黄瓜穴盘苗品质特性特征值，计算公式为：
[0040] 壮苗指数SI=(莖粗/株尚+根干/株干）X全株干重；
[0041] 全株干重=根干+株干。
[0042] 将表1数据代入上述壮苗指数的计算公式计算结果如图1所示，五个处理的壮苗 指数大小排列为：T1>T3>T4>T2>T5。
[0043] S3、通过无损检测技术测试在不同营养管理模式以及制钵参数的育苗工艺下苗钵 内部结构形态特性，得到苗钵孔隙结构特征，进一步分析所述苗钵孔隙的大小、形状、分布 规律等孔隙结构特征，以及根系与基质颗粒连接密实度信息。
[0044] 本实施例中测试苗钵内部结构形态特性是基于Micro-CT测试分析进行的，也可 以是其它任何无损检测苗钵内部结构形态特征的技术手段。图2所示为基于Micro-CT扫描 测试所述处理T5的黄瓜苗钵3D结构形态特性，可见苗钵为一种有生命的苗根、基质、水、 气构成的柔性、多相、多孔、复合材料结构体；图3所示为所述处理T5的黄瓜苗钵断层3D 结构图，由此看到苗钵内部结构主要为育苗基质颗粒层次堆积紧密排列状态；图4所示为 所述处理T5苗钵原生微缝隙结构图，由此得到苗钵原生缝隙主要来自育苗基质颗粒填充 不充分；图5所示为所述处理T5黄瓜苗钵根-基质微缝隙灰度级频数图，可以得到育苗基 质颗粒的灰度等级高且多，幼苗根系灰度等级低且少，进一步分析孔隙的大小、形状、分布 规律等孔隙结构特征，以及根系与基质颗粒连接密实度信息，得出苗钵孔隙适中分布均匀， 利于苗体的生长并且更好的配合移栽机的移栽；所述处理Tl、T2、T3、T4和T5在不同基质 下黄瓜苗钵内部结构特征值如表2所示。
[0045] 表2不同基质下黄瓜苗钵内部结构特征值
[0046]
[0047]S4、根据穴盘苗的根系状况和植株长势情况等品质特性的测定和苗钵原生微缝 隙、孔隙的大小、形状、分布规律等苗钵内部结构形态特性的测试，建立苗钵结构形态特征 与取苗成功率和伤苗率的关系，分析苗钵结构形态特征对穴盘苗根系和植株长势的影响。 所述取苗成功率包括取苗机构夹钵取苗和直立投苗的成功率，所述伤苗率包括苗的损伤率 和苗钵的破损率。本实施例中黄瓜苗茎粗的显著影响分析如表3所示。
[0048] 表3黄瓜苗茎粗的显著影响分析
[0049]
[0050] 黄瓜的其他结构形态可根据类似表2中黄瓜苗茎粗的显著影响分析方法进行分 析。
[0051] S5、以所述苗钵结构形态特征为载体，分析育苗工艺参数对取苗成功率、伤苗率和 品质特性的影响，确定影响的育苗工艺主次因素，对优化的育苗工艺参数进行降维。所述的 育苗工艺参数包括生长调控参数和制钵工艺参数，所述长调控参数包括育苗环境的温度、 湿度、光照、营养和水分环境，所述制钵工艺参数包括基质配比、压实度和含水率。
[0052] 本实施例针对黄瓜苗，通过显著影响分析，得到主要因素为温度、光照、基质配比， 其余为次要因素，影响不显著。
[0053] S6、对移栽质量、育苗质量中所得数据进行归一化处理，确定移栽质量、育苗质量 的权重系数。
[0054] 假设在对移栽质量、育苗质量的评价中有n个评价对象、m个评价指标，原始数据 可写为矩阵X= (X1Jnxni，通过下述公式进行归一化处理：
[0056] 归一化后得到矩阵Z= (Z1Pnxni，在不同基质下黄瓜苗综合质量信息归一化矩阵如 表4所示。
[0057] 表4不同基质下黄瓜苗综合质量信息归一化矩阵
[0058]
[0060] 涉及移栽质量、育苗质量的评价指标权重系数可通过开展专家咨询调查，通过专 家打分法确定，也可以通过其它适合评价穴盘育苗体系的权重确定方法确定。本实施例，为 了简便起见，等权重对待每个评价指标。
[0061] S7、以品质特性、取苗成功率、伤苗率为目标函数，采用多目标优化策略，优化兼顾 育苗质量和移栽质量的穴盘育苗工艺参数。
[0062] 考虑生产成本低廉，根据TOPSIS原理，分别计算第i评价对象与最优方案Z+、最劣 方案Z距离，再计算第i评价对象与最优方案的接近程度Ci，以接近程度(^大小判断优劣， 从而优化兼顾育苗质量和移栽质量的穴盘育苗工艺参数。
[0063] 基于TOPSIS的黄瓜苗综合质量评价如表5所示，综合考虑穴盘苗品质、苗钵 结构力学特性以及生产成本、移栽质量等多方面指标，在相同的生长环境和肥水管理条 件下，通过优化得到所配制的五种基质下培育黄瓜苗的移栽质量兼顾育苗质量等级为 T1>T2>T3>T5>T4,Tl处理的穴盘苗生长以及苗钵结构性更利于移栽机的夹取，提高了移栽 成功率。
[0064] 表5基于TOPSIS的黄瓜苗综合质量评价
[0065]
[0066] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不 背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换 或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种自动移栽机配套育苗工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 在不同营养管理模式以及制钵参数的育苗工艺下进行育苗； 52、 测定在不同营养管理模式以及制钵参数的育苗工艺下穴盘苗品质特性，获得品质 特性特征值； 53、 通过无损检测技术测试在不同营养管理模式以及制钵参数的育苗工艺下苗钵内部 结构形态特性，得到苗钵孔隙结构特征，进一步分析所述苗钵孔隙的大小、形状、分布规律 等孔隙结构特征，以及根系与基质颗粒连接密实度信息； 54、 根据所述穴盘苗品质特性的测定和所述苗钵内部结构形态特性的测试，建立苗钵 结构形态特征与取苗成功率和伤苗率的关系，分析苗钵结构形态特征对穴盘苗根系和植株 长势的影响； 55、 以所述苗钵结构形态特征为载体，分析育苗工艺参数对取苗成功率、伤苗率和品质 特性的影响，确定影响的育苗工艺主次因素，对优化的育苗工艺参数进行降维； 56、 对移栽质量、育苗质量中所得数据进行归一化处理，确定移栽质量、育苗质量的权 重系数； 57、 以品质特性、取苗成功率、伤苗率为目标函数，采用多目标优化策略，优化兼顾育苗 质量和移栽质量的穴盘育苗工艺参数。2. 根据权利要求1所述的自动移栽机配套育苗工艺优化方法，其特征在于，所述步骤 Sl中育苗工艺包括对育苗环境的温度、湿度、光照、营养、水分的营养管理，以及涉及基质配 比、压实度和含水率的制钵工艺。3. 根据权利要求1所述的一种自动移栽机配套育苗工艺优化方法，其特征在于：所述 步骤S2中的穴盘苗品质特性包括穴盘苗的根系特性和植株长势特性。4. 根据权利要求1所述的一种自动移栽机配套育苗工艺优化方法，其特征在于：所述 步骤S3中的无损检测技术为Micro-CT测试技术，也能是其它无损检测苗钵内部结构形态 特性的技术手段。5. 根据权利要求1所述的一种自动移栽机配套育苗工艺优化方法，其特征在于：所述 步骤S4中的所述取苗成功率包括取苗机构夹钵取苗和直立投苗的成功率，所述伤苗率包 括苗的损伤率和苗钵的破损率。6. 根据权利要求1所述的一种自动移栽机配套育苗工艺优化方法，其特征在于：所述 步骤S5中的育苗工艺参数包括生长调控参数和制钵工艺参数，所述长调控参数包括育苗 环境的温度、湿度、光照、营养和水分环境，所述制钵工艺参数包括基质配比、压实度和含水 率。7. 根据权利要求1所述的一种自动移栽机配套育苗工艺优化方法，其特征在于：所述 步骤S6中的权重系数是基于专家打分法进行的，也能是其它适合评价穴盘育苗体系的权 重确定方法。8. 根据权利要求1所述的一种自动移栽机配套育苗工艺优化方法，其特征在于：所述 步骤S7中的多目标优化策略是基于TOPSIS法或者综合评分法进行的。
【专利摘要】本发明提供了一种自动移栽机配套育苗工艺优化方法，该方法包括以下步骤：首先在不同营养管理模式以及制钵参数的育苗工艺下进行育苗，测定穴盘苗品质特性及苗钵内部结构形态特性，建立苗钵结构形态特征与取苗成功率、伤苗率和品质特性的内在关系，然后分析育苗工艺参数对取苗成功率、伤苗率和品质特性的影响，最后以品质特性、取苗成功率、投苗成功率、伤苗率为目标函数，采用多目标优化策略，优化提出一套适合自动移栽兼顾育苗质量的穴盘育苗标准化工艺。本发明综合考虑育苗工艺和机械机构对移栽质量以及育苗质量的双重影响，使穴盘苗的生长利于夹取,同时苗钵结构性优良,提高了移栽成功率，有益于移栽机构与育苗农艺有机融合。
【IPC分类】A01C11/02
【公开号】CN105191552
【申请号】CN201510605408
【发明人】韩绿化, 毛罕平, 胡建平, 杨德勇, 左志宇, 黄文岳, 董立立, 杨启志
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月21日