基于平板电脑的水稻催芽控制器的设计
在农业机械化逐渐普及的现代社会，翻耕机、插秧机、收割机等现代化设备的应用都很普遍。但是在机械化育秧播种的第一步，如何提高种子的发芽率以及缩
短发芽的时间却成为了困扰农户的一大难题;尤其是对于珍贵的种子或是对于弱种子，提高发芽率就尤为重要。如果是干旱地区，由于土壤不够湿润而种子长久不能
发芽，即使是南方，逢上阴雨持续的天气，发芽霉变也会使种子损失很大。
纵观市场上的一些发芽技术，在浸泡、发芽过程中需要多次转移，极易折断胚芽，不仅生产工序复杂、成本高，而且因关键技术不成熟而影响发芽率，甚至中途停止发芽。
为了提高种子发芽率和种子发芽时间，提高催芽露白的一致性，就使得种子发芽器在如今的农业机械化领域扮演着极为重要的角色。本论文的目的在于提供水稻
种子催芽器的基于工业平板电脑的控制系统的设计，根据种子发芽的过程和条件，来控制发芽器箱体内的温度、湿度的变化以及通风状况，既能保证种子发芽率，又
能达到使种子快速整齐发芽的目的。
关键词：催芽器;工业平板电脑;自循环调温
1.前言
1.1课题背景
水稻是现今世界上最主要的粮食作物之一，在全世界，以水稻作为主食的人口有半数以上，而世界上水稻的主要种植区域集中在亚洲[1]，其种植面积为全世
界水稻种植面积的90%以上。在我国，水稻也是我国的主要粮食作物。目前，我国的水稻总产量在亚洲在世界位居首位。在2000年的统计数据中，中国水稻种
植面积接近2996.2万hm2，占世界水稻总种植面积的20.4%，水稻产量占世界总产量33.5%，各方面数据位居世界第一。水稻是我国种植面积最大
的粮食品种，单产最高，总产最多的粮食作物之一，在我国粮食生产中有着举足轻重的地位[2]。我国人民的主要粮食来源是稻米，以稻米为主粮的人民占我国人
口总数的2/3。并且稻米作物的营养价值较高，同比与其他粮食作物，稻米更易消化，并且吸收率和需要率更高[3]。并且水稻加工的副产品-米糠，是家禽和
家畜的精饲料。所以，水稻的生产水平关系到国民经济的发展，并且影响着人民的物质生活，如何改进和提高水稻的生产具有极为重大的意义[4]。
种子从休眠状态转为萌芽状态，如果没有足够的水分、适当的温湿度和充足的空气，要萌动是不可能的，而吸足水分是种子萌动的第一步。种子在干燥时，含水
量低，细胞原生质呈凝胶状态，代谢活动非常微弱，只有吸收水分，使种皮膨胀软化，氧气溶于水中，随水分吸收渗入到种子细胞内，才能增强胚和胚乳的呼吸作
用。原生质也随水分的增加由凝胶变为溶液，自由水增多，代谢加强，在一系列酶的作用下，使胚乳中贮藏的复杂的不溶性物质变为简单的可溶性物质，供幼小器官
生长。有了水分也便于有机物质迅速运送到生长的胚芽、胚根中去，加速种子发芽过程，此过程即为水稻种子浸种过程，把好浸种关，也是搞好催芽工作的重要环节
[5]。
稻种催芽就是控制一定的温度、水分和空气，利用人为措施，创造良好的发芽条件促使种子在适宜的条件下提早发芽的一种措施。不管是早稻还是晚稻，通过催
芽可以避开田间发芽时的不良气候影响，缩短出苗时间，增强抗逆能力，从而达到防止烂种、烂芽，提高秧苗整齐度和成秧率，节省种子的目的[6]。同时，由于
催芽播种后起出苗快，有利于控制秧田杂草。所以水稻种子一般均要催芽播种。一般要求催芽的水稻种子发芽率达到95%以上，芽谷的根芽要整齐一致、幼芽粗
壮，根芽比例适当(芽相当于半粒谷长，根相当于一粒谷长)，颜色鲜白[7]。
水稻浸种催芽是一个很复杂的过程，它受很多因素的影响，其中最主要的因素是浸种催芽过程中温度和湿度的控制，如果在水稻浸种催芽过程中没有控制好稻种
的温湿度将会出现稻种的烧种、烂种，使种子催芽成活率低，甚至全部废弃，农民会遭受巨大的经济损失。因此浸种催芽过程是水稻生产过程中的一个很重要的环
节。如何创造一个有利于水稻催芽的环境，符合农业生产发展的需要[8]。
1.2水稻浸种催芽的国内外研究现状
在国外，在人们对水稻种子的研究过程中。人们也慢慢开展对水稻浸种催芽的研究。1986年，Gununerson在他的论文提出，温度是影响浸种催芽
效果的主要因素，温度不仅影响浸种催芽的速度，还在一定程度上影响催芽的能力[9]。Bewley和Black于1994年提出浸种催芽是一个很复杂的过
程，它受很多环境因素的影响，包括温度、水、光和其他的因素，提出光在某些种子催芽过程中也起到一定作用，但是它必须伴随着温度和湿度的共同作用;另外
CO2在催芽过程中也扮演一个很重要的角色[10]。我国目前水稻浸种催芽研究主要是针对水稻浸种和催芽过程中对于温度和湿度的控制。我国目前所应用的水
稻浸种的方法很多，可在缸内或者桶内装水浸种，种子量多时，可装草袋，放入河中或池塘浸种。浸种过程中，每天要轻微淘洗，并换水三次，即：早上-中午-晚
上。水稻催芽的方法很多，主要有蒸汽催芽、催芽机催芽、火炕催芽、电热毯催芽、大堆催芽、简易塑料棚催芽等等。用这些传统的方法催芽，因对环境条件难以控
制，使种子发。芽缓慢，出芽参差不齐，成苗率低、烧种、烂种等问题[11]，常出现的现象和原因有：
（1）高温“烧芽”
稻种破胸后呼吸作用增强，释放大量热量，此时如不注意及时翻堆散热或者通风散热，谷堆温度超过40℃的时间过长，种子内酶的活性遭到破坏，失去催化能
力而造成“烧芽”。受害轻的芽尖黄褐枯萎，或出现畸形芽，发现早及时松动谷芽散温，还可以挽救，但种子生活力已减弱;严重的则造成芽枯死，不能做种
[12]。
（2） 谷种发粘
是由于催芽时水分多(伤水)，温度不够，催芽时间拉得过长，种子内可溶性有机物质外渗引起的[13]。
（30酒精中毒
是由于种子温度过高，透气不好，种子被迫进行无氧呼吸，形成的酒精中毒。
（4）根过长，带黄色
是水分不够，温度较高所造成。
采用这些传统的水稻催芽方法，即使在每次的水稻浸种催芽过程中控制好环境温湿度，但依然结果并不理想，催芽种子数量还是不高，而近几年来，在北方，水
稻的生产慢慢变为规模化生产，生产面积不断加大，且单次批量需要的水稻秧苗数量也急剧上升，所以传统的水稻催芽方法已远远不能满足现代大规模水稻种植生产
的需要，本课题所研究的水稻催芽方法是和温室控制系统相结合的一种新方法，它将使水稻催芽的全部过程发生在温室里，既能提高水稻种子催芽的产量，又能提高
催芽的质量。下面部分将主要介绍目前国内外温室控制系统的研究情况[14]。
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浅析林业育苗技术
摘要：林业育苗是林业产业发展的根本,林业育苗技术的好坏直接影响着林木的成活率,只有好的育苗技术搭配好的林业管理才能够保证育苗质量。随着经济的发展,林业产业逐渐成为我国西部大开发中的战略性任务,要不断加强中西部地区的建设步伐,就需要有良好的林业育苗技术作为根本的基础保障;接下来就分享一篇来自top期刊论文网林业论文栏目的范文。
1.林业育苗的现状
多年来，我国林业方面的育苗技术以传统的方式为主，常使用塑料袋、蜂窝纸、辣椒管等装填粘土，这些方式普遍存在苗木根系纤弱和卷根、稀根、偏根等问题，是我国在林业育苗技术上的缺陷，这也是我国人工原料林普遍低产的重大原因。通过育苗容器的发展以及在苗期的管理使得林业育苗得到了新的发展。
2.林业育苗容器技术
人们普遍认为容器育苗造林因为容器可以完整地保护根系，应当有很好的造林效果，但长时期以来并没有认识到容器苗在培育过程中可能会出现的低劣根系问题。采用根系不正常的苗木营造的林分，是没有前途的林分。科学的育苗容器技术改善了传统的育苗技术和方法，使育苗成活率达到新高。
2.1容器育苗的根本和发展趋势
传统上，在林业育苗中人们认为采用各种容器育苗是为了提高造林成活率。但是，容器育苗更根本的理念是培育平衡根系、空气切根(形成根愈伤组织)、繁殖材料幼化等。现在大多数种类的育苗容器已经淘汰，单体、易穿透、易分解、不回收的容器已成为主流。各国大规模使用的只剩下几种，从技术角度考虑，以法国的Fertiss无纺布容器最为先进。最新出现的压缩饼圆型容器也正日渐推广。这种容器在制作时已在基质中加入了缓释全肥，经干燥、压缩后，体积很小(类似压缩毛巾)，所以非常便于远距离运输和销售。
2.2容器育苗技术操作技把关
①做好容器摆放苗床，整齐地排放容器，以便管理;②保证基质装满容器，保证基质湿润，基质要采用肥沃的森林土;③保证苗木不失水，在装填苗木的过程中，要假植好苗木，始终要保持苗木根系湿润;④保证苗木根系舒展、不窝根，保证苗木根系不外露，剪掉苗木太长的根系;⑤及时供水，容器装填好后，要有水源保证，要及时浇水以保证苗木不缺水，保证苗木湿润。通过在实践中把好以上几关，做好以上苗期的及时正确的管理，那么就会最大程度的保护好育苗的根系，提高育苗的成活率，使我国改变林业育苗方面的不足，林业育苗技术得到了有效改善。
2.3科学的育苗容器技术
无纺布育苗容器作为最先进的生产技术其基本特点是使用轻基质和无纺布材料，用机器制作透底容器，机器自动完成焊接布缝、装填基质和切段成型，用于扦插、下种或移栽组培苗。容器成型机有一个大料斗，供进基质之用;有一个成型筒，筒内是推进螺杆，筒外卷有无纺布，其上有一只电烙铁块，成型筒端部有一个斜形开口，无纺布被螺杆送料应力拉动过程中被自动折边重合，烙铁块同时予以粘合。无纺布卷挂在成型筒下部。被填料、粘合、成型后的容器在被从机内推出时，由数控电子部件控制，用一个气动无齿锯片按设定长度将其切段，并被堆放在出口台面上，这时工人即可捡拾装箱。可以做成不同口径的进料筒，从而生产不同口径的容器，用于不同植物的育苗。调节控制器上的参数，可获得不同的切段长度。通常，体外的根系应当通过在一段时间之内的停水，空气自然切除(干枯)，并形成愈伤组织。相同道理，如果苗木已经育成而无法造林，则可使苗木保持在临界萎蔫状态，防止苗木疯长。在新的育苗理念中，这种愈伤组织是非常重要的。采用上述机器制作无纺布容器，一定要以有机质为育苗基质，而且不能掺加粘土。制备这种基质的原料可以是任何有机质。如果说无纺布是理想的穿透材料，成型机是理想的制作设备，那么基质是最为关键的。轻型基质，不仅轻，便于上山造林，更主要的是有利于培养粗壮根系。
2.4科学的苗木质量评价标准
对苗木进行质量评价，可以有效的反映育苗的理念。以往人们只依照苗的大小、粗细及根系来评价，但是，同样的标准下，苗却有可能是老化的苗木。因此，要完善苗木的评价标准，根据先进国家的育苗理念形成的评价标准，对无法从苗木外观上断定苗木质量的一些标准进行了加强，如扦插苗是否具备空气切根后形成的愈伤组织、根系是否平衡、是否经过充分的幼化处理等。在传统的评价标准的基础上再加上这些评价标准，那么对苗木的质量评价也就更加的科学合理。
3.落实育苗技术，抓好苗期管理
在确定了容器育苗技术的基础上，加强在育苗过程中的苗期管理则能有效的将技术更好的在实践中应用。做好种子贮藏及处理、整地和施肥、作床、土壤消毒、播种等育苗的前期工作，保障育苗的基本条件。在苗木出土前，要保证苗床湿润，等苗木出土达到30%左右时要及时采用退菌特、多菌灵等农药500倍液及时防治苗木病害。此后，每隔1星期左右要喷洒一次消毒液，防治苗木病害。中耕除草应根据土壤板结情况而定，一般待幼苗长出真叶前后开始，以后每隔30天左右松土除草1次。苗木出齐后1个月左右开始间苗，间密稀留，间掉生长势弱的苗木，一般保留400～500株/平方米壮苗，留苗量15～18万株/666.7平方米。对新育苗，应每年追肥3～4次，第一次在苗木出齐后的30天左右进行，以氮肥、磷肥为主，尿素10～12kg/666.7m2，以后每隔10～15天追施1次。追肥方法以沟施法为主。留床苗的追肥时间，应在开始生长时进行第一次追肥，以后的追肥时间，以生长初期和速生期的前半期为主。苗木出圃宜在苗木落叶至土壤封冻前或翌春土壤解冻后至萌芽前出圃。起苗前应浇透水，起苗时保证苗木不受伤，主、侧根系完好。临时假植，应在背阴干燥处挖假植沟，将苗木根部埋入湿土中进行假植;越冬假植，将苗木全部埋入湿沙中，及时检查温湿度，防止霉烂。外运苗木每50株一捆，根部蘸泥浆，并进行包装，苗捆应挂标签，注明品种、等级和数量。远途运输应遮盖帆布，中途洒水保湿。
对于任何害虫的防治，都要采取多种措施的综合防治方法才能取得最佳的防治效果。综合防治方法不是化学防治与人工防治、物理防治的简单拼凑，要根据虫害程度与当地实际情况综合分析，权衡利弊进行运用。化学防治方面在蛴螬幼虫期有两个最佳防治期：一个是4月底5月初，幼虫经过一个冬季的越冬休眠，此时幼虫刚刚上升活动，抵抗力弱易杀死;另一个是7月底、8月初，此时蛴螬刚刚孵化出，为害轻，也易杀死。防治时，用50%辛硫磷200
倍液或“3911”乳油500～800倍液在苗床上用粗木棍扎洞灌根，扎洞时应在不同播幅扎2～3个洞，扎成“品”字型。
灌注后，再覆土盖住，以防苗根漏风;人工防治：采用深秋季节苗木出圃后人工挖掘捡拾，或7月底8月初雨后的清晨6～8点，由于蛴螬不耐水湿会自动爬出土面进行活动时进行人工捡拾;物理防治：在金龟子成虫的羽化高峰期可利用金龟子成虫的趋光性，用黑光灯诱杀，也可在黑光灯周围喷洒胃毒性农药，以便杀死金龟子成虫，防治诱杀灯周围虫害加重。成虫盛期：可向苗木上喷洒75%辛硫磷或对硫磷等胃毒性毒药。
科学的育苗技术提高了林业育苗的效率，但还需要注意一些问题，要把容器摆放在苗床上便于管理，要保证苗木不缺水、保持苗木的根系湿润，保证容器内基质的填满并保持湿润状态，基质采用较为肥沃的森林土等等需要注意的内容，选择了较好的育苗技术也要配合科学的管理方法，这样才能最大程度的保证苗木的根系生长，提高苗木成活率。
痛点：
粮仓的温湿度环境应该如何控制
粮仓粮食安全储藏的主要参数是温度和湿度。粮食在正常储藏过程中，含水量一般在12%以下是安全的，一旦发生粮仓进水、结露、受潮等使粮食的含水量达到20%以上时，粮食受潮会萌发胚芽，新陈代谢加快，产生呼吸热，使局部粮食温度突然升高，引起粮食“发烧”和霉变，并可能形成连锁反应，从而造成不可挽回的损失。令容物联的粮仓环境监控系统，可以实时监测，解决此类问题，控制通风系统，利用自然通风对粮仓内部的温度、湿度实施科学控制。
