种机，一方面，能够均匀、整齐的撒播稻种（芽谷）和稻壳，稻谷发芽整齐、长势匀称、秧苗素质好；另一方面，相比于手工撒播稻种和稻壳，工作效率明显提高，减少了人力投入。
2.本实用新型完全摒弃了传统育秧采用的泥土或基质，利用水稻稻壳和新型无纺布（Nonwoven cloth）为水稻育秧介质，其中稻壳来源广泛、价格低廉，而且无需再加工，利用稻壳和无纺布作为新的水稻育秧介质，彻底解决了育苗取土破坏植被及取土难的问题，减少了取土、筛土、调酸、拌肥、拌药、贮藏等生产过程，大大降低了规模化生产中育秧介质的准备、加工等人力物力的投入；此外，由于秧苗卷容重较轻，便于运输，对插秧机负荷小，因而机械磨损轻、插秧速度快。
3.本实用新型整个育秧系统相互配合，保证了上述秧苗卷长达到最佳长度。利用本实用新型培育成的秧苗卷长度达3-6m，是常规秧块（0.58m）的6-10倍，但是其质量仅为常规营养土秧块的1/5，减轻了秧块搬运过程中人力、机械的投入。同时，由于秧卷长3-6m，在机插本田过程中，有效的减少了插秧机停机补秧的次数，使得本田机插效率有了较大幅度的提升；
4.本实用新型在传统温度调节装置的基础上，设置喷雾和排风扇等辅助设备，可以更好地达到控温控湿作用。育秧槽设置循环系统，有喷雾设备和水回流系统，可以增大人为对秧苗生长的调控能力，同时由于采用本专利进行秧苗培育，在秧苗生长前期采用自来水浇灌，到后期采用营养液利用水泵循环浇灌培养秧苗，大大提高了肥料利用效率，秧苗生长健壮，弹性较大。
最终，采用本实用新型装置培养秧苗，秧苗素质与常规营养土秧苗素质持平，甚至有优势；最终产量与常规营养土育秧一样拥有获得高产的潜力。此外，由于本实用新型操作简便、便于工厂化、专业化育秧，能够有效的促进水稻机插秧产业的发展。
附图说明
图1：工厂化机插水稻无土育秧系统主视图
其中，1.育秧棚2.育秧温室主架3.育秧架5.温度调节系统6.育秧苗床18.上层19.中层20.下层
图2：育秧苗床主视图
其中，3.育秧架6.育秧苗床7.育秧槽8.三级排水管9.齿状挡水板10.二级排水管11.控水阀门12.一级排水管13.储水桶
图3.齿状挡水板侧面
其中，9.齿状挡水板14.出水孔
图4.育秧苗床俯视图
其中，6.育秧苗床7.育秧槽15.轨道16.水稻育秧播种机
图5.育秧介质侧面
其中，21.育秧介质22.黑色纺黏无纺布23.稻壳
图6.补水系统
其中，3.育秧架4.补水系统、18.上层25.控制箱26.水泵27.输水管28.阀门29.雾化喷头
图7.装有播种机的育秧苗床侧面图
其中，3.育秧架16.水稻育秧播种机17.轮滑18.上层20下层
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域的公知手段。
实施例1
材料与方法
试验地点：江苏省太仓市东林合作社
1.2 供试水稻品种：常规粳稻武运粳24，千粒重27g；；杂交籼稻6两优9368，千粒重28g。
2、试验设计
2.1工厂化机插水稻无土育秧系统准备
该系统包括育秧棚1、育秧温室主架2、育秧架3、补水系统4、温度调节系统5和育秧苗床6六大部分；育秧棚1和育秧温室主架2组成育秧温室的主体结构。育秧温室要求选择交通便利、用水用电方便及排灌方便的地块，总面积为2000-3000平方米。育秧架3为层架式结构；育秧苗床6紧密贴合育秧架3，分为上层18、中层19和下层20；其中，下层20距地面10厘米，中层19距地面为90厘米，上层18距地面为150cm。
补水系统4包括储水桶13、控制箱25、水泵26、输水管27、阀门28、雾化喷头29；其中，雾化喷头29垂直于育秧架3，与育秧架3的上层18相距45cm，雾化喷头29之间间隔为2m。温度调节系统5包括可以开闭的裙膜27、天膜28、遮阳网29、喷雾设备30和排风扇31。
育秧苗床由4个育秧槽7组成；育秧苗床6长4m、宽1.2m、高0.05m。每个育秧槽7长4m、宽0.28m、高0.05m；每个育秧槽7一端底部设有一出水口；出水口与三级排水管8相连，二者之间设有齿状挡水板9；三级排水管8汇集后与二级排水管10相连接，二级排水管10与一级排水管12相连接，一级排水管12与储水桶13相连。育秧苗床6两端各设置一个轨道15，水稻育秧播种机16通过轮滑17卡合在轨道15上。
将稻壳23均匀撒施于育秧槽7内，厚度为1厘米，之后将黑色纺黏无纺布19平铺于稻壳23上方，最后利用雾化喷头29对育秧苗床6进行喷水，使稻壳23自然沉淀、黑色纺黏无纺布22与稻壳23吸附在一起，形成育秧介质21，播种前一天准备将育秧介质21准备好。
在播种前3天用70%敌克松1.5克兑水1.5公斤，均匀喷施室内以防病杀菌，另外大棚内必须清理干净整洁，防止病虫害等寄生物寄生。
2.2 芽谷准备
芽谷进行晒种、脱芒、种子筛选、发芽力测定、浸种和催芽处理后，获得稻谷芽、根系生长整齐一致，颜色鲜白，气味清香，无酒味的芽谷。
2.3播种
育秧温室准备好，芽谷催芽结束后，进行播种。播种量为粳稻为芽谷600g/m2，杂交籼稻为芽谷400g/m2。
2.4苗床管理
经过高温高湿促齐苗、通风炼苗和水分及营养液管理后，获得生长整齐、均匀，叶色鲜绿、无黄叶、无病虫害的秧苗后，采用手工卷秧的方式将秧块卷曲成秧苗卷，后用细绳将秧苗卷固定，防止秧苗卷散开，方便搬秧、运秧，尤其是长距离运输。
可以知道，上述实施例仅为了说明实用新型原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型不仅限于此，本领域技术人员在不脱离本实用新型实质情况下，可以做出各种改进和变更，这些改进和变更也属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于，该系统包括育秧棚(1)、育秧温室主架(2)、育秧架(3)、补水系统(4)、温度调节系统(5)和育秧苗床(6)六大部分；其中，育秧架(3)为层架式结构；育秧苗床(6)紧密贴合育秧架(3)，由3-5个育秧槽(7)组成；距离每个育秧槽(7)边缘4-5cm设有一齿状挡水板(9)，距离育秧槽(7)边缘2-3cm有一出水口；出水口与三级排水管(8)相连；三级排水管(8)汇集后与二级排水管(10)相连接，二级排水管处安装一个控水阀门(11)，通过控制阀门可以调节育秧苗床(6)内水层厚度，二级排水管(10)与一级排水管(12)相连接，一级排水管(12)与储水桶(13)相连。
2.权利要求1所述的工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于：齿状挡水板(9)长度为4.5-4.9cm，宽度为1-1.5cm，高度为5cm，包括一排齿状出水孔(14)，形成齿状挡水板(9)的梳齿镂空结构，每个齿状出水孔(14)为高度为2-4cm，长度为0.2-0.3cm，宽度为1-1.5cm。
3.权利要求1所述的工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于：育秧苗床(6)两端各设置一个轨道(15)，水稻育秧播种机(16)通过轮滑(17)卡合在轨道(15)上。
4.权利要求3所述的工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于：所述水稻育秧播种机(16)播种宽幅与育秧苗床宽度一致，稻壳承载量为40-60升。
5.权利要求1所述的工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于：育秧苗床(6)长4m、宽1.2m、高0.05m。
6.权利要求5所述的工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于：所述育秧苗床(6)由4-5个育秧槽(7)组成，每个育秧槽(7)长4m、宽0.28m、高0.05m。
7.权利要求6所述的工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于：育秧槽(7)平铺有育秧介质(21)，该育秧介质(21)自上而下依次为10-25g/cm2黑色纺黏无纺布(22)、1cm厚稻壳(23)。
8.权利要求1所述的工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于：育秧架(3)为层结构，分为上层(18)、中层(19)和下层(20)；其中，下层(20)距地面10厘米，中层(19)距地面为90厘米，上层(18)距地面为150cm。
9.权利要求1所述的工厂化机插水稻无土育秧系统，其特征在于：补水系统(4)包括储水桶(13)、控制箱(25)、水泵(26)、输水管(27)、阀门(28)、雾化喷头(29)；其中，雾化喷头(29)垂直于育秧架(3)，与育秧架(3)的上层(18)相距45-75cm，雾化喷头(29)之间间隔为2-2.5m。
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