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工厂化嫩枝扦插育苗设备与技术的研究

作　者: 刘明虎
导　师: 肖斌；王志刚
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 林业
关键词: 嫩枝扦插工厂化育苗采穗箱电热育苗箱固定式喷雾系统
分类号: S723
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

嫩枝扦插育苗工厂化的程度,取决于运用机械、电子及生物环境控制技术与生物技术密切结合的程度。目前我国嫩枝扦插工厂化程度总体偏低,常规的嫩枝扦插设备与配套技术存在诸多问题。突出表现为三个方面:一是采穗设施过于简单,工作时间制约因素较多,劳动强度大,规范化、标准化程度低;二是落地式苗床栽培基质气相、液相指标不均匀,难于控制,不适宜工厂化生产,且苗床基质回收率低,造成资源浪费及污染;三是喷雾设施喷雾量大、均匀度低,造成资源和能源的浪费。常用的叶面水分控制仪只控制喷水的频率,而无法精确控制单次喷水强度,控制范围窄。为了探讨如何提高植物嫩枝扦插的工厂化生产程度,作者首先对传统嫩枝扦插使用的反冲旋转喷雾设施进行了部分优化,在此基础上从植物嫩枝插穗采集、扦插床和喷雾系统设备配置的主要环节入手,结合生产中存在的主要问题,设计制作了采穗箱、电热育苗箱和固定喷头式喷雾系统,并对所研发的设施进行指标参数的测定和生根试验评价分析,研究表明:1.采穗箱设计要点包括:顶盖内侧网状扁长方体形的冰块夹层、可向外打开的侧板、通气孔和挤满于箱底的多格水槽,使刚采的穗条迅速处于微光、较低温度、一定湿度、一定氧气含量的保存环境。经实验测定与分析,当采穗箱中放入3-4kg冰块时,箱内温度在采穗完成5min内达到19-20℃,接近早晚或阴天的温湿度状态与光照强度等条件,与不放冰块相比,穗条扦插成活率显著提高。使嫩枝扦插实现了白天正常时间生产作业,克服早晚采穗准确度低,在光源补充下,蚊虫叮咬,操作难度大、作业不安全、生产效率低等问题。2.电热育苗箱的设计要点包括:可拆装插接结构的2对侧板、1块底板和布设地热线的眼桩及安全隔地电源设施。其主要特点是既可实现基质加温又可在扦插流水线生产中自由搬迁。电热育苗箱的设计目的是为了使扦插工作实现流水线生产,提高扦插工厂化程度,提高基质回收利用率,减少废基质污染,并配置低电压电加热设施,对于需要进行基质加温的扦插生产,可实现在高湿多水的环境下安全生产。经过试验检验,适当提高扦插基质的温度,可以大幅度提高嫩枝扦插的生根数量。电热育苗箱的使用,解决了传统圆盘苗床和穴盘的精确控制均匀加温问题。3.基质的筛选试验证明:电热育苗箱适合使用各种工厂化育苗常用基质,珍珠岩和蛭石作为嫩枝扦插的基质,效果要明显好于传统插床使用的河砂。与圆盘型苗床相比,电热育苗箱显著增加了栽培基质的通气性,一是由于电热育苗箱结构形式上的架空使栽培基质气体有较好的扩散运动,二是由于其特有的结构形式促进了周期性喷雾形成较好的气体受迫运动。电热育苗箱较好地与扦插生根机理相吻合,能更好地给插穗提供适宜的气相与液相生根环境。电热育苗箱比传统圆盘苗床在提高植物嫩枝扦插成活率方面具有很大的优势,电热育苗箱的使用将大大提高嫩枝扦插工厂化的程度。4.本题所述固定喷头喷雾系统的设计要点包括:水源井多功能给水设施、晒水池及其附属紫外灯除绿苔配置及水位控制等;压力罐、电磁阀递次工作控制柜、喷头选择和淋流水回收设施等。整个供水及喷雾系统的优化,一方面使嫩枝扦插的生产成本有较大幅度的降低,另一方面叶面水分控制仪和电磁阀递次工作控制柜的优化组合,使嫩枝扦插喷雾系统的单次喷水强度实现精准控制,扩展了嫩枝扦插繁殖的植物范围,使早生植物嫩枝扦插育苗生产成为有保障、有效益的生产经营活动;同时,该系统的使用使嫩枝扦插设备的标准化程度得到很大的提高,有利于嫩枝扦插标准化和工厂化的发展。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-23
  1.1 研究目的和意义  11-12
    1.1.1 大规模快速繁殖的迫切性  11
    1.1.2 扦插繁殖的优越性  11-12
    1.1.3 扦插育苗技术的发展方向  12
    1.1.4 研究方向与意义  12
  1.2 研究概况  12-21
    1.2.1 植物扦插原理  12-13
    1.2.2 采穗设施与插穗  13-16
    1.2.3 栽培基质与扦插苗床  16-17
    1.2.4 喷雾系统  17-21
  1.3 研究生所在单位嫩枝扦插技术现状及研究生在其中的作用  21
    1.3.1 研究生所在单位(中国林科院沙漠林业实验中心)嫩枝扦插技术现状  21
    1.3.2 研究生本人在其中的作用  21
  1.4 当前嫩枝扦插设施存在的问题  21-23
    1.4.1 采穗设施  21-22
    1.4.2 落地式苗床  22
    1.4.3 喷雾设施  22-23
第二章研究内容与方法  23-27
  2.1 研究内容与目的  23
    2.1.1 研发采穗箱及配套实用技术  23
    2.1.2 研发电热育苗箱及配套实用技术  23
    2.1.3 研发固定喷头喷雾系统配套设备及其控制、辅助设备与实用技术  23
    2.1.4 对研发设施的适用性与实用性进行指标检测和生根试验评价  23
  2.2 研究方法  23-24
    2.2.1 研究思路  23-24
    2.2.2 技术路线  24
    2.2.3 研究的方法  24
  2.3 预期目标或成果  24-25
  2.4 研究区自然概况  25-27
    2.4.1 地理位置  25
    2.4.2 地形地貌和地质条件  25
    2.4.3 气候及降水条件  25
    2.4.4 土壤  25
    2.4.5 水系  25-26
    2.4.6 植物区系与植被  26
    2.4.7 政区现状  26
    2.4.8 生态建设现状  26-27
第三章采穗箱的设计及其性能检测与分析  27-35
  3.1 采穗箱的设计与制作  27-28
  3.2 采穗与制穗  28
  3.3 采穗箱工作参数的测定  28-30
  3.4 采穗箱加冰对生根率的影响  30-34
    3.4.1 试验材料和方法  30-31
    3.4.2 结果分析  31-34
  3.5 小结  34
  3.6 讨论  34-35
第四章电热育苗箱及其辅助设施的设计与使用技术  35-45
  4.1 电热育苗箱的设计与制作  35
  4.2 辅助设施  35-38
    4.2.1 加热电源设施  35-37
    4.2.2 钉板组件等设施  37-38
  4.3 电热育苗箱工作参数的测定  38-40
    4.3.1 基本参数  38
    4.3.2 加温性能  38-39
    4.3.3 耗电情况  39-40
  4.4 电热育苗箱基质温度与生根率关系的试验分析  40-43
    4.4.1 材料与方法  40
    4.4.2 结果与分析  40-43
  4.5 移栽  43-44
  4.6 小结  44
  4.7 讨论  44-45
第五章电热育苗箱对培养基质通气性的影响  45-56
  5.1 基质的选择  45
  5.2 基质处理  45-46
  5.3 基质物理特性的测定与分析  46-49
    5.3.1 基质物理性质测试方法  46-47
    5.3.2 测试结果分析  47-49
  5.4 电热育苗箱对栽培基质物理特性的影响  49-55
    5.4.1 对基质水分中溶解态CO_2的测定  49-52
    5.4.2 电热育苗箱与圆盘型苗床对生根率的影响  52-55
  5.5 小结与讨论  55-56
第六章喷雾系统  56-71
  6.1 场地与温棚  56-57
  6.2 水源井与给水设备  57-58
  6.3 晒水池与水位控制  58-60
  6.4 过滤器、施肥罐与压力罐  60
  6.5 喷雾设备与水分控制  60-61
  6.6 喷头的选择  61-62
  6.7 淋流水的回收与温棚内其它设施  62-63
  6.8 喷雾设施指标测定与分析  63-64
    6.8.1 喷雾频度  63
    6.8.2 喷雾量的测定与计算  63-64
    6.8.3 耗电情况  64
  6.9 固定喷头式喷雾系统下不同喷水量对扦插生根的影响  64-70
    6.9.1 试验材料和方法  64
    6.9.2 结果分析  64-70
  6.10 小结  70-71
第七章结论  71-73
  7.1 主要研究结论  71-72
    7.1.1 采穗箱的设计  71
    7.1.2 电热育苗箱的设计  71
    7.1.3 固定喷头喷雾系统的设计  71-72
  7.2 讨论——进一步研究设想  72-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
作者简介  78

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