江建珍，何圣米，江建红，金炳胜，王如月

(1.杭州康成农业科技有限公司，浙江 杭州 310008；2.浙江农业科学院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021；3.浙江森禾沃源生物科技有限公司，浙江 杭州 311100)

俗话说“苗壮五成收”，秧苗质量好坏直接影响蔬菜的生产效益。蔬菜工厂化育苗是人为控制生长环境，采用机械化、自动化等技术措施，批量生产优质秧苗的育苗方式[1]。随着劳动力成本的不断攀升，灾害性天气频发，病虫害的防控压力加大等问题均是传统蔬菜育苗企业所无法承担的[2]。因此，培育和应用适龄壮苗已成为确保设施蔬菜早熟、高产、优质的重要措施[3]。作者从事工厂化育苗多年，现就基质配制、种子处理和播种、苗床和育苗容器、设施环境调控和肥水管理等关键设备的选型与应用情况进行介绍。

1 育苗基质配制设备

只有经科学配比及搅拌均匀的育苗基质才能生产出优质秧苗[3]。传统的基质配制主要采用人工搅拌，配制过程缺乏统一标准，存在搅拌不均匀、质量不稳定、效率低下等问题，为种苗生产埋下隐患。因此，选用新型基质生产设备，实现基质的机械化和标准化生产，可满足现代工厂化育苗需求。育苗基质为蔬菜幼苗发育成长提供良好的环境和营养，是穴盘育苗的核心和关键，其品质的好坏直接关系到蔬菜育苗的成败[4]。

基质配制加工流水线：集成了基质原料粉碎、提料、配料、传送和定量包装等设备。原料粉碎机械针对压缩原料进行打散和筛分处理，避免原料结块和杂料混入；提料机将原料传送至原料斗；配料部分在电脑平台控制下，按照预设配方进行配料、混料和搅拌；包装机将配方料进行定量包装；全过程采用微电脑精准控制，实现育苗基质标准化生产。

通过对机器配制和人工搅拌生产模式的对比数据分析：机器配制生产效率是人工搅拌生产效率的6.3倍；机器配制工艺过程成本(包括人工、能耗、机器折旧等)仅为人工搅拌成本的27%；机器配制基质的均匀度明显高于人工搅拌(表1)。

表1 机器配制生产基质和人工搅拌生产基质的生产率比较

2 播种和种子催芽设备

传统育苗主要采用人工播种或小型播种机械，存在生产效率低下、人工成本高、点播出错率高、种子和基质损耗大等缺点和不足。因此，选用合适的播种流水线，可大幅提高育苗效率、降低损耗和出错率，是工厂化育苗所必需的。

滚筒式自动播种流水线。意大利原装进口，主要部件包含填料、打孔、播种、覆盖、浇水等部分和智能控制台，播种效率达600盘·h-1。在流水线上一次性完成穴盘上料、打孔、播种、覆盖和浇水，自动化程度高。填料和覆土环节多余的基质可自动回收。此外，其配置了多种规格孔径的滚筒和打孔器，可对不同大小种子及不同规格穴盘进行精确播种。与国内播种流水线相比，具有操作省工简便、可大幅提高播种精准度和效率、播种范围广等优点。

催芽室。催芽室的设计应考虑到不同种苗对环境要求的差异，最好单间在20 m2左右[5-6]。催芽室可针对不同种子的发芽条件需要，通过智能化手段调控环境温室、湿度、光照、气流等因素，创造适宜的发芽条件，可提高发芽率和发芽势，出苗整齐度高，缩短发芽周期。催芽室参数：控温5～40 ℃，温度波动度0.5 ℃；控湿50%～95%，湿度波动度±5%；控光0～3 000 lx，光控精度2 lx;催芽室8～100 m2，根据实际需求调整。

3 苗床设施和育苗容器

3.1 苗床设施

为确保种苗在穴盘内盘根完整、穴孔内多余水分应及时渗出，减少病害风险，一般采用苗床育苗。根据不同的应用需求，一般可配固定苗床、移动苗床、潮汐式苗床和嫁接愈合苗床。

3.1.1 固定苗床

固定苗床支架高度70 cm左右，床架选材用热镀锌材料，以确保在温室高湿、偏弱酸环境中的使用期限。苗床平面采用带透水口的定制泡沫板，用以保温。固定苗床的造价成本相对低廉，但生产操作中不够灵活，稳定性一般。

3.1.2 移动苗床

移动苗床主体支架高度70 cm左右，主体骨架选材为热镀锌钢架构造，边框材料为铝合金型材构造或角钢热镀锌构造，苗床网片由直径为3.0 mm/4.0 mm的低碳钢丝焊接而成，网孔一般为130 mm×30 mm、130 mm×25 mm、120 mm×25 mm、50 mm×50 mm的长方形网状构造热浸镀锌、浸塑或者电镀而成。苗床配备滚轴管、苗床手轮、防侧翻装置，可通过苗床手轮操控滚轴而控制整个移动苗床网面的左右移动，灵活设置作业通道。其特点为操作灵活、可靠性好、温室空间利用率高。

3.1.3 潮汐苗床

数字化潮汐苗床系统集成了物联网环境采集、智能控制、潮汐苗床、多通道配肥、肥液循环利用等多种功能。可通过在线实时监测管道中肥液的EC和pH值来调整肥液配比，确保肥液浓度参数稳定；可以依据预设指标，通过智能控制中心定时定量给液(潮)和回液(汐)；通过对回收肥液的杀菌、过滤等处理，避免肥水污染对植株根系造成损害。对比传统的固定苗床和移动苗床，潮汐式苗床从根本上改变了苗期水肥供应的方式，其通过根部渗透的方式进行水肥供给，不再依赖喷灌机供应水肥，具有水肥利用率高、病害发生减少、生产成本降低、水肥数字化管理水平大幅提升的优势。

3.1.4 嫁接愈合床

嫁接愈合床主要为嫁接后愈合期而特设的“器官移植仓”，选用特制小拱棚，底部配置电热加温和保温材料，顶部覆盖塑料薄膜保温保湿，最外层覆盖95%以上遮光率的遮阳材料。确保嫁接愈合期对高湿、保温、遮光的环境要求。

3.2 育苗容器

蔬菜工厂化育苗容器以穴盘为主，尺寸规格为54 cm(长)×27 cm(宽)。按材料分有PVC穴盘和PS穴盘，重量规格50～110 g，单盘孔穴规格32～128穴。根据不同蔬菜品种、育苗季节、栽培模式等选用不同孔穴大小的穴盘。

穴盘材料选择。PS穴盘稳定性较好，可多次循环利用，但成本相对较高。PVC穴盘稳定性略差，强光高热下易变形，但成本相对低。

穴孔规格选择。为提高单位面积产出率，在不影响育苗质量的前提下，应尽量选择孔穴多的穴盘，降低育苗成本。十字花科蔬菜育苗建议选128孔穴盘，茄果类蔬菜实生苗选72孔穴盘，茄果类蔬菜嫁接苗和瓜类蔬菜选50孔穴盘。

穴盘重量选择。一次性使用，选择80 g的穴盘；多次循环利用，选择100 g以上的穴盘。

4 设施环境调控设备

工厂化育苗生产中，设施环境的调控尤为重要。环境调控主要是通过自动化技术手段控制温室内温度、湿度、光照等环境因素，打破气候环境对种苗生长的制约，为种苗提供良好的生产环境，以确保种苗品质和出圃时间。

物联网环境控制系统。依据温度、湿度、光照传感器采集的信息，通过相应的逻辑判断和运算，控制水源热泵、湿帘风机、遮阳幕、顶通风窗等温室设备，实现自动化控制温室环境[4]。

水源热泵。设施环境温度控制设备，其原理是在夏季将环境中的热量转移到水源中，在冬季则从水源中提取能量，利用热泵原理通过水作载体提升温度后送到环境中。水源热泵运行可靠性和转化效率高，能源消耗少，通常消耗1 kW的能源，可以得到4 kW以上的热量或者冷量，非常适用于育苗环境的温控中。2 000 m2面积的连栋温室，配置4台康成KCRB-12P的水源热泵机组，配合利用深井水源，冬季可实现全域加温15 ℃左右，夏季可实现全域降温6 ℃左右。

水帘风机。设施环境降温设备。作为夏季主要降温措施，是由纸质多孔湿帘、水循环系统、风扇组成。未饱和的空气流经多孔、湿润的湿帘表面时，大量水分蒸发，空气中由温度体现的显热转化为蒸发潜热，从而降低空气自身的温度。风机抽风时将经过湿帘降温的冷空气源源不断的引入室内，形成对流，从而达到降温效果。湿帘建议选择高1.5 m、厚0.1 m的标准，长度根据温室大小确定；风机建议选用1.38 m(高)×1.38 m(宽)×0.4 m(厚)的规格；一般4～5 m2的湿帘配置一台风机。

5 肥水管理设备

在穴盘育苗生产管理环节，因穴孔空间限制而造成根系小环境的缓冲能力不够，因此，及时、合理的水肥管理尤为重要。

双臂自走式喷灌系统KCPGJ-003。采用吊轨式双轨道和双臂喷杆设计，双臂配置可调喷头，可根据苗龄情况调整喷洒的雾化程度。主机配置进口自动肥料配比机，可实现水肥同灌操作。整机可远程控制，实现前进后退、无级调速、轨道转移等操作，实现一机多棚作业，节约投资成本。建议2 000 m2的连栋温室配置2台喷灌机，每栋温室、大棚作业时间控制在2 h以内。