一种高出苗率智慧工厂水稻育苗方法及系统
技术领域
本发明属于水稻育苗技术领域，具体涉及一种高出苗率智慧工厂水稻育苗方法及系统。
背景技术
目前，靠自然条件进行水稻生产的方式仍占绝大多数，其结果是单位土地的水稻产量低，占用土地多，粮食产量受自然条件的影响较大。随着耕地面积的逐渐减少，国内的水稻总产量减少，如何提高单位面积的土地上产出，变得尤为重要。
水稻工厂化育秧是利用现代农业装备进行集约化育秧的生产方式，集机电化、标准化、自控化为一体，是一项现代农业工程与农艺相结合的技术。工厂化育秧这项技术是减轻劳动强度、加快发展机插秧的关键，也是实现水稻生产全程机械化的关键环节。目前我省水稻主产区大多建设了工厂化育秧大棚，虽然有力的促进了粮食的增产，但相应出现了一些新的问题急需解决，比如种子处理和催芽工序处理不当，出芽率低，病害多，导致后期秧苗素质差，出苗率低，秧苗生长不够旺盛挺直，苗期容易出现病虫害直接导致产量低等，而且成本较高，无法进行大规模推广应用。
发明内容
本发明解决的技术问题：出芽率低，病害多，导致后期秧苗素质差，出苗率低，秧苗生长不够旺盛挺直，苗期容易出现病虫害直接导致产量低等，而且成本较高，无法进行大规模推广应用。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种高出苗率智慧工厂水稻育苗方法，包括以下步骤：
(1)选种，并将选好的水稻种室温下在浸种装置中进行浸种;
(2)准备育秧基质，将田土与营养土进行搅拌混合形成育秧基质;
(3)将育秧基质和浸泡过的水稻种铺设在育苗盘中;
(4)育苗盘放入暗化室内促使水稻种发芽，暗化室温度设置为26-28度，湿度为30%-40%，暗化时间为48h;
(5)育苗盘移出暗化室，在遮阳棚内晾苗6-8h，然后放入露天秧池进行秧苗管理，秧苗自然生长18-20天，即可进行插秧。
作为优选，浸种装置采用提升式浸种装置，水稻种在浸种液中浸泡48-60h，浸种液为木醋液稀释或者木醋液与沼液的混合物，所述提升式浸种装置包括浸种箱和设置在浸种箱内的提升吊篮，所述提升吊篮在驱动装置的驱动下可上下运动。
作为优选，田土取上一年水稻收割后并过冬后的稻田表层土壤，田土与营养土的比例为2：1，采用搅拌机进行搅拌后输送至育苗盘营养基铺设播种系统。
作为优选，采用育苗盘营养基铺设播种系统进行育秧基质和水稻种铺设，首先铺设基质层，然后铺设水稻种，在水稻种上覆盖田土层，育苗盘内基质层的厚度为2cm，田土层的厚度小于等于5mm，每盘水稻种的重量130-140g。
作为优选，所述暗化室设置温度调节装置，湿度调节装置、计时器和控制器，在暗化室外设置显示实时温度湿度和时间信息的显示屏。
作为优选，露天秧池为水泥地面，在露天秧池设置自动微喷灌溉系统，所述自动微喷灌溉系统根据温度、育苗盘内育苗基质湿度进行自动灌溉。
作为优选，在育苗盘内设置土壤湿度传感器，秧池内设置温度传感器，自动微喷灌溉系统控制器采集湿度和温度信息，根据预先设定的灌溉时间间隔控制灌溉阀门开启和关闭。
本发明还公开一种高出苗率智慧工厂水稻育苗方法的系统，包括基质搅拌装置、提升式浸种装置、育苗盘营养基铺设播种系统，暗化室和微喷灌溉系统，所述基质搅拌装置通过基质传动带与育苗盘营养基铺设播种系统连接，所述提升式浸种装置通过种子传送带与育苗盘营养基铺设播种系统连接。
作为优选，所述提升式浸种装置包括浸种箱和设置在浸种箱内与浸种箱分离的提升吊篮，所述提升吊篮在驱动装置的驱动下可上下运动。所述驱动装置包括设置在浸种箱两侧的液压缸，在所述液压缸活塞杆的顶端设置有弧形容纳槽，在所述吊篮的顶端两侧设置有滚轮，所述滚轮设置在弧形容纳槽内;在所述液压缸或者电动推杆一侧设置有卸料滑轨，所述提升吊篮运动至最高处时，所述卸料滑轨与弧形容纳槽连通。
作为优选，所述提升吊篮的底部可开合，所述提升吊篮的底板一定通过铰接件与吊篮的侧壁底板连接，相对的另一端通过锁扣件固定在水平闭合位置，所述锁扣件包括设置在底板上的插口和设置在提升吊篮侧壁上的活动插舌。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的高出苗率智慧工厂水稻育苗方法，采用暗化室进行催芽，精准控制湿度和温度，出芽时间控制在48小时，相比传统方法的3-4天，减少了将近一半的时间，出芽率由传统育苗方法的85%提升至95%以上，且秧苗整齐，高度一致，节省人工和成本，大大提高作物的产量，减少了病虫害的发生。
附图说明
图1是高出苗率智慧工厂水稻育苗方法流程图;
图2是高出苗率智慧工厂水稻育苗系统框图;
图3是高出苗率智慧工厂水稻育苗系统提升式浸种装置俯视图;
图4是高出苗率智慧工厂水稻育苗系统提升式浸种装置部分结构剖面图;
图5是高出苗率智慧工厂水稻育苗系统提升式浸种装置侧视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1-5所示，一种高出苗率智慧工厂水稻育苗方法，包括以下步骤：
(1)选种，并将选好的水稻种室温下在浸种装置中进行浸种;
常规稻种浸种前一周选晴天将种子晒6～8小时，然后将晒好的种子放在干燥、阴凉的地方凉透心，以促进种子的呼吸作用和酶的活性，有利于提高种子发芽率和发芽势;晒种也可杀死部分附着在稻壳上的病菌。但杂交稻种浸种前不要晒种，晒种后接着浸种，发芽率一般要降低5%至10%，对于那些生活力弱的种子，晒种的负面影响更大.要求用清水选种，把浮在表层的秕谷捞出，选用饱满的稻种，以培育出整齐健壮秧苗。
杀灭附在种子表面的病菌，减少大田生长期间的用药次数和用药量。采用药剂消毒浸种，常使用的药剂有强氯精、402、石灰水和福尔马林等等。水稻浸种过程就是种子的吸水过程，种子吸水后，种子酶的活性开始上升，在酶活性作用下胚乳淀粉逐步溶解成糖，释放出供胚根、胚芽和胚轴所需要的养分。当稻种吸水达到谷重24%时，胚就开始萌动，称这为破胸或露白。当种子吸水量达到谷重40%时，种子才能正常发芽，这时的吸水量为种子饱和吸水量。
避免芽谷稻种吸水时间过长而产生发酵发臭的现象，以及便于洗涤，本发明浸种装置采用提升式浸种装置，水稻种在浸种液中浸泡48-60h，浸种液为木醋液稀释或者木醋液与沼液的混合物，提升式浸种装置包括浸种箱和设置在浸种箱内的提升吊篮，提升吊篮在驱动装置的驱动下可上下运动，便于洗涤和种子透气。
(2)准备育秧基质，将田土与营养土进行搅拌混合形成育秧基质;
田土取上一年水稻收割后并过冬后的稻田表层土壤，首先将田土粉碎，田土与营养土的混合比例为2∶1，采用搅拌机进行搅拌后输送至育苗盘营养基铺设播种系统。
(3)将育秧基质和浸泡过的水稻种铺设在育苗盘中;
采用育苗盘营养基铺设播种系统进行育秧基质和水稻种铺设，首先铺设基质层，然后铺设水稻种，在水稻种上覆盖田土层，育苗盘内基质层的厚度约为2cm，田土层的厚度小于等于5mm，优选采用5mm，采用尺寸为28x58cm的育苗盘，育苗盘的深度约为2.5cm，每盘水稻种的重量选用130-140g，优先选用130g。
(4)育苗盘放入暗化室内促使水稻种发芽，暗化室温度设置为26-28度，湿度为30%-40%，暗化时间为48h;暗化室设置温度调节装置，湿度调节装置、计时器和控制器，在暗化室外设置显示实时温度湿度和时间信息的显示屏。
温度调节装置包括温度传感器、加热管和制冷空调，温度传感器将探测到的温度信号输出给控制器，加热管和制冷空调均受控于控制器。空气湿度调节装置包括湿度传感器、加湿机和除湿机，湿度传感器将探测到的湿度信号输出给控制器，加湿机和除湿机均受控于控制器。定时器与控制器连接，定时达到24h后，进行报警，提醒将育苗盘移出暗化室。
(5)育苗盘移出暗化室，在遮阳棚内晾苗6-8h，然后放入露天秧池进行秧苗管理，秧苗自然生长18-20天，即可进行插秧。
露天秧池为水泥地面，为了减少基质的营养流失，在露天秧池设置手动微喷灌溉系统，或者自动微喷灌溉系统，自动微喷灌溉系统根据温度、育苗盘内育苗基质湿度进行自动灌溉。在育苗盘内设置土壤湿度传感器，秧池内设置温度传感器，自动微喷灌溉系统控制器采集湿度和温度信息，根据预先设定的灌溉时间间隔控制灌溉阀门开启和关闭。一轮喷灌大约持续5-10分钟，优选持续5分钟，既能保证水分渗透基质，又不会产生营养流失，温度在30℃左右时，约间隔2小时喷灌一次，温度在34℃左右时，约间隔40分钟喷灌依次，手动喷灌可根据土壤颜色和秧苗是否卷叶进行判断，自动微喷灌溉系统根据温度、育苗盘内育苗基质湿度进行自动灌溉，节省人工，实现智能化生产。
本发明还公开一种实现上述水稻育苗方法的高出苗率智慧工厂水稻育苗系统，包括基质搅拌装置1、提升式浸种装置2、育苗盘营养基铺设播种系统3，暗化室4和微喷灌溉系统，基质搅拌装置1通过基质传送带5与育苗盘营养基铺设播种系统3连接，提升式浸种装置2通过种子传送带6与育苗盘营养基铺设播种系统3连接。
基质搅拌装置1为搅拌机，基质传送带5与育苗盘营养基铺设播种系统3的加料漏斗31连接，搅拌机内由田土和营养土混合完成的育苗基质，通过基质传送带5进入加料漏斗31内，进行育苗盘内育苗基质的铺设。
暗化室4为不透光保温板制成的暗化室4，在暗化室4内设置有温度调节装置，湿度调节装置、计时器和控制器，在暗化室4外设置显示实时温度湿度和时间信息的显示屏，暗化室4采用现有的暗化室。暗化室设置温度调节装置，湿度调节装置、计时器和控制器，在暗化室外设置显示实时温度湿度和时间信息的显示屏。
为了方便对种子进行洗涤和透气，提升式浸种装置2包括浸种箱21和设置在浸种箱21内与浸种箱21分离的提升吊篮22，提升吊篮22设置筛孔，筛孔直径小于水稻种子的外径，提升吊篮22在驱动装置的驱动下可上下运动。驱动装置包括设置在浸种箱21两侧的液压缸23，在液压缸23的活塞杆24的顶端设置有弧形容纳槽25，在提升吊篮22的顶端两侧通过连杆26设置有滚轮27，滚轮27设置在弧形容纳槽25内，滚轮27为圆形或者椭圆形，优选采用椭圆形，不易从弧形容纳槽25内滚落。为了便于卸料，提升吊篮22的底部可开合，提升吊篮22的底板221一端通过铰接件与提升吊篮22的侧壁连接，相对的另一端通过锁扣件固定在水平闭合位置。锁扣件包括设置在底板221上的插口223和设置在提升吊篮22侧壁上的活动插舌224。
在液压缸23或者电动推杆一侧设置有卸料滑轨28，卸料滑轨28两侧设置挡板281，底部用过支架282支撑，当提升吊篮提升至最高处时，卸料滑轨28与弧形容纳槽25连通，提升吊篮的底部高于浸种箱的上边缘，此时，弧形容纳槽25与卸料滑轨28衔接滚动滚轮27，提升吊篮22沿卸料滑轨向外滑动，当提升吊篮22运动至种子传送带6上方时，打开锁扣件，底板222相对于提升吊篮22的侧壁向下运动，提升吊篮22底部开启，进行卸料。结构简单，省时省力。
本发明的高出苗率智慧工厂水稻育苗方法，采用暗化室进行催芽，精准控制湿度和温度，出芽时间控制在48小时，相比传统方法的3-4天，减少了将近一半的时间，出芽率由传统育苗方法的85%提升至95%以上，且秧苗整齐，高度一致，节省人工和成本，大大提高作物的产量，减少了病虫害的发生。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
