農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)網(wǎng)絡(luò)課件

第九章設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械與設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)土壤處理機(jī)械及耕作機(jī)械第三節(jié)蔬菜播種機(jī)械第四節(jié)育苗工廠化與無土栽培第五節(jié)嫁接機(jī)械第六節(jié)溫室自動(dòng)控制簡介第七節(jié)卷簾機(jī)械思考題退出12/7/2022山東理工大學(xué)輕工與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院第一節(jié)概述設(shè)施農(nóng)業(yè)是集生物工程、農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境工程為一體，跨部門、多學(xué)科綜合的系統(tǒng)工程，是在外界不適宜季節(jié)，通過設(shè)施及環(huán)境調(diào)控，為作物營造較為適宜的生長環(huán)境，達(dá)到適時(shí)成熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的集約化生產(chǎn)方式。這一領(lǐng)域已成為當(dāng)今世界各國展示農(nóng)業(yè)科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是農(nóng)業(yè)發(fā)展中最具有活力的新興產(chǎn)業(yè)之一，是向人類提供大量無污染綠色農(nóng)產(chǎn)品最為理想的種植和養(yǎng)殖方式。設(shè)施內(nèi)生產(chǎn)管理的機(jī)械化與設(shè)施環(huán)境調(diào)控自動(dòng)化是工廠化農(nóng)業(yè)的重要方面，目的是提高作業(yè)與控制的精度、作業(yè)效率、作業(yè)者的舒適性與安全性，實(shí)現(xiàn)省力化。荷蘭、日本、以色列、美國、韓國、西班牙、意大利、法國、加拿大等國設(shè)施農(nóng)業(yè)十分發(fā)達(dá)，其設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化程度、種苗技術(shù)及規(guī)范化栽培技術(shù)、植物保護(hù)及采后加工商品化技術(shù)、新型覆蓋材料開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)、設(shè)施綜合環(huán)境調(diào)控及農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)等有較高的水平，居世界領(lǐng)先地位。第二節(jié)土壤處理機(jī)械及耕作機(jī)械一、碎土篩土機(jī)械二、土壤肥料攪拌機(jī)械三、土壤消毒與耕作機(jī)械一、碎土篩土機(jī)械在蔬菜育苗生產(chǎn)過程中，需要將苗床或制缽用的土壤破碎、過篩，如圖為一種由旋轉(zhuǎn)碎土刀與振動(dòng)篩配合的組合式機(jī)具。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)皮帶傳動(dòng)，使碎土滾筒旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過曲柄擺桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)篩子擺動(dòng)。土壤經(jīng)過喂料漏斗進(jìn)入粉碎室，在高速旋轉(zhuǎn)的滾筒碎土機(jī)打擊下，通過碎土刀與凹板的擠搓作用后，拋向碎土板上撞擊破碎。破碎的土壤經(jīng)過振動(dòng)篩分離后，細(xì)碎的土壤通過篩網(wǎng)落在滑土板上滑出機(jī)外，而未被粉碎的大土塊，則經(jīng)篩面從大土塊出口送出機(jī)外。碎土篩土機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)底座滑土板碎土滾筒皮帶輪喂料斗篩子大雜質(zhì)出口碎土篩土機(jī)二、土壤肥料攪拌機(jī)械土壤肥料攪拌機(jī)用于將土壤肥料攪拌均勻。工作過程中，電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)箱內(nèi)的皮帶帶動(dòng)攪拌滾筒回轉(zhuǎn)，攪拌滾筒軸上裝有一定數(shù)量交錯(cuò)排列的鉤形刀，滾筒在料斗內(nèi)回轉(zhuǎn)時(shí)，可進(jìn)一步松碎土壤和肥料，并進(jìn)行攪勻?；旌暇鶆蚝?，轉(zhuǎn)動(dòng)料斗將土壤、肥料到處斗外。土壤肥料攪拌機(jī)械1.喂料斗2.攪拌滾筒3.發(fā)動(dòng)機(jī)4.傳動(dòng)箱三、土壤消毒與耕作機(jī)械土壤消毒就是用物理或化學(xué)的方法對(duì)土壤進(jìn)行處理，消除線蟲或其它病菌的危害。圖為一種注入棒式土壤消毒機(jī)，它安裝在手扶拖拉機(jī)上，由藥液箱、液泵、注入棒、壓封滾輪等組成。日本、荷蘭、西班牙、韓國等國家，為了適應(yīng)設(shè)施園藝的發(fā)展，生產(chǎn)了多功能管理機(jī)。今年來，我國從韓國引進(jìn)了此項(xiàng)技術(shù)，生產(chǎn)了類似機(jī)械。注入棒式土壤消毒機(jī)1.藥液箱2.手扶拖拉機(jī)3.注入棒第三節(jié)蔬菜播種機(jī)械蔬菜播種常采用通用的條播機(jī)、單體播種機(jī)和蔬菜專用播種機(jī)。目前，蔬菜播種正向著精密方向發(fā)展，各種氣動(dòng)播種機(jī)應(yīng)用比較多。由于蔬菜種子多為不規(guī)則形狀，為了保證精密播種，通常用包衣材料把蔬菜中子處理成丸粒，還有將種子制成餅片狀。為了播種發(fā)芽緩慢的小粒蔬菜種子，英國發(fā)明了液體播種催芽種子的方法，已有相應(yīng)的播種設(shè)備。我國研制了一些蔬菜播種機(jī)，可播種白菜、蘿卜、菠菜、油菜和豆類等，能滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。一、精密播種機(jī)二、蔬菜液體播種機(jī)一、精密播種機(jī)蔬菜精密播種可以節(jié)省種子，減少間苗用工量，出苗齊，群體結(jié)構(gòu)合理，成熟期一致，便于一次收獲，提高蔬菜產(chǎn)量和質(zhì)量。目前，國外實(shí)現(xiàn)精密播種的有：萵苣、番茄、洋蔥、圓白菜、花椰菜、芹菜、大白菜、蘿卜和黃瓜等。蔬菜種子差別大，重量輕，形狀復(fù)雜，有些種子如胡蘿卜、番茄等，表面粗糙，帶有絨毛，要精確的分成單粒比較困難；有些種子存在高溫休眠和低溫休眠的問題，要求在理想條件下發(fā)芽后才能播種。為此，精密播種前需將種子預(yù)先進(jìn)行清選、分級(jí)、包衣等處理。清選分級(jí)處理多用于球形種子和丸?；N子，其目的在于提高種子純度并使其尺寸一致，以便于播種。氣吸式精密播種機(jī)⒈餅片播播種機(jī)⒉充穴播播種機(jī)餅片播種機(jī)機(jī)1.種子子箱2.右錐體體3.播播種盤4.限深深環(huán)5.左錐體體6.餅餅片槽7.定向向錐8.餅片槽槽口9.餅片片滑道充穴播種機(jī)機(jī)1.排種種輪2.沖穴輪輪3.餅片片種子4.地面面5.磁性性沖頭6.種子子箱⒊吸嘴式式氣力播種種機(jī)吸嘴式氣力力播種機(jī)1.種子子2.吸氣管管3.盛種盤盤4.吸嘴5.吸吸氣管6.壓板7.頂頂針8.帶孔孔鐵板9.斜槽板板10.電電木板11.下下檔板12.排種種板13.營養(yǎng)養(yǎng)缽塊14.吸吸氣道15.輸輸送帶⒋板式育育苗播種機(jī)機(jī)板式育苗播播種機(jī)1.吸孔孔2.吸吸種板3.吸吸氣道4.漏種種板5.種子6.育育苗盤二、蔬菜液液體播種機(jī)機(jī)蔬菜液體播播種機(jī)是將將已催芽的的種子懸浮浮于液體凝凝膠中，再再播入土壤壤中的機(jī)具具。此法可可用于菠菜菜、胡蘿卜卜、番茄、、芹菜、萵萵苣等苗床床播種。液體播種法法的主要技技術(shù)設(shè)備是是種子催芽芽方法和設(shè)設(shè)備、催芽芽種子的貯貯存設(shè)備、、凝膠介質(zhì)質(zhì)的選擇、、發(fā)芽種子子與未發(fā)芽芽種子的分分離及液體體播種機(jī)等等。因此，，應(yīng)用液體體播種要有有相應(yīng)的全全套設(shè)備。。液體播種機(jī)機(jī)多為條播播機(jī)，有人人力手推的的液體播種種機(jī)，也有有與小型拖拖拉機(jī)相配配套的多行行液體播種種機(jī)。特點(diǎn)點(diǎn)是：種子子的發(fā)芽條條件好，播播種后出苗苗率高，播播種前，種種子催芽設(shè)設(shè)備內(nèi)集中中催芽，可可為種子發(fā)發(fā)芽提供最最好的溫度度、水分、、光照和通通氣條件，，并能克服服種子的休休眠問題；；出苗迅速速一致，增增加了蔬菜菜有價(jià)值的的生育天數(shù)數(shù)，能提高高產(chǎn)量；對(duì)對(duì)種子尺寸寸要求不嚴(yán)嚴(yán)，能播種種大小不同同、形狀各各異的種子子。液體播種機(jī)機(jī)1.軟導(dǎo)導(dǎo)管2.轉(zhuǎn)子3.種種子箱4.開溝器器5.地地輪6.鏈鏈條第四節(jié)育育苗苗工廠化與與無土栽培培一、蔬菜育育苗工廠化化二、無土栽栽培一、蔬菜育育苗工廠化化蔬菜育苗工工廠化，又又叫做蔬菜菜工廠育苗苗或蔬菜快快速育苗。。它是指從從種子處理理、播種、、催芽出苗苗、幼苗綠綠化、花芽芽分化、幼幼苗發(fā)育生生長、移苗苗囤苗，到到提供保護(hù)護(hù)地或露地地栽培用苗苗的過程中中，根據(jù)蔬蔬菜生長發(fā)發(fā)育的要求求，用一定定的技術(shù)措措施和集約約管理的方方法，成批批生產(chǎn)規(guī)格格齊全的優(yōu)優(yōu)質(zhì)壯苗的的過程。工廠化育苗苗對(duì)蔬菜生生產(chǎn)的意義義在于：縮縮短在定植植田中的生生育期，提提高土地利利用率，從從而增加單單位面積產(chǎn)產(chǎn)量；節(jié)省省種子，提提早成熟，，提高經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益；在在控制條件件下育苗，，提高秧苗苗質(zhì)量；在在鹽堿地采采用育苗栽栽培方法，，可以克服服立苗難、、幼苗生長長緩慢等問問題；可實(shí)實(shí)現(xiàn)集約化化生產(chǎn)、降降低生產(chǎn)成成本和育苗苗風(fēng)險(xiǎn)，保二、無土栽栽培無土栽培是是利用無機(jī)機(jī)營養(yǎng)液向向植物提供供生長發(fā)育育必需的營營養(yǎng)元素，，代替由土土壤和有機(jī)機(jī)質(zhì)向植物物提供營養(yǎng)養(yǎng)的栽培方方式。無土土栽培亦稱稱為營養(yǎng)液液栽培、水水耕栽培、、蔬菜工廠廠。營養(yǎng)液栽培培工藝原理理1.栽培培床2.供液管管3.電電動(dòng)機(jī)4.液液泵5.加液管管6.儲(chǔ)儲(chǔ)液槽7.吸吸液管管8.回液液管蔬菜工廠廠第五節(jié)嫁嫁接機(jī)機(jī)械嫁接對(duì)植植物的品品種改良良、抗病病害和耐耐低溫、、提高產(chǎn)產(chǎn)量、改改善品質(zhì)質(zhì)等都起起著重要要作用。。但是我我國目前前仍采用用人工嫁嫁接方法法。人工工嫁接速速度太慢慢，太繁繁瑣，成成活率低低。機(jī)械械嫁接的的突出優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是速速度快，，成活率率高。圖為一種種中韓合合資生產(chǎn)產(chǎn)的JZZ-1型嫁接接機(jī)，它它主要用用于南瓜瓜、黃瓜瓜和西瓜瓜等作物物的嫁接接JZZ-1型嫁嫁接機(jī)第六節(jié)溫溫室自自動(dòng)控制制簡介溫室內(nèi)作作物生長長的好壞壞，產(chǎn)品品產(chǎn)量和和質(zhì)量的的高低，，關(guān)鍵在在于環(huán)境境條件對(duì)對(duì)于作物物生育需需求的適適應(yīng)程度度。除了了應(yīng)進(jìn)行行溫室結(jié)結(jié)構(gòu)的優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)外，在在生產(chǎn)過過程中還還應(yīng)經(jīng)常常對(duì)與作作物生長長密切相相關(guān)的各各種環(huán)境境因素進(jìn)進(jìn)行必要要的調(diào)節(jié)節(jié)，以確確保高產(chǎn)產(chǎn)、高效效、優(yōu)質(zhì)質(zhì)、低消消耗。一、溫溫度對(duì)對(duì)溫室室作物物生長長的影影響與與溫度度調(diào)節(jié)節(jié)二、濕濕度對(duì)對(duì)溫室室作物物生長長的影影響與與濕度度調(diào)節(jié)節(jié)三、光光照對(duì)對(duì)溫室室作物物的影影響與與光照照調(diào)節(jié)節(jié)四、CO2濃度度對(duì)溫溫室作作物生生長的的影響響與調(diào)調(diào)節(jié)五、溫溫室自自動(dòng)控控制原原理分分析一、溫溫度對(duì)對(duì)溫室室作物物生長長的影影響與與溫度度調(diào)節(jié)節(jié)溫度度是是影影響響作作物物生生長長發(fā)發(fā)育育的的最最敏敏感感因因子子，，作作物物的的光光合合作作用用、、呼呼吸吸作作用用等等各各種種生生理理活活動(dòng)動(dòng)都都需需要要適適宜宜的的溫溫度度條條件件才才能能順順利利進(jìn)進(jìn)行行。。溫溫室室的的溫溫度度控控制制主主要要有有保保溫溫、、加加溫溫和和降降溫溫等等三三種種功功能能。。幾種種蔬蔬菜菜在在不不同同生生長長期期內(nèi)內(nèi)的的積積溫溫（（℃℃））二、、濕濕度度對(duì)對(duì)溫溫室室作作物物生生長長的的影影響響與與濕濕度度調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)水分分供供應(yīng)應(yīng)不不足足，，植植株株的的生生長長就就會(huì)會(huì)受受到到抑抑制制，，發(fā)發(fā)生生萎萎蔫蔫，，甚甚至至枯枯干干死死亡亡；；水水分分過過剩剩，，植植株株易易徒徒長長，，易易引引起起病病害害、、根根系系生生長長不不良良，，甚甚至至發(fā)發(fā)生生漚漚根根，，造造成成死死亡亡。。溫溫室室內(nèi)內(nèi)的的濕濕度度調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)主主要要有有：：降降濕濕和和加加濕濕兩兩種種作作業(yè)業(yè)。。蔬菜對(duì)空氣濕濕度的需求三、光照對(duì)溫溫室作物的影影響與光照調(diào)調(diào)節(jié)光照是溫室作作物進(jìn)行光合合作用的能源源，所有作物物都是靠太陽陽能通過光合合作用生成碳碳水化合物而而進(jìn)行自身的的生長和發(fā)育育的。光照條條件不僅對(duì)作作物的光合作作用和呼吸作作用有很大的的影響，而且且還影響作物物的開花、結(jié)結(jié)實(shí)、產(chǎn)量和和品質(zhì)。一般植物的光光合作用主要要吸收波長為為0.4~0.7μm的藍(lán)、紫、、紅光。目前前，作為人工工補(bǔ)光的光源源主要有白熾熾燈、鹵鎢燈燈、高壓水銀銀熒光燈、高高壓鈉燈、低低壓鈉燈及金金屬鹵化物燈燈等。用于溫溫室遮光的材材料主要有草草簾、白布、、遮陽幕、遮遮陽網(wǎng)、遮陽陽膜等。遮陽陽幕的控制系系統(tǒng)一般可以以用手動(dòng)控制制、時(shí)間控制制、光控制和和智能控制等等方法。所謂謂智能控制是是由計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)綜合分析析作物不同品品種、不同生生長期所需要要的光照條件件，根據(jù)自然然光照度和作作物所需要的的光照度之間間的偏差，自自動(dòng)調(diào)整最佳佳的補(bǔ)光和遮遮光動(dòng)作過程程。四、CO2濃度對(duì)溫室作作物生長的影影響與調(diào)節(jié)CO2是綠色植物進(jìn)進(jìn)行光合作用用的碳素來源源，沒有它綠綠色植物就不不能進(jìn)行光合合作用、制造造有機(jī)物質(zhì)。。燃油法法是蔬蔬菜生生產(chǎn)中中供給給CO2的新方方法。。燃油法法生產(chǎn)產(chǎn)CO2原理理圖圖1.燃燃油油爐爐2.集集氣氣罩罩3.輸輸油油管管4.過過濾濾器器五、、溫溫室室自自動(dòng)動(dòng)控控制制原原理理分分析析隨著著信信息息技技術(shù)術(shù)、、計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)技技術(shù)術(shù)和和自自動(dòng)動(dòng)控控制制技技術(shù)術(shù)的的進(jìn)進(jìn)步步與與發(fā)發(fā)展展，，現(xiàn)現(xiàn)已已能能將將各各種種信信息息準(zhǔn)準(zhǔn)確確的的通通過過傳傳感感器器檢檢測(cè)測(cè)出出來來并并方方便便的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成電電量量，，進(jìn)進(jìn)而而通通過過計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)實(shí)實(shí)行行智智能能化化控控制制。。溫室室控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)工工作作原原理理第七七節(jié)節(jié)卷卷簾簾機(jī)機(jī)械械日光光溫溫室室在在寒寒冷冷冬冬季季必必須須在在透透明明物物上上覆覆蓋蓋保保溫溫材材料料，，通通常常是是草草簾簾、、保保溫溫被被等等。。根根據(jù)據(jù)作作物物對(duì)對(duì)溫溫度度的的需需要要，，還還必必須須將將保保溫溫簾簾卷卷起起。。由由于于卷卷簾簾工工作作時(shí)時(shí)間間性性強(qiáng)強(qiáng)，，勞勞動(dòng)動(dòng)