設施農(nóng)業(yè)裝備優(yōu)秀創(chuàng)新成果盤點

張瑜

中國農(nóng)業(yè)機械化協(xié)會設施農(nóng)業(yè)分會組織開展了“2017優(yōu)秀創(chuàng)新成果評選活動”，并根據(jù)《設施農(nóng)業(yè)裝備優(yōu)秀創(chuàng)新成果評選辦法》組織召開了創(chuàng)新成果評審會。評審推選出2017優(yōu)秀創(chuàng)新成果7項，并在“2017年設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)大會”上進行頒獎?，F(xiàn)對7項創(chuàng)新成果介紹如下：

溫室智能物流栽培系統(tǒng)

技術(shù)研發(fā)單位：北京華農(nóng)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)有限公司

技術(shù)簡介：系統(tǒng)是將溫室種植床、物流輸送設備、潮汐灌溉系統(tǒng)三者集成于一體的溫室高效生產(chǎn)裝備，應用于集約化種苗生產(chǎn)、盆栽蔬菜和花卉生產(chǎn)。該系統(tǒng)主要包括輸送單元、智能控制與管理單元、種植床與潮汐灌溉單元3部分，其中，輸送單元、智能控制與管理單元是本項目研究開發(fā)的核心成果，種植床與潮汐灌溉單元為集成應用。輸送單元包括軌道組件、傳動組件、動力組件和電氣組件。智能控制和管理系統(tǒng)由生產(chǎn)運行管理軟件完成，軟件包括基于射頻識別的產(chǎn)品管理系統(tǒng)和運行管理系統(tǒng)，在電腦的自主控制下，經(jīng)各組件分項PLC實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化運行，以及本系統(tǒng)各作業(yè)環(huán)節(jié)設備的自動控制。種植床同時兼具栽培床架和輸送工具2種功能。需要生產(chǎn)操作時，由中央控制系統(tǒng)發(fā)出指令，種植床由溫室種植生產(chǎn)區(qū)經(jīng)自動運輸系統(tǒng)自動行進至溫室操作車間內(nèi)，完成播種、移栽、植保處理等作業(yè)。生產(chǎn)作業(yè)完成后，種植床上的植物經(jīng)自動運輸系統(tǒng)返回溫室種植生產(chǎn)區(qū)。技術(shù)創(chuàng)新點：完成了運行速度、路徑與效率的耦合研究，實現(xiàn)了種植生產(chǎn)工藝流程的深入融合，互不干涉的雙向驅(qū)動機構(gòu)及精準定位，并且實現(xiàn)了智能自動化管理。商業(yè)推廣價值：歷經(jīng)數(shù)年研發(fā)、數(shù)十個項目實踐，該系統(tǒng)已成功與華農(nóng)公司的盆栽生產(chǎn)、種苗生產(chǎn)裝備有機集成，在花卉生產(chǎn)、種苗生產(chǎn)、苗木生產(chǎn)等領(lǐng)域中得到成功應用。實踐證明，該系統(tǒng)與生產(chǎn)操作設備集成應用后，可提高勞動生產(chǎn)率4～9倍，使連棟溫室人均管理面積由1.5畝（1000.5 m2）最大提高至10畝（6670 m2）；使用該系統(tǒng)，溫室種植生產(chǎn)區(qū)無需常設行走通道，提高溫室空間利用率約10%；該系統(tǒng)可提高單位時間產(chǎn)出量，改善溫室種苗生產(chǎn)與市場需求之間的結(jié)構(gòu)性矛盾。

專家點評：①可實現(xiàn)栽培床自動輸送，省工省力，提高效率；②可實現(xiàn)栽培床、潮汐式灌溉和物流輸送一體化；③自動控制系統(tǒng)可實現(xiàn)苗床的定點搬運。

噴灌車交叉吊掛軌道及二層保溫覆蓋系統(tǒng)

技術(shù)研發(fā)單位：北京藍洋益海科技有限公司

技術(shù)簡介：①交叉吊掛軌道加強軌道強度，提供二層覆蓋合攏、接口及傳動支撐空間。②在有限空間內(nèi)設立二層保溫系統(tǒng)，既能保證保溫效果，又能實現(xiàn)育苗噴灌車正常工作，降低結(jié)構(gòu)設計及建造成本。③二層保溫配置電動機構(gòu)實現(xiàn)自動控溫，大量降低加溫成本，提升溫度達3～5℃。④二層膜（幕布）由平行啟閉改為斜坡運行，即提高了冬季室內(nèi)保溫效果，防止流滴水損壞種苗。

專家點評：①整體設計思路新穎，實用性強；②解決了溫室內(nèi)保溫幕與噴灌車相互干涉的難題。

潮汐式灌溉基質(zhì)栽培設施系統(tǒng)

技術(shù)研發(fā)單位：北京綠東國創(chuàng)農(nóng)業(yè)科技有限公司

技術(shù)簡介：①灌溉均勻，可避免缺水、積水的弊端：潮汐式灌溉栽培設施管道系統(tǒng)，至栽培箱底部的三級支管與箱體的給排液口，內(nèi)徑均在29 mm，常規(guī)顆粒物幾乎不可能造成管路堵塞。在這種封閉的管道系統(tǒng)內(nèi)，只要不是人工安裝及栽培過程的操作失誤，管道物理堵塞的問題是完全可以避免的。②上限液位可調(diào)，可避免基質(zhì)表面的鹽分積聚：灌溉的上限液位可調(diào)，可根據(jù)生育階段或季節(jié)來設定上限液位，如上限液位能漫過基質(zhì)表面，灌溉就相當于進行一次“大水漫灌”，使栽培箱內(nèi)的全部基質(zhì)及根系得到均勻的水肥洗禮，可以避免或延緩基質(zhì)表面的鹽分積累問題。③給排液管道系統(tǒng)不受外界病蟲侵染：管路系統(tǒng)是封閉的，栽培箱表面（基質(zhì)表面）也是覆蓋的，可較好地規(guī)避外界氣傳、昆蟲傳播的病蟲害，提高了栽培系統(tǒng)抵御外界病蟲干擾，避免塵土、枯枝爛葉污染的能力。④可選擇的栽培基質(zhì)種類更多：通常的無土栽培對基質(zhì)的理化性狀要求比較嚴格，對基質(zhì)的吸水性、持水性、透氣性、容重、陽離子交換量等均有嚴格要求。⑤灌溉可實現(xiàn)自動化、智能化：潮汐式灌溉基質(zhì)栽陪不需要在灌溉時檢查滴灌堵塞和積水的問題，只要設置好營養(yǎng)液池內(nèi)的“上限水位”，設定好栽培箱灌溉的“上限液位”，營養(yǎng)液的調(diào)配、管道閥門的開閉均可實現(xiàn)智能化控制，基本可以達到無積水、缺水的問題。⑥有機營養(yǎng)液的灌溉有望成為現(xiàn)實：有機營養(yǎng)液并非完全可溶解，因其中含有顆粒物或絮凝物，不可避免會造成常規(guī)滴管灌溉的“堵塞”。滴管灌溉很難采用有機肥的浸泡液、沼液或商品有機營養(yǎng)液來供給營養(yǎng)。系統(tǒng)的最大優(yōu)勢就是不存在堵塞問題，普通的有機肥經(jīng)浸泡、過濾后即可用于灌溉。因此，無論普通有機肥還是商品有機肥，只要經(jīng)浸泡過濾，可望成為無土栽培的有機營養(yǎng)液。

專家點評：①可實現(xiàn)模塊化組合布局；具有定位、定時供液功能，灌溉均勻；②基質(zhì)不易積鹽。

雙層拱薄膜溫室及水平卷被系統(tǒng)

技術(shù)研發(fā)單位：北京盛芳園科技有限公司

技術(shù)簡介：①該溫室為氣候適應性非常廣的薄膜溫室，溫室頂部采用兩道拱，分別覆蓋一層塑料薄膜，外層拱最頂部設計有垂直卷膜通風窗，內(nèi)層拱設計有雙側(cè)卷膜通風窗，四周立面墻也為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，均設置卷膜通風窗，內(nèi)層拱以內(nèi)四周及頂部均可設置保溫被卷被系統(tǒng)。②水平卷保溫被系統(tǒng)采用2臺減速電機，卷起和展開時各采用一臺減速機驅(qū)動，卷起時將展被用的驅(qū)動繩卷入被子里，展開時減速機將驅(qū)動繩纏繞在繞線輪上，從而將保溫被拉開。由于保溫被收放時直徑一直在變化，而減速機轉(zhuǎn)速是相對恒定的，因此收、放的兩臺電機即使同時轉(zhuǎn)動也不能使線速度一致，對此北京盛芳園科技有限公司專門設計了一種離合器，使減速機與卷軸之間可以實現(xiàn)接合和分離，當卷被時繞線輪減速機與繞線輪軸分離，驅(qū)動繩隨動帶著繞線輪軸轉(zhuǎn)動；反向時，卷被電機與卷被軸分離，繞線輪減速機帶動繞線輪軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)動繩將保溫被展開。

專家點評：①鋸齒形雙層保溫連棟塑料溫室兼具了良好保溫和通風功能；②實現(xiàn)了連棟溫室水平卷被功能。

全防水長壽命保溫被

技術(shù)研發(fā)單位：北京臥龍農(nóng)林科技有限公司

技術(shù)簡介：①保溫被保護面層：外層為抗老化PE材質(zhì)，在靜置狀態(tài)下，壽命期為30年，具有抗紫外線、防水、易清掃等特點；內(nèi)層額外共擠白色紅外線反射膜，既提高保溫效果和補光效果，又在夏季卷放不動時起到保護作用。②保溫芯材：全新有機保溫材料，保溫性能優(yōu)異持久，導熱系數(shù)0.031 W/m?·k（環(huán)境溫度-20℃）；回彈性好，全閉孔發(fā)泡，不吸水，保溫性能恒定持久；彈性和柔韌性良好，最大厚度可達5 cm，具有良好貼覆性能。③組裝方式：先用專用膠帶進行整體粘接，再用外層保護層進行整體覆蓋，周邊密封；中置卷簾機式安裝方式時，左右各一大片，加防風張緊帶，因此具有良好的整體密封性能和防風性能。④抗災性能：內(nèi)外全防水，保溫性能不受雨、雪、霧的影響；表面不沾雪，積雪少且易于清除；夏季無需拆除、養(yǎng)護，節(jié)省人工；保溫性能良好且持久；壽命長、年均使用成本低。

專家點評：①整體覆蓋密封性強；②材料自防水；③保溫性強，使用壽命長。

香梨減反射玻璃

技術(shù)研發(fā)單位：河南裕華新材料股份有限公司

技術(shù)簡介：可用于溫室生產(chǎn)的覆蓋材料，可見光透射比由減反射前91.7%提高到97.5%以上，處世界行業(yè)領(lǐng)先水平。裕華溫室專用玻璃具有高透光、高散射、無滴露、高安全、長壽命的特點。

專家點評：①具有高透光，高散射功能；②能顯著改善作物群體光照條件。

易潔型防滴露PC板

技術(shù)研發(fā)單位：沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料（中國）有限公司

技術(shù)簡介：采用仿生原理，改變PC板表面張力，增加板材表面的流平性，達到不易粘染灰塵和容易（雨水）清潔的效果，采用化學鍍層和高溫固化抗UV和防滴露技術(shù)，保持板材持久的透光率和防滴露效果，延長使用壽命。透光率衰減10年不超過2%，黃化率值10年不超過Yi2。

專家點評：①采用防滴露和抗紫外材料，經(jīng)高溫固結(jié)于板材內(nèi)外表面，延長了抗老化、防滴露的使用壽命；②透光率保持良好，使用壽命長。