CN211532248U - 一种智能化种苗繁育系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化种苗繁育系统，包括催芽罐、种子液输送管路、种子雨自动点播机和组培瓶，所述种子雨自动点播机包括机体，所述机体上设有滑轨，所述滑轨上滑动设有可移动播种探头，所述可移动播种探头沿轨道滑动，所述机体内还设有种子液暂存盒，所述组培瓶位于滑轨及播种探头下方，所述催芽罐通过种子液输送管路与种子液暂存盒连通，所述可移动播种探头相对滑轨上下运动，所述可移动播种探头在轨道上从种子液暂存盒上方滑动至组培瓶上方，所述可移动播种探头蘸取种子液暂存盒内的种子液并点播至组培瓶内。本实用新型的有益效果为工作效率高、污染少、生产成本低以及标准化。

Description

一种智能化种苗繁育系统

技术领域

本实用新型涉及农业种植领域，尤其涉及一种智能化种苗繁育系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，愈来愈多的自动化技术被应用到农业种植领域，这些技术被用来降低种植农作物所需的人力成本，提高工作效率，降低生产成本。植物组织培养技术是近年来发展起来的一项新的中药材种苗快繁技术，是利用植物的组织、器官等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株的技术，具有繁殖效率高、周期短、种苗整齐一致的特点。先前中药材组培快繁技术中存在如下问题：1)组培苗接种设备简单，系统集成度低，紧密度差，各环节需要大量的高质量技术工人，既要保证接种的质量，又要保证接种的速度，人工成本较高；2)育苗系统架构制作成本高，且智能化度非常低，难以形成统一标准的育苗种植系统，各环节都还需要人工把控，由于操作人员的技术熟练程度不同，造成接种苗质量参差不齐。3)操作环节复杂不便，生产效率较低，生产成本高。

实用新型内容

基于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了智能化种苗繁育系统。通过对整个组培系统的结构进行改进，采用创新的液体输送及点播方式，来实现育苗营养液的精准供给，极大提高了育苗效率，并且起到了节约资源，减少污染的有益效果。

为了实现上述目的，本实用新型的采用的技术方案为：一种智能化种苗繁育系统，包括催芽罐、种子液输送管路、种子雨自动点播机和组培瓶，所述种子雨自动点播机包括机体，所述机体上设有滑轨，所述滑轨上滑动设有可移动播种探头，所述可移动播种探头沿轨道滑动，所述机体内还设有种子液暂存盒，所述组培瓶位于滑轨及播种探头下方，所述催芽罐通过种子液输送管路与种子液暂存盒连通，所述可移动播种探头相对滑轨上下运动，所述可移动播种探头在轨道上从种子液暂存盒上方滑动至组培瓶上方，所述可移动播种探头蘸取种子液暂存盒内的种子液并以种子雨方式均匀点播至组培瓶内。

进一步的，所述催芽罐为封闭式种子悬浮液催芽罐。

进一步的，所述种子液暂存盒顶部高度低于催芽罐顶部高度，且所述种子液输送管路从催芽罐顶部伸出，沿水平方向延伸至种子液暂存盒顶部并向下插入种子液暂存盒内。该种子液输送管路的设计结构，使得当盒内液面低于一定高度时，种子悬浮液在大气压强的作用下自动从所述封闭式种子悬浮液催芽罐补充进来。

进一步的，包括第一驱动装置，所述第一驱动装置设置在机体上，驱动可移动播种探头沿滑轨长度方向滑动，

进一步的，包括第二驱动装置，所述第二驱动装置设置在机体上，驱动该可移动播种探头相对滑轨上下移动。

进一步的，还包括一传送带，所述传送带设置在轨道及可移动播种探头下方，用于输送组培瓶。

更进一步的，还包括一组培筐，所述组培瓶设置在组培筐上，所述组培筐底部设有增强与传送带摩擦力的摩擦层。所述组培筐内设有用于限定组培瓶位置的限位机构。

进一步的，还包括瓶盖机，所述瓶盖机设置在传送带传送方向的末端，所述瓶盖机在传送带将组培瓶传送到末端时为组培瓶盖上盖子。

进一步的，所述组培瓶内设有培养基。

进一步的，所述催芽罐通过氧气输送管路与加氧装置连通。通过加氧装置调解催芽罐内的种子悬浮液溶氧。

进一步的，包括温控装置，所述温控装置设置在催芽罐底部，用于调解种植悬浮液的温度。所述温控装置具体为电磁加热设备或者电热丝加热器。

进一步的，所述种子雨自动点播机还包括种子液体积定量设定控制器，以根据种子悬浮液的浓度和液滴内的种子数需求，控制所述可移动播种探头点播到培养基上液滴的体积。

本实用新型还公开了一种智能化种苗繁育方法，采用上述智能化种苗繁育系统实现，包括以下步骤：

(1)配置特定种子密度与特定琼脂浓度的种子悬浮液；

(2)将上述种子悬浮液装入封闭式种子悬浮液催芽罐；

(3)用搅拌器将封闭式种子悬浮液催芽罐中的种子悬浮液搅拌均匀；

(4)用种子液输送管路将搅拌均匀的种子悬浮液输送至种子液暂存盒，种子雨自动点播机上的可移动播种探头在驱动装置的作用下沿滑轨滑动，改可移动播种探头滑动至种子液暂存盒上方，进而在驱动装置作用下向下移动蘸取种子液暂存盒内的的种子悬浮液，

(5)可移动播种探头在驱动装置作用下移动到组培瓶上方，该种子悬浮液以种子雨方式均匀点播到组培瓶中的培养基上。

进一步的，还包括步骤(6)播种好种子后的组培瓶通过传送带输送到盖瓶机，将瓶盖盖好放置到具有适宜光源的培养架上。

进一步的，所述特定种子密度范围100～3000粒/mL，优选为150～250粒/ml。

进一步的，所述特定琼脂浓度范围为1～10g/L，是指单位体积溶液中琼脂质量。

进一步的，步骤(2)中，控制催芽罐内温度23～26℃，容氧5～8mg/L。

进一步的，步骤(4)中，当将催芽罐内“露白”的种子通过种子液输送管路将搅拌均匀的种子悬浮液输送至种子液暂存盒。

进一步的，步骤(5)中，种子雨方式时以控制液滴密度0.15～0.25滴/cm2，每滴种子数量2～3粒的方式播种。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型智能化育苗系统的应用，减少了操作环节，工作效率高、污染少、生产成本低以及标准化。

本实用新型通过智能化设备代替全人工接种种苗繁育技术，大大降低了人工成本，而且通过标准化操作提升了种苗质量一致性。

本实用新型中所用的组培容器为“柱形”瓶，上盖直径略大于下体直径，保证能盖紧封闭，且上盖的材料采用高透光率的材质制成，可以最大限度的减少光源浪费，提高光能利用率和组培苗的生长速率。

附图说明

图1为本实施例智能化种苗繁育系统的示意图。

图2为本实施例种子雨自动点播机的结构示意图。

图3为本实施例第一驱动装置的结构示意图。

图4为本实施例第二驱动装置的结构示意图。

附图标记说明：1、温控装置，2、催芽罐，3、搅拌器，4、加氧装置，5、种子液输送管路，6、氧气输送管路，7、种子雨自动点播机机体，8、种子液暂存盒，9、滑轨，10、可移动播种探头，11、组培瓶，12、组培筐，13、传送带，14、瓶盖机，15、瓶盖，16、第一驱动装置，17、第二驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1及图2所示智能化种苗繁育系统。一种智能化种苗繁育系统，包括温控装置1、催芽罐2、所述催芽罐2为封闭式种子悬浮液催芽罐2，种子液输送管路5、种子雨自动点播机、组培瓶11、组培筐12、传送带13、瓶盖机14，所述种子雨自动点播机包括机体7，所述机体7上设有滑轨9，所述滑轨9上滑动设有可移动播种探头，所述可移动播种探头沿滑轨9滑动，种子雨自动点播机还包括第一驱动装置16和第二驱动装置17，所述第一驱动装置16设置在机体7上，驱动可移动播种探头沿滑轨9长度方向滑动。具体参考图3所示，所述第一驱动装置16包括一驱动电机161，以及驱动传送带161，所示驱动传送带161设置在滑轨9内，所示可移动播种探头10上方设有滑块101，滑块101上设有滑动齿轮102，所述滑动齿轮102与驱动传送带161啮合，通过驱动电机161旋转带动驱动传送带161转动，进而带动滑动齿轮101旋转，从而实现可移动播种探头10在滑轨9上水平滑动。所述第二驱动装置17设置在机体7上，驱动该可移动播种探头相对滑轨9上下移动。所述第二驱动装置17包括伸缩汽缸171，所述伸缩气缸171固定在可移动播种探头10，且该伸缩气缸171输出端穿过该可移动播种探头10的滑块101，并可以驱动底部的点蘸块102上下运动。

所述催芽罐2通过氧气输送管路6与加氧装置4连通。通过加氧装置调解催芽罐2内的种子悬浮液溶氧。

所述机体7内还设有种子液暂存盒8，所述种子液暂存盒8顶部高度低于催芽罐2顶部高度，且所述种子液输送管5路从催芽罐2顶部伸出，沿水平方向延伸至种子液暂存盒8顶部并向下插入种子液暂存盒8内。该种子液输送管5路的设计结构，使得当盒内液面低于一定高度时，种子悬浮液在大气压强的作用下自动从所述封闭式种子悬浮液催芽罐2补充进来。所述组培瓶11位于滑轨9及播种探头下方，所述催芽罐2通过种子液输送管5路与种子液暂存盒8连通，所述可移动播种探头相对滑轨9上下运动，所述可移动播种探头在轨道上从种子液暂存盒8上方滑动至组培瓶11上方，所述可移动播种探头蘸取种子液暂存盒8内的种子液并点播至组培瓶11内。所述组培瓶11内设有培养基。

所述传送带13设置在轨道及可移动播种探头下方，用于输送组培瓶11。所述组培瓶11设置在组培筐112上，所述组培筐12底部设有增强与传送带摩擦力的摩擦层。所述组培筐112内设有用于限定组培瓶11位置的限位机构。

所述瓶盖机14设置在传送带传送方向的末端，所述瓶盖机在传送带将组培瓶11传送到末端时为组培瓶11盖上盖子。

所述温控装置设置在催芽罐2底部，用于调解种植悬浮液的温度。所述温控装置1具体为电磁加热设备或者电热丝加热器，或者该温控装置1采用温度传感器、MCU和电磁加热装置，温度传感器采集温度信息发送至MCU，MCU生成控制信号发送至电磁加热装置，电磁加热装置接收控制信号以启动或关闭电磁加热功能，并控制电磁加热时间。

所述种子雨自动点播机还包括种子液定量设定控制器，以根据种子悬浮液的浓度和液滴内的种子数需求，控制所述可移动播种探头点播到培养基上液滴的体积。体积设定方法：以米斛为例，将20万粒米斛种子加入1L琼脂浓度为1～3g/L的液体中，即生成浓度为0.2粒/微升的均匀种子悬浮液。然后，以根据种子悬浮液的浓度和液滴内的种子数需求(如，2粒/滴)，则控制所述可移动播种探头点播到培养基上液滴的体积为10微升。

本实用新型实施例的装置通过设立封闭式种子悬浮液催芽罐，完美实现了种子催芽的最适宜条件，提高了发芽势和一致性，同时有效保证了发芽罐内部空间的洁净度，减少污染。种子悬浮液的均匀性是通过调节液体的琼脂含量来实现的，这样可以保证获得种子含量相对一致的“种子雨”。用加氧泵保障种子悬浮液中适宜浓度的O₂含量，可以提供足够的种子发芽需要的氧气，最大限度的提高发芽势和发芽率、优化种子悬浮液质量。

本实用新型实施例利用部分中药材种子可以进行悬浮液催芽的特点，通过调节悬浮液琼脂浓度和适当的搅动，来获得种子分布均匀的悬浮液，再将催芽“露白”的种子悬浮液通过智能化“种子雨”点播设备均匀播种到组培瓶中的培养基上，液滴密度精准控制，且每个液滴中的种子数基本一致，所以每个组培瓶中的种子数基本一致，播种完毕的组培瓶盖盖后放置到培养架上，通过一定时间的精心培养，获得优质种苗。

本实施例中采用上述技术方案，达到以下技术效果：

1)相对封闭的种子催芽装置，洁净环保，有效避免病菌污染；

2)通过改变溶液的琼脂浓度来调节种子悬浮液的浮力，再通过搅动实现种子在溶液中的均匀分布；

3)智能化“种子雨”点播机，实现种子液滴分布均匀和每个组培瓶中种子数的基本一致；

4)播种完成的组培瓶传送频率与瓶盖机的工作频率精准一致，从而两个设备的良好配合；

5)盖好盖的组培瓶放置到洁净的培养间培养架上，通过精心管理与培养，培育出健壮、整齐一致、无污染的优良种苗。

本实用新型实施例还公开了一种智能化种苗繁育方法，采用上述智能化种苗繁育系统实现，包括以下步骤：

(1)配置特定种子密度与特定琼脂浓度的种子悬浮液；所述特定种子密度范围本实施例优选150～250粒/ml。所述特定琼脂浓度范围为1～5g/L。

(2)将上述种子悬浮液装入封闭式种子悬浮液催芽罐2；控制催芽罐内温度23～26℃，容氧5～8mg/L。

(3)用搅拌器3将封闭式种子悬浮液催芽罐中的种子悬浮液搅拌均匀；

(4)用种子液输送管5路将搅拌均匀的种子悬浮液输送至种子液暂存盒8，种子雨自动点播机上的可移动播种探头在驱动装置的作用下沿滑轨9滑动，改可移动播种探头滑动至种子液暂存盒8上方，进而在驱动装置作用下向下移动蘸取种子液暂存盒8内的种子悬浮液，当将催芽罐内“露白”的种子通过种子液输送管5路将搅拌均匀的种子悬浮液输送至种子液暂存盒8。

(5)可移动播种探头在驱动装置作用下移动到组培瓶11上方，该种子悬浮液以种子雨方式均匀点播到组培瓶11中的培养基上。种子雨方式时以控制液滴密度0.15～0.25滴/cm2，每滴种子数量2～3粒的方式播种。

步骤(6)播种好种子后的组培瓶11通过传送带输送到盖瓶机，将瓶盖盖好放置到具有适宜光源的培养架上。

下面针对米斛果荚播种及培育的具体的运用实施例，来进一步说明本实施例的一种智能化种苗繁育方法的过程及有益效果。具体包括以下步骤：

1)米斛果荚的优选：选择个体大小和成熟度相对一致的米斛果荚(目的是保证米斛种子数量、发芽势和发芽率的相对一致)，经过外壳酒精消毒即可破荚用于种子悬浮液的制备。

2)种子悬浮液浓度的确定：根据米斛种子发芽率和播种密度，确定单位体积种子液中种子数为150～250粒/mL。

2)种子悬浮液均匀度的调配：根据米斛种子重量和悬浮力，采用增加溶液琼脂浓度(1～3g/L)来提高悬浮力加上充分搅拌的方法，获得均匀米斛种子悬浮液。

3)将调配好的种子悬浮液装入预先擦拭干净的半透明封闭式催芽罐内，搅拌均匀，温度23～26℃，容氧5～8mg/L；

4)将催芽罐内“露白”的种子(7～10天)，通过智能化“种子雨”点播机分栽到组培瓶中的培养基上，液滴密度0.15～0.25滴/cm2，每滴种子数量2～3粒；

5)播种好种子后的组培瓶通过传送带输送到盖瓶机，将瓶盖盖好放置到具有适宜光源的培养架上；

6)整个生育期光照强度维持在50～70μmol m-2s-1，光照时间8～16小时，环境温度22～26℃，环境湿度45～65％；

7)经过180～210天的精心培养，即可获得优质米斛种苗。

本实用新型的方法实施例采用中药材种子悬浮液培养催芽技术，选择大小、发芽势和发芽率基本一致的种子，采用封闭式半透明种子液催芽罐，通过温度和溶氧系统控制，实现种子发芽整齐一致，并通过调节溶液中的琼脂浓度来调节溶液浮力，从而获得分布均匀的种子悬浮液；

本实用新型采用智能化“种子雨”点播技术，本实用新型中通过可移动的“种子雨”点播盘，将种子液点播到组培瓶中的培养基上，根据悬浮液的种子浓度和每个液滴中种子数量要求来确定每个液滴的容积，可以保证点播到每个组培瓶中的种子数基本一致；

本实用新型采用突破了传统的中药材组培苗3段(萌发、增殖、生根)培养法，将增殖阶段和生根阶段合并培养，减少了工作环节，缩短了培养周期，节约了生产成本。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：包括催芽罐、种子液输送管路、种子雨自动点播机和组培瓶，所述种子雨自动点播机包括机体，所述机体上设有滑轨，所述滑轨上滑动设有可移动播种探头，所述可移动播种探头沿轨道滑动，所述机体内还设有种子液暂存盒，所述组培瓶位于滑轨及播种探头下方，所述催芽罐通过种子液输送管路与种子液暂存盒连通，所述可移动播种探头相对滑轨上下运动，所述可移动播种探头在轨道上从种子液暂存盒上方滑动至组培瓶上方，所述可移动播种探头蘸取种子液暂存盒内的种子液并点播至组培瓶内。

2.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：所述催芽罐为封闭式种子悬浮液催芽罐。

3.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：所述种子液暂存盒顶部高度低于催芽罐顶部高度，且所述种子液输送管路从催芽罐顶部伸出，沿水平方向延伸至种子液暂存盒顶部并向下插入种子液暂存盒内。

4.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：包括第一驱动装置，所述第一驱动装置设置在机体上，驱动可移动播种探头沿滑轨长度方向滑动。

5.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：包括第二驱动装置，所述第二驱动装置设置在机体上，驱动该可移动播种探头相对滑轨上下移动。

6.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：还包括一传送带，所述传送带设置在轨道及可移动播种探头下方，用于输送组培瓶。

7.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：还包括一组培筐，所述组培瓶设置在组培筐上，所述组培筐底部设有增强与传送带摩擦力的摩擦层。

8.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：还包括瓶盖机，所述瓶盖机设置在传送带传送方向的末端，所述瓶盖机在传送带将组培瓶传送到末端时为组培瓶盖上盖子。

9.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：所述催芽罐通过氧气输送管路与加氧装置连通，包括温控装置，所述温控装置设置在催芽罐底部，用于调解种植悬浮液的温度。

10.根据权利要求1所述的一种智能化种苗繁育系统，其特征在于：所述种子雨自动点播机还包括种子液体积定量设定控制器，以根据种子悬浮液的浓度和液滴内的种子数需求，控制所述可移动播种探头点播到培养基上液滴的体积。

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