水培是通過特定設施營造相對封閉、儲放營養(yǎng)液的環(huán)境，使植物根部生長所需水肥氣熱等條件保持相對穩(wěn)定，全部或部分根系浸泡在營養(yǎng)液中的栽培方法。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，在相對封閉的設施內(nèi)為植物床創(chuàng)造了相對優(yōu)越的生長條件，避免了氣象災害、自然界物種競爭等惡劣環(huán)境;另一方面，相對封閉的環(huán)境條件還保護植物免受外界土壤環(huán)境的各種污染，可以生產(chǎn)出污染小、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、批次多的葉菜。

水培模式

采用日光進行水培蔬菜栽培生產(chǎn)，我國歷經(jīng)了多年的機械化生產(chǎn)實踐，走過人工生產(chǎn)到自動化生產(chǎn)的道路，在水培蔬菜方面也經(jīng)歷多年的生產(chǎn)實踐，但是在自動化生產(chǎn)方面還處于初級階段。本文將以基于栽培槽式培育法為對象，介紹水培蔬菜的裝備系統(tǒng)。

一、水培葉菜生產(chǎn)流程

穴盤育苗

水培葉菜種苗一般采用基質(zhì)培育，因此作業(yè)環(huán)節(jié)首先是對種苗基質(zhì)的處理，包括基質(zhì)攪拌和基質(zhì)成形或穴盤基質(zhì)填充，為精量播種提供栽種對象?；|(zhì)準備完成后，即在每個基質(zhì)塊/穴內(nèi)精量播種1～3粒葉菜種子，進行種子覆蓋和澆水。完成播種后的基質(zhì)送入溫室，在溫室內(nèi)進行發(fā)芽、培育，直至達到可移植的狀態(tài)。一般水培葉菜種苗培育不采用水培法，仍是傳統(tǒng)基質(zhì)植栽培法。葉菜種苗培育完成后，需將種苗移植至栽培槽內(nèi)，進入水培階段;經(jīng)過2周左右的日光培育，葉菜達到成熟采摘狀態(tài)后，進行收獲切掉掉根系，并裝入包裝袋，進入速冷后冷藏等待出售。

二、水培葉菜自動化生產(chǎn)裝備與技術

水培葉菜生產(chǎn)企業(yè)為滿足規(guī)?；a(chǎn)的要求，降低勞動強度，減少生產(chǎn)用工以提高競爭能力，在生產(chǎn)中廣泛引入工業(yè)技術，針對基礎處理勞動強度大、葉菜種苗移植作業(yè)單一化、栽培槽、種苗及收獲葉菜的輸送用工量大的問題，開發(fā)出自動化物流生產(chǎn)體系。自動生產(chǎn)裝備主要涵蓋基質(zhì)處理、精量播種、種苗移植、栽培槽搬運及葉菜收獲作業(yè)等環(huán)節(jié)。

1.基質(zhì)處理

基質(zhì)處理勞動強度較大，設施園藝生產(chǎn)中基質(zhì)混合均采用機械進行，小型企業(yè)采用批量基質(zhì)攪拌機，大型企業(yè)采用基質(zhì)混合生產(chǎn)線進行混合。基質(zhì)處理還包括栽培基質(zhì)的成形，歐洲水培葉菜種苗生產(chǎn)中，基質(zhì)成型一般有兩種形式:一是利用基質(zhì)填充機將基質(zhì)填入穴盤成穴;二是利用基質(zhì)塊成形設備將基質(zhì)先壓制成基質(zhì)薄片，再切割成基質(zhì)塊并坐穴，以利播種定植種苗。 

基質(zhì)攪拌機

2.精量播種

一般葉菜種子籽粒小，外形不規(guī)則，對精量播種裝置要求很高，并經(jīng)常導致精量播種質(zhì)量不穩(wěn)定。因此，精量播種前均對葉菜種子進行包衣丸?；幚?，一方面包衣材料中可添加病害防治元素，同時可大大改善精量播種的生產(chǎn)率和播種質(zhì)量。

3.種苗移植

移栽

葉菜種苗移植是指將完成培育的種苗由培育穴盤或基質(zhì)塊托盤移植栽培槽的培養(yǎng)穴內(nèi)，作業(yè)動作單一簡單，并附帶大量的苗盤、種苗和栽培槽的搬運工作，特別適合由機械來完成該環(huán)節(jié)的作業(yè)。

這是水培葉菜機械規(guī)模化生產(chǎn)系統(tǒng)中自動化程度最高的環(huán)節(jié)，根據(jù)水培蔬菜種植企業(yè)的具體技術要求和不同經(jīng)濟性考量，種苗移植機的形式也不同。一般移植手根據(jù)水培葉菜生產(chǎn)的系統(tǒng)作業(yè)工藝要求，可同時移植6、8、10株種苗。使其相鄰行栽培槽的穴位為錯位移植，其目的是在葉菜培育階段可以增加葉菜之間的間距，避免葉菜葉片長大后相互遮擋影響生長;另外，相鄰行栽培槽穴位也可不錯位，這樣葉菜小苗時不存在葉片相互遮擋，但是當葉菜葉片長大后，需要調(diào)整栽培槽的間距，以避免葉片間的遮擋。

4.葉菜收獲

移植入栽培槽的葉菜種苗在溫室日光及營養(yǎng)液提供方式下培育2周左右，即可進行收獲。

栽培槽

水培葉菜收獲一般是將栽培槽送入一輸送線，栽培槽自動移動，采摘人員人工在輸送線上收獲葉菜裝入包裝袋，并放入一輸送帶送至裝箱車間;收獲后的栽培槽自動進入一清洗裝置，通過高壓噴頭噴水對栽培槽進行清潔，必要時還要進行消毒處理，裝袋后的葉菜進入裝箱車間后還要裝箱包裝再進入銷售市場。

5.生產(chǎn)資材物流化輸送系統(tǒng) 

設施園藝機械化生產(chǎn)一直以來的主要著眼點都集中在生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)(如精量播種、種苗移植等方面)，傳統(tǒng)思想的核心是解決作業(yè)的勞動強度問題、提高作業(yè)生產(chǎn)率。近年以荷蘭為首的先進園藝生產(chǎn)系統(tǒng)除注重栽培生產(chǎn)的節(jié)點作業(yè)設備的開發(fā)外，還投入了大量的精力，借鑒工業(yè)上的物流化生產(chǎn)技術，結合不同栽培對象、不同栽培形式和栽培規(guī)模，開發(fā)出形式多樣的物流化生產(chǎn)裝備，物流化生產(chǎn)裝備的主要功能是連接各個節(jié)點作業(yè)裝備，實現(xiàn)各裝備之間生產(chǎn)資材的自動化輸送作業(yè)，從而真正實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，從總體上提高整體自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)率，也才能夠真正減少生產(chǎn)人員和降低勞動強度。

溫室內(nèi)葉菜種苗的自動輸送系統(tǒng)，該輸送系統(tǒng)可實現(xiàn)溫室種苗栽培區(qū)域與種苗移植機之間的種苗自動化搬運作業(yè)。溫室內(nèi)部聯(lián)排栽培槽自動搬運車，其功能是將種苗移植機與溫室葉菜栽培區(qū)域、葉菜栽培區(qū)域與葉菜收獲區(qū)域連接起來，實現(xiàn)多排栽培槽的自動輸送。栽培槽在溫室內(nèi)的栽培過程中為保證先入先出，有一個由溫室一段進入另一端后移出的間歇式運動過程，運動速度由栽培時間決定，并且伴隨著葉菜的生長勢態(tài)，栽培槽的間距也是需要增加的。溫室內(nèi)部栽培區(qū)栽培槽聯(lián)排移動系統(tǒng)，其功能就是自動聯(lián)排移動栽培槽，并在特定的區(qū)域拉大栽培槽間的間距。溫室內(nèi)葉菜栽培區(qū)單排栽培槽輸送系統(tǒng)，功能是對于小型企業(yè)可作為葉菜收獲區(qū)域以單根形式自動輸送待收獲栽培槽。