欧洲水培叶菜机械规模化生产系统

针对水培叶菜规模化生产,介绍了欧洲水培叶菜自动化生产装备系统与技术。首先,说明水培技术高效循环生产、避免土壤环境污染的优势,论述了水培叶菜的主要作业流程。基于水培叶菜作业流程,通过实物图片介绍了欧洲水培叶菜生产中基质处理、精量播种、种苗移植、叶菜收获和生产资材自动输送等环节装备和技术。对比国内水培蔬菜的生产模式与具体国情,提出了研学欧洲先进的生产作业装备技术和物流化生产作业思想理念,结合我国水培蔬菜生产模式,优化完善叶菜丸粒化精量播种技术,开发研制叶菜种苗移植设备,针对不同水培叶菜生产企业及生产方式,量身定制开发设计物流化生产输送系统,达到提高生产效率、降低劳动强度、减少生产劳动力的目的,有效提高我国水培蔬菜生产的竞争力。     

用机械化推动水培生产 开创现代农业生产方式

正位于广州增城小楼镇的广州绿垠农业科技发展有限公司水培基地(以下简称绿垠基地),采用华南农业大学无土栽培技术研究室的技术进行蔬菜种植和生产,是广东最大的水培蔬菜种植基地。广东目前几乎所有的水培基地都是从华南农业大学学习、取经并进行复制。所复制的不仅仅是种植模式还有配套的机械装备。水培蔬菜破解种菜问题曾有一位业内专家说,现在想找一个土壤、水源都干净的地方来种菜已经不容易了,以前珠三角     

对话辜松:我国水培蔬菜机械设备现状

正水培技术在国内尚处于发展阶段,而在欧美其已非常成熟和完善。我国与国际的差距到底在哪里?我国目前水培机械设备的研究处于哪个阶段?为此,我们采访了华南农业大学工程学院辜松教授。现代农业装备(以下简称现代农装):国外水培蔬菜设备现状如何?辜松:国外目前水培蔬菜的生产方式有多种形式,但大类主要分成日光栽培形式和人工光源栽培形式。欧洲主要以日光栽培配以自动化程度较高的装备体系,技术先进     

基于YOLOv5的水培生菜幼苗状态快速检测研究

育苗是水培蔬菜种植过程中的关键环节,幼苗分拣是育苗过程中不可或缺的一个步骤。本文以水培生菜幼苗的死亡和双株状态为研究对象,提出了一种基于YOLOv5的水培生菜幼苗状态快速检测方法。根据水培生菜幼苗数据集密集、小目标的特点,采用K-means++聚类算法优化预设锚框尺寸,有效提高模型的检测精度。同时,利用AdamW优化算法,改良模型收敛结果。实验结果表明,本方法的平均检测精度为92.1%,能够实现水培生菜问题幼苗状态的实时、高精度检测,可为水培蔬菜幼苗分拣智能化和农业智能装备精准作业提供技术方案。     

微纳米气泡加氧灌溉对水培蔬菜生长与品质的影响

为温室水培蔬菜提出适宜微纳米气泡加氧灌溉控制质量浓度提供相应的理论指导,研究了5种不同加氧质量浓度灌溉(30、25、20、15、10 mg/L)对油麦菜、小白菜、小油菜产量和品质的影响效应。结果表明,微纳米气泡加氧质量浓度对水培蔬菜的生长与品质指标影响差异显著,3种水培蔬菜的干质量随加氧质量浓度的升高呈先增加后减少的趋势,而根长随加氧质量浓度的升高呈递增趋势;加氧质量浓度为10 mg/L时,蔬菜VC量较高;加氧质量浓度为15 mg/L时,干质量和叶片长度均能达到较高水平;加氧质量浓度为20 mg/L时,蔬菜可溶性糖量较高;加氧质量浓度为30 mg/L时,蔬菜根系较发达。综合考虑作物生长与品质等因素,水培蔬菜适宜的加氧灌溉质量浓度为10~20 mg/L。     

水培叶菜穴盘种苗移植机作业性能试验研究

育苗移栽是劳动密集型产业,水培叶菜生产作业中的移苗环节主要依靠人工完成,随着蔬菜的需求量与日俱增和劳动力成本越来越高,蔬菜种植的高效化和机械化成为了蔬菜种植业发展的迫切需求。国内外已开发的水培叶菜移植机不适用于中国当前大多采用基质培育生产水培叶菜穴盘种苗的模式。为了实现水培叶菜穴盘种苗自动移植,本文研发了水培叶菜穴盘种苗移植机,阐述了移植机的主要结构和工作原理,设计了移植关键机构移植手,并以水培叶菜芥兰种苗为作业对象开展了移植机性能试验。结果表明,影响移植成功率的主次因素依次为根系状态、移植手输送的垂直加速度和水平加速度,在根系状态好、垂直加速度为1.0 m/s~2、水平加速度为0.2 m/s~2的最优水平组合情况下,移植成功率可达96.67%,移植生产率可达1 200株/h。     

基于FCN网格定位和特征融合的水培生菜幼苗状态检测方法

为了及时发现问题幼苗状态和提高幼苗分拣效率，本文以水培生菜幼苗培育过程中出现的死亡和双株状态为研究对象，提出一种基于FCN网格定位和特征融合的水培生菜幼苗状态检测方法。本方法在原有研究的基础上，针对双株状态幼苗检测精度低的问题，引入FCN架构改变原有边框回归方式，利用其对位置信息敏感的特性，获取精确的网格点空间信息。同时，利用特征融合策略，充分获取不同网格点间的相关性，实现对水培生菜幼苗问题状态的精准定位。实验结果表明，该方法的平均检测精度达到了88.1%，检测精度优于原有方法、FSAF、YOLO V3、FoveaBox、ATSS和CornerNet，尤其对双株状态的幼苗检测精度得到明显提升。因此，本文提出的方法能够实现水培生菜幼苗问题状态的自动检测，为水培蔬菜育苗分拣智能化及种植自动化提供技术支持。     

环形居家蔬菜立体栽培装置的设计

为满足居家蔬菜栽培的需求，从叶类蔬菜和芽苗类蔬菜生长周期短、易于管理、特别适用于阳台种植的特点出发，设计了一种重点用于叶类蔬菜和芽苗类蔬菜栽培的环形居家蔬菜立体栽培装置。该装置由主体结构、灌溉及施肥系统、控制系统等组成。其外形美观、空间利用率高、操作简便，能够利用互联网，实现灌溉和施肥作业远程控制，可以使居民摆脱经常性管理的困扰。该装置不仅适用于水培蔬菜，而且适用于基质栽培蔬菜，可以用于多种叶类蔬菜和芽苗类蔬菜的栽培。应用于居家蔬菜栽培，形成独特的植物景观，可作为绿色装饰之用，易于在居家蔬菜栽培领域进行推广。      

从水培种植到水培文化

正蔬菜不是种在地里,而是种在椰糠里,长在管道中……你可千万别小瞧这种蔬菜,其价格几乎是普通田地里蔬菜的2倍。位于中山坦州的华创水培种植基地占地138亩,已投产大棚100亩,是目前广东省规模较大、管理规范的代表。当华创总经理欧嘉升带领我们走进大棚时,只见偌大的温室大棚里,一排排由十多条半开管槽组成的"育床",离地约1米,在大棚内架起一片"空中菜园"。绿油油的大棚里,不见农夫手拿锄头,只有     

以沼液为基质的小葱水培营养液配方研究

沼液富含植物生长所需的多种营养物质与活性物质，将沼液用于水培蔬菜，可以获得良好的经济效益与生态效益。较高的氨氮浓度以及不均衡的营养元素是制约沼液作为营养液用于水培植物的关键因素。针对该问题，以小葱为研究对象，探究了不同初始氨氮浓度与不同营养元素添加对小葱生长状况的影响，获得了以沼液为基质的小葱水培营养液配方。该配方为：氨氮浓度为850 mg·L^-1的沼液稀释5～6倍，添加磷酸二氢钾120 g·m^-3、氯化钾340 g·m^-3、七水硫酸镁150 g·m^-3、氯化钙180 g·m^-3、微肥0.1 mL·m^-3。此配方下以沼液为基质的小葱水培营养液中含氮150 g·m^-3、磷42 g·m^-3、钾310 g·m^-3、钙80 g·m^-3、镁50 g·m^-3、硫65 g·m^-3、铁4.5 g·m^-3、铜0.02 g·...     

氮素对水培芹菜产量、品质及元素利用效率的影响

氮素水平的高低直接影响水培蔬菜的产量、品质及营养元素利用效率。为探求水培芹菜营养液中最佳N元素物质的量浓度,通过自然光环境条件下水培芹菜试验,对N1(4 mmol/L)、N2(6 mmol/L)、N3(8 mmol/L)、N4(10mmol/L)4个N元素物质的量浓度处理下芹菜的产量、品质及主要营养元素利用效率进行了分析和评价。结果表明,N3处理的鲜质量和N、P、Ca的元素利用效率最高,VC、蛋白质、可溶性糖及硝酸盐量等品质指标和K、Mg的利用效率仅次于N4处理。N1、N2、N4处理中,N4的产量、品质及元素利用效率均高于N1、N2处理。对所测指标进行主成分分析,提取2个主成分,贡献率达到90.51%,综合得分最高的是N3处理。因此,芹菜水培山崎配方中N元素物质的量浓度为8 mmol/L时更有利于提高产量、品质和元素利用效率。     

异常水培生菜自动分选系统设计与试验

为解决水培生菜包装前分选机械化程度低、分选任务重的问题,结合深度学习方法设计了一种异常水培生菜自动分选系统。该系统由信息感知、信息处理以及分选动作执行3个子系统组成。根据水培生菜异常叶片与正常叶片间差异性进行水培生菜分类,采用从下向上的三摄像头配合拍摄方式进行图像信息感知,并基于语义分割DeepLabV3+深度学习网络实现水培生菜图像信息实时处理,其处理性能为：平均联合交并比达83.26%,像素精度为99.24%,单幅图像处理时间为(193.4±4) ms。为便于实现异常水培生菜分选,基于水培生菜的表型及采收模式,设计了一种托架式异常水培生菜分选执行子系统,并以横向支撑杆角度、纵向支撑杆角度和步进电机转速为试验因素,以分选动作执行子系统的分选成功率为评价指标,设计二次正交旋转组合试验。建立了各因素与指标间回归数学模型,运用Design-Expert软件的多目标优化算法进行参数优化。获得参数最优组合为：横向支撑杆角度146°、纵向支撑角度150°、步进电机转速11 r/min。依据参数最优组合进行性能试验,得到分选动作执行子系统的分选成功率为98%,异常水培生菜自动分选系统的分选成功率为...     

不同配方营养液对小白菜生长的影响

探讨古典通用水培配方、日本山崎水培配方和日本园试水培配方3种营养液对小白菜生长的影响。结果表明:古典通用水培配方能有效促进小白菜生长发育、提高产量及品质、增强抗逆性,使其生长指标和多数生理指标显著高于其他配方培养液,是适合小白菜水培的营养液配方。     

沼液浓度对水培生菜营养液特性及产量、品质的影响

研究有机无机复合营养液对于增加水培蔬菜的产量、改善品质具有重要意义。该试验研究了不同浓度沼液替换山崎营养液对营养液特性及水培生菜产量和品质的影响。结果表明:深液流栽培条件下,由于养分吸收和水分吸收同步,EC值并不会显著下降;适量的沼液替换比例增加了生菜产量,且在一定范围内,随替换比例增加而增大;在生长后期,旺盛的地上地下生长加快了水分消耗,浓缩了营养液,EC值增加;沼液可以缓冲营养液pH值的变化,但产量较高处理的生菜由于根系分泌酸性物质增加,pH值在生长后期显著下降,营养液呈中等酸性;沼液替换营养液使生菜的可溶性糖、可溶性蛋白含量都有明显提高,生菜的VC和硝酸盐含量都随沼液替换浓度的增大而逐渐减小。研究结果为沼液替换无机营养液水培生菜及营养液科学管理提供了依据。     

沙棘嫩枝水培育苗技术研究

本文通过2次沙棘嫩枝水培育苗试验,研究总结了沙棘嫩枝水培育苗各环节的技术要点,研究探索了沙棘嫩枝水培育苗技术,为沙棘无性繁殖工厂化育苗奠定了技术基础。     

水培叶菜自动化生产系统

水培叶菜生产具有生长周期短、周转快,经济效益高等特点,在设施栽培中的生产规模不断的扩大。本文分析了水培叶菜生产的特点和自动化生产的需求,通过对国外自动化生产系统的研究,为我国水培叶菜自动化生产提出参考借鉴。     

旋转式水培设备的设计与试验

针对现有家庭小型水培设备定向放置采光率差、生产率不高等问题,基于传统立式水培设备结构特点,结合阳台水培技术要求,根据植物生理特性,设计了一种移动可旋转式水培设备。通过分析移动可旋转水培设备的主要结构及工作原理,设计了栽培盘形状、空间布局和营养液循环系统,并进行不同立柱转速下的生产试验。试验表明:在立柱转速为3r/min时,生菜各项生理指标及最终产量最优,明显高于传统固定式水培设备,光合特性平均提高19%(Pn)、11%(Gs)、15%(Ci)、22%(Tr),单株产量提高24%,根鲜重提高32%,单位面积产量提高197%。     

LED红蓝组合光谱对水培奶油小白菜生长及品质的影响

在设施水培条件下,以黄金四季奶油小白菜为试验材料,LED灯为人工光源,自然光为对照,研究不同光谱LED植物光灯的红蓝光波段组合对黄金四季奶油小白菜生长参数的影响,为植物工厂水培小白菜提供人工补光数据支撑。试验设定为蓝光(455nm)相对光谱固定不变,红光相对光谱分别为T1(7.53%)、T2(15.40%)、T3(30.28%)条件下的生长速度及品质。结果表明,红光相对光谱为30.28%时试验组小白菜的菜叶长度、株高、蛋白质以及叶绿素含量均显著高于其他处理,30.28%的红光相对光谱可作为水培小白菜的适宜光配合。     

基于水培苗移栽机的电动底盘结构及动力系统分析

为了使水培苗移栽的速度更快、成本更低,实现水培苗移栽的机械化和规模化,对水培苗移栽机的电动底盘结构和动力系统进行了分析。为了达到理想的效果,移栽机电动底盘结构需要满足结构简单、构造轻巧并能根据水培苗的种类达到不同的移栽效果。同时,结合试验与仿真模拟分析,对移栽机的使用效果进行了模拟分析,结果表明:水培苗移栽机电动底盘中的仿形导向结构是移栽机的探测装置,能够实现移栽机自动判断垄高并快速行驶在田间。实际田间对比试验表明:测试的移栽机电动底盘的稳定性能很好,基本满足移栽过程中不出现大的颠簸要求。     

有机蔬菜种植模式及生态农业推广技术的应用推广质量

为了完善现代化农业的种植技术,有效提高有机蔬菜种植的农业推广技术,应记录有机蔬菜种植苗期管理的生长变化,观察有机蔬菜生产的情况以及规律;勘察有机蔬菜种植周边的环境,全面提高正确种植技术的管理模式,结合实际情况改进有机蔬菜种植技术,全面提高生态农业推广技术的种植质量。本文主要围绕如何通过无土栽培以及生态农业推广技术种植有机蔬菜展开研究,分析了有机蔬菜种植模式的发展现状、种植模式管理要点以及有机蔬菜生态农业推广技术的应用对策,以达到清洁田园的农业推广技术应用效果,解决蔬菜生长过程中存在不利因素,优化种植技术,落实绿色有机蔬菜推广政策,应用先进技术解决虫害,提高菜农生产有机蔬菜的农业推广技术,促进科学合理化融合农业大国种植管理模式的发展趋势。