一种立体自动回转育苗架及其育苗方法
【专利摘要】本发明涉及一种立体自动回转育苗架及其育苗方法，属于农业生产技术领域，所述的立体自动回转育苗架包括机架、轴承座、减速电机、传动轴、回转臂、四杆平衡机构、育苗盘、漂浮盘、电控箱，所述的机架两端安装有轴承座，轴承座上设置有传动轴，传动轴一端通过齿轮与减速电机相连，传动轴两端安装有回转臂，回转臂两端安装有四杆平衡机构，育苗盘吊挂在四杆平衡机构两端，育苗盘内放置漂浮盘，电控箱安装在机架上，本发明可以根据育苗的要求，设定有温湿度、光照及时间四种控制参数，控制减速电机带动回转臂旋转，回转臂上的四杆平衡机构带动育苗盘水平慢速回转，让漂浮中的小苗受到充分均匀的阳光照射，提高了地面使用率。
【专利说明】
一种立体自动回转育苗架及其育苗方法
技术领域
[0001] 本发明涉及漂浮育苗设备技术领域，特别是一种立体自动回转育苗架及其育苗方 法。
【背景技术】
[0002] 漂浮育苗是农业生产中一项广泛应用的技术，基本的工序是将作物的种子种植在 一个塑料泡沫制成的带有多个种子种植孔的漂浮育苗盘中，将育苗盘放置在装有营养液育 苗池中，让育苗盘漂浮在水面上，种植孔中的基质吸收营养液供种子发芽生长，当幼苗长成 后再移栽到大田中。目前，这种育苗方式，受植物采光要求的制约，大多数在一个土地上单 层进行，占用的土地面积较多。
[0003] 发明名称为采光均衡的立体育苗架，申请公布号为CN104094831A，申请号为 2014103222526,公开了一种采用气缸将育苗盘从立体架中水平推出接受阳光照射，并采用 计时装置控制的烟苗育苗盘，其不足之处为气缸每次仅可推出一层育苗盘接受阳光，其他 多层育苗盘仍接受不到阳光，烟苗接受阳光照射的时间不充分、不均匀，结构复杂，制造成 本高、用电量大，在实际生产中，不利于推广；发明名称为一种多层育苗架，申请公布号 CN104705108A，申请号为201310667641.8,公开一种多层育苗架，设置多层滑道，降低人工 翻苗成本且提高烟苗的质量，节约空间，其不足之处为没有采用自动控制方式、没有设定时 间控制要求，烟苗接受照射的时间不等，阳光照射不均匀，烟苗成长不好。
[0004]烟苗在生长过程除了营养素是必须的生长因子外，光照条件也是关系烟苗生长的 重要因子，现有的技术中基本是通过采用设定时间值来达到烟苗接受时间的调整，虽然在 一定程度上满足了烟苗接受光照的条件，但是却存在以下技术问题，在光照条件和温度条 件不适宜的条件下，采用气缸将育苗盘从立体架中水平推出接受阳光照射效果不佳，并且 浪费电能;烟苗在不同温湿度条件下光合作用的效率不同，烟苗生长需要提供一个合理的 温湿度范围值，才能使其光合作用达到最佳。
[0005] 因此，有必要提出一种改善烟苗接受日光照射的装置及其育苗方法，使烟苗能均 匀接受到日光的照射。
【发明内容】
[0006] 为了克服【背景技术】中存在的问题，本发明提供一种立体自动回转育苗架及其育苗 方法，设计的立体自动回转育苗架，可以根据育苗的要求，设定温湿度、光照及时间四种参 数模式，控制减速电机带动回转臂旋转，回转臂上的四杆平衡机构带动苗盘水平慢速回转， 让漂浮中的小苗受到充分均匀的阳光照射，提高了地面使用率，使烟苗健康成长。
[0007] 所述的立体自动回转育苗架包括机架、四杆平衡机构、漂浮盘，所述的四杆平衡机 构设置于机架上，四杆平衡机构上设有漂浮盘。
[0008] 所述的机架两端安装有轴承座，轴承座上设置有传动轴，传动轴一端通过齿轮与 减速电机相连，传动轴两端安装有回转臂，四杆平衡机构安装在回转臂两端。
[0009] 所述的育苗盘通过吊杆吊挂在平衡杆两端，四杆平衡机构由平衡杆、吊杆、育苗盘 组成，育苗盘内放置漂浮盘，电控箱安装在机架上，电控箱与减速电机电连接。
[0010] 所述的立体自动回转育苗架设置有温湿度传感器，温湿度传感器与电控箱相连。
[0011] 所述的立体自动回转育苗架设置有光敏传感器，光敏传感器与电控箱电连接。
[0012] 所述的立体自动回转育苗架设置有时间控制器，时间控制器与电控箱电连接。
[0013] 所述的电控箱内设置有控制器，控制器与温湿度传感器、光敏传感器、时间控制器 信号连接。
[0014] -种用立体自动回转育苗架培育烟苗的方法，其特征在于：
[0015] 第一步:在育苗盘内注入培养基
[0016] 配制的培养基中氮素浓度为150 Xl(T6ppm，氮、磷、钾之间的浓度比值为1:0.5:1， 并添加镁、钙、铁、硼、锰、锌、铜、钼的微量元素，其浓度值为25 X 10_6ppm、186 X 10_6ppm、1 X 10-6ppm、0 · 5 X 10-6ppm、0 · 5 X 10-6ppm、0 · 0 5 X 10-6ppm、0 · 0 2 X 10-6ppm、0 · 01 X 10-6ppm;
[0017] 第二步:将漂浮盘移入育苗盘内
[0018] 将烟苗移入漂浮盘内，将漂浮盘移入孔数为200目的育苗盘内；
[0019] 第三步:设定温度值、湿度值、光照强度值和减速电机转速值
[0020] 初步设定温度传感器的温度值为17°C，湿度传感器的湿度值为50%HR，设定光敏 传感器的光照强度值为200LUX，设定时间控制器时间为8:00至20:00，设定减速电机的转速 值为1-5转/每分钟；
[0021 ]第四步:观察烟苗受光情况，定期添加营养素，移栽烟苗
[0022]在育苗过程中，出苗15-20天内，追加一次氮、磷、钾、镁、妈、铁、硼、锰、锌、铜、钼营 养液100Xl(T6ppm，出苗30天以后再追加一次上述浓度的营养液;60天后将烟苗移栽入大 田。
[0023]本发明的有益效果：
[0024] 本发明设计的立体自动回转育苗架，结构简单，设有四杆平衡机构，漂浮盘设置于 四杆平衡机构内部，可以根据育苗的要求，设定温湿度、光照及时间四种参数模式，控制减 速电机带动回转臂旋转，回转臂上的四杆平衡机构带动育苗盘水平慢速回转，吊挂在四杆 平衡机构两端的育苗盘在重力作用下始终保持水平朝上，保证育苗盘中的漂浮盘水平不会 倾翻，让漂浮盘中的小苗受到充分的阳光照射，提高了地面使用率。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明结构不意图；
[0026]图2为四杆平衡机构示意图。
[0027] 图中，1-机架、2-减速电机、3-轴承座、4-传动轴、5-回转臂、6-平衡杆、7-育苗盘、 8-漂浮盘、9-电控箱、10-吊杆。
【具体实施方式】
[0028] 为了使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优 选实施方式进行详细的说明，以方便技术人员理解。
[0029] 以下所述，参见图1-2所示。
[0030] 实施例1
[0031] 所述的立体自动回转育苗架包括机架1、四杆平衡机构、漂浮盘8,所述的四杆平衡 机构设置于机架1上，四杆平衡机构上设有漂浮盘8,四杆平衡机构设置于机架1上能保证四 杆平衡机构在重力作用下始终保持水平朝上，保证育苗盘7中的漂浮盘8水平不会倾翻，且 四杆平衡机构围绕机架1的中心轴转动，让漂浮盘8中的小苗受到充分的阳光照射，提高了 地面使用率。
[0032] 作为优选，所述的机架1两端安装有轴承座3，轴承座3上设置有传动轴4，轴承座3 用于支撑和固定传动轴4,传动轴4 一端通过齿轮与减速电机2相连，减速电机2能提供传动 轴4转动的动力，传动轴4两端安装有回转臂5,四杆平衡机构安装于回转臂5两端。
[0033] 作为优选，所述的育苗盘7通过吊杆10吊挂在平衡杆6两端，四杆平衡机构由平衡 杆6、吊杆10、育苗盘7组成，育苗盘7内放置漂浮盘8，电控箱9安装在机架1上，电控箱9与减 速电机2电连接。
[0034] 作为优选，所述的立体自动回转育苗架设置有温湿度传感器，温湿度传感器与电 控箱相连，所述的立体自动回转育苗架设置有光敏传感器，光敏传感器与电控箱电连接，所 述的立体自动回转育苗架设置有时间控制器，时间控制器与电控箱电连接，温湿度传感器 能够探测出漂浮盘内烟苗生长环境的温度和湿度信号，当温度和湿度达到设定的值时，温 湿度传感器将会发出信号给电控箱，光敏传感器也探测出日照的强度，当日照强度超过设 定值时，光敏传感器将会发出信号给电控箱9,时间控制器根据设定的时间发出信号给电控 箱9,当温湿度传感器、光敏传感器、时间控制器都有信号发出给电控箱9时，电控箱才控制 减速电机2启动，保证漂浮盘7内的烟苗都能充分的接收到日光的照射，提高了土地的利用 率。
[0035] 所述的电控箱内设置有控制器，控制器与温湿度传感器、光敏传感器、时间控制器 信号连接。
[0036] 实施例2
[0037] 所述的立体自动回转育苗架包括机架1、四杆平衡机构、漂浮盘8、轴承座3、传动轴 4、减速电机2、回转臂5,机架1两端安装有轴承座3,轴承座3上设置有传动轴4,传动轴4 一端 通过齿轮与减速电机2相连，传动轴4两端安装有回转臂5,回转臂5两端安装有四杆平衡机 构，四杆平衡机构上设有漂浮盘8,设置于机架1上的轴承座3内设置有支撑轴承，轴承座3固 定轴承的外圈，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致，并且保持平衡，支撑轴承上套 设有传动轴4,减速电机2提供传动轴4转动的动力，传动轴4两端安装回转臂5,回转臂5能跟 随传动轴360°旋转，使不同位置上的四杆平衡机构能够接受到阳光的照射，提高地面的使 用率。
[0038] 作为优选，所述的育苗盘7通过吊杆吊挂在平衡杆6两端，四杆平衡机构由平衡杆 6、吊杆10、育苗盘7组成，育苗盘7内放置漂浮盘8,电控箱9安装在机架1上，电控箱9与减速 电机2电连接。
[0039] 作为优选，所述的立体自动回转育苗架设置有温湿度传感器，温湿度传感器与电 控箱相连，所述的立体自动回转育苗架设置有光敏传感器，光敏传感器与电控箱电连接，所 述的立体自动回转育苗架设置有时间控制器，时间控制器与电控箱电连接，温湿度传感器 能够漂探测出漂浮盘内烟苗的生长环境的温度和湿度信号，当温度值和湿度值达到设定的 值时，温湿度传感器将会发出信号给电控箱，光敏传感器也探测出日照的强度，当日照强度 超过设定值时，光敏传感器将会发出信号给电控箱9,时间控制器根据设定的时间发出信号 给电控箱9,当温湿度传感器、光敏传感器、时间控制器都有信号发出给电控箱9时，电控箱 才控制减速电机2启动，保证漂浮盘7内的烟苗都能充分的接收到日光的照射，提高了土地 的利用率。
[0040] 所述的电控箱内设置有控制器，控制器与温湿度传感器、光敏传感器、时间控制器 信号连接。
[0041 ] 实施例3
[0042] 机架1两端装有轴承座3,轴承座3用于支撑传动轴4,传动轴4 一端与减速电机2相 连接，减速电机2带动传动轴4旋转，减速电机2提供传动轴4转动的动力，传动轴4两端安装 有回转臂5,回转臂5上两端上安装有四杆平衡机构、育苗盘7吊挂在平衡杆左右两端，回转 臂5与四杆平衡机构铰接，四杆平衡机构与吊杆铰接，因为育苗盘6在转动过程中始终保持 水平，保证了育苗盘7在回转中不发生倾翻，育苗盘7内放置漂浮盘8,漂浮盘8由发泡材料制 作，利于漂浮盘8漂浮于育苗盘7上，将种子播撒在漂浮盘8网格中，种子在漂浮盘8的网格内 发芽生长，电控箱9安装在机架1上，电控箱9与减速电机2电连接，育苗盘7吊挂在四杆平衡 机构左右两侧，回转臂5上两端安装有四杆平衡机构，减速电机2与四杆平衡机构相连，使设 置在育苗盘7内的漂浮盘8在转动臂5回转过程中，使每一个漂浮盘8内的烟苗都能接受到光 照，提高了地面的利用率。
[0043] 立体自动回转育苗架设置有温湿度传感器，温湿度传感器与电控箱相连，温度传 感器将监控育苗盘内烟苗生长环境的温度与湿度，当测得的数值高于设定的值时，发出信 号给电控箱9,当测得的数值低于设定的值时，不发出信号，立体自动回转育苗架设置有光 敏传感器，光敏传感器与电控箱电连接，光敏传感器探测育苗盘内烟苗的受光的强度值，当 测得的数值高于设定的值时，发出信号给电控箱9,当测得的数值低于设定的值时，不发出 信号，立体自动回转育苗架设置有时间控制器，时间控制器与电控箱电连接，时间控制器设 定的值为白天的日照时间，当设定的值在此区间内时，时间控制器发出信号，当时间值非此 时间区间内时，时间控制器不发出信号，只有当温湿度传感器、光照传感器、时间控制都发 出信号时，电控箱9才控制减速电机2旋转。
[0044] 所述的电控箱内设置有控制器，控制器与温湿度传感器、光敏传感器、时间控制器 信号连接。
[0045] -种利用立体自动回转育苗架育苗的方法，其特征在于：
[0046] 第一步:在育苗盘内注入培养基
[0047]配制的培养基中氮素浓度为150 X 1 (T6ppm，氮、磷、钾之间的浓度比值为1:0.5:1， 并添加镁、钙、铁、硼、锰、锌、铜、钼的微量元素，其浓度值为25 X 10_6ppm、186 X 10_6ppm、1 X 10-6ppm、0 · 5 X 10-6ppm、0 · 5 X 10-6ppm、0 · 0 5 X 10-6ppm、0 · 0 2 X 10-6ppm、0 · 01 X 10-6ppm;
[0048] 第二步:将漂浮盘移入育苗盘内
[0049] 将烟苗移入漂浮盘内，将漂浮盘移入孔数为200目的育苗盘内；
[0050] 第三步:设定温度值、湿度值、光照强度值和减速电机转速值
[0051 ] 初步设定温度传感器的温度值为17°C，湿度值为50%HR，设定光敏传感器的光照 强度值为200LUX，设定时间控制器时间定为8:00至20:00，设定减速电机的转速值为1-5转/ 每分钟；
[0052]第四步:观察烟苗受光情况，定期添加营养素、根据烟苗长势逐步调整减速电机的 转速值
[0053]在育苗过程中，出苗15-20天内，追加一次氮、磷、钾、镁、妈、铁、硼、锰、锌、铜、钼营 养液100 Xl(T6ppm，出苗30天以后再追加一次上述浓度的营养液;60天后将烟苗移栽。
[0054]光照强度设定实验
[0055]设置光照强度值为 100LUX、200LUX、300LUX
[0056]
[0057] 上表可知，随着光照的增强，烟苗的高度降低，其他植物学性状和生物量基本呈减 小的趋势，茎围增加，叶片厚度和比叶重呈降低趋势，表明光照积累强度增强，光合作用增 强，烟苗物质增加。
[0058]
[0059] 随着光照强度的增强，叶绿素 a和叶绿素 b的含量减少，Chla/Chlb无显著差异，在 弱光条件下的，叶绿素含量增加，使植物充分进行光合作用，光合作用利用率高，综合后选 择200LUX光照强度，一是烟苗光合作用利用率高，另一方面是烟苗高度适中。
[0060] 设定温度和湿度实验：1组.温度11°C、湿度45 % HR、2组.温度17 °C、湿度50 % HR、3 组.温度20 °C、湿度60 % HR。
[0061]
[0062] 当温度和湿度选择第2组时，烟苗在出苗60天以后生长较快，茎围较粗，且温度条 件和湿度条件容易满足。
[0063] 采用上述温湿度和光照强度培育烟苗结果表明，培育烟苗可提前15天成苗，一级 侧根增加48.1 %，4叶期侧根总量增加3倍，在以后的长势特别强，50天烟株鲜重比常规增重 65.7 %，育苗成本下降60 %。漂浮育苗60天左右成苗，侧根可超过500条，比常规苗提高3-4 倍，苗茎直径平均6.6mm。
[0064] 本发明的工作过程：
[0065] 接通电控箱9电源，根据育苗需要设定的温湿度、光照及时间参数值，电控箱9内控 制器控制减速电机2工作，减速电机2带动传动轴4转动，传动轴4再带动两端回转臂5-同转 动，四杆平衡机构安装在回转臂5两端上，育苗盘7吊挂四杆平衡机构的两端，育苗盘7中装 有水，漂浮盘8漂浮在育苗盘7中，由于育苗盘吊挂在四杆平衡机构左右两端，保证了育苗盘 7内的漂浮盘8保持水平回转不会倾翻，漂浮盘8中的小苗，随育苗盘7慢速水平回转，从而使 小苗得到合适的温湿度及充分阳光照射成长，当温湿度传感器、光敏传感器及时间控制器 达不到设定值要求时育苗架停止转动，当温湿度传感器、光敏传感器及时间控制器达到设 定要求时育苗架自动回转育苗。
[0066]当温湿度传感器探测到温度大于17°C，湿度大于50%HR时，光照强度大于200LUX 时，且当时间控制器设定时间为8:00至20:00时段，烟苗的进行光合作用酶的活性较高，此 时光照较充足，温湿度传感器发出信号，时间控制器有信号输出，电控箱内控制器收到信 号，控制减速电机带动育苗盘以1-5转/每分钟水平慢速回转，让烟苗充分均匀受到阳光照 射，可以提高烟苗光合作用的效率，当温度低于17 °C和湿度低于50 % HR时停止回转;或光照 强度低于200LUX时；或时间控制器设定时间为非8:00至20:00区间时，温湿度传感器、光照 强度传感器、时间控制器中的任一种不发出信号，电控箱控制减速电机停止回转，避免电能 的浪费，设定温湿度、光照及时间四种参数模式，控制减速电机带动回转臂旋转，回转臂上 的四杆平衡机构带动苗盘水平慢速回转，让漂浮中的小苗受到充分均匀的阳光照射，提高 了地面使用率。
[0067]本发明的设计的立体自动回转机构，可以根据育苗的要求，设定温湿度、光照及时 间四种参数模式，根据不同生长周期的烟苗，设定不同的转速，确定烟苗的接受光照的最佳 条件，控制减速电机带动回转臂旋转，回转臂上的四杆平衡机构带动育苗盘水平慢速回转， 吊挂在四杆平衡机构两端的育苗盘在重力作用下始终保持水平朝上，保证育苗盘中的漂浮 盘水平不会倾翻，让漂浮中的小苗受到充分的阳光照射，提高了地面使用率，使烟苗很好成 长D
[0068]最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明新型的技术方案而非限制，尽 管通过上述优选实施例已经对本发明新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解 可以在形式上和细节上对其作出各种改变，而不偏离本发明新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种立体自动回转育苗架，其特征在于:所述的立体自动回转育苗架包括机架、四杆 平衡机构、漂浮盘，所述的四杆平衡机构设置于机架上，四杆平衡机构上设有漂浮盘。2. 根据权利要求1所述的一种立体自动回转育苗架，其特征在于:所述的机架两端安装 有轴承座，轴承座上设置有传动轴，传动轴一端通过齿轮与减速电机相连，传动轴两端安装 有回转臂，四杆平衡机构安装在回转臂两端。3. 根据权利要求1所述的一种立体自动回转育苗架，其特征在于:所述的四杆平衡机构 由平衡杆、吊杆、育苗盘组成，育苗盘通过吊杆吊挂在平衡杆两端，育苗盘内放置漂浮盘，机 架上安装有电控箱，电控箱与减速电机电连接。4. 根据权利要求1所述的一种立体自动回转育苗架，其特征在于:所述的立体自动回转 育苗架设置有温湿度传感器，温湿度传感器与电控箱相连。5. 根据权利要求1所述的一种立体自动回转育苗架，其特征在于:所述的立体自动回转 育苗架设置有光敏传感器，光敏传感器与电控箱电连接。6. 根据权利要求1所述的一种立体自动回转育苗架，其特征在于:所述的立体自动回转 育苗架设置有时间控制器，时间控制器与电控箱电连接。7. -种立体自动回转育苗架的育苗方法，其特征在于： 第一步:在育苗盘内注入培养基 配制的培养基中氮素浓度为150 Xl(T6ppm，氮、磷、钾之间的浓度比值为1:0.5:1，并添 加镁、钙、铁、硼、锰、锌、铜、钼的微量元素，其浓度值为25X10_6ppm、186X10_6ppm、lX10- 6ppm、0 · 5 X 10-6ppm、0 · 5 X 10-6ppm、0 · 05 X 10-6ppm、0.02 X 10-6ppm、0 · 01 X 10-6ppm; 第二步:将漂浮盘移入育苗盘内 将烟苗移入漂浮盘内，将漂浮盘移入孔数为200的育苗盘内； 第三步:设定温度值、湿度值、光照强度值和减速电机转速值 初步设定温度传感器的温度值为17°C，湿度传感器的湿度值为50%HR，设定光敏传感器 的光照强度值为200LUX，设定时间控制器时间为8:00至20:00，设定减速电机的转速值为1-5转/每分钟； 第四步:观察烟苗受光情况，定期添加营养素，移栽烟苗 在育苗过程中，出苗15-20天内，追加一次氮、磷、钾、镁、钙、铁、硼、锰、锌、铜、钼营养液 100 Xl(T6ppm，出苗30天以后再追加一次上述浓度的营养液;60天后将烟苗移栽入大田。
【文档编号】A01G9/10GK105993693SQ201610574017
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】计思贵, 张立猛, 谷星慧, 赵进龙, 杨海林, 杨硕媛, 任珂成, 任永明
【申请人】云南省烟草公司玉溪市公司, 玉溪市奇克生物防治技术开发有限公司