基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧技術(shù)劉宏新，張明俊，權(quán)龍哲，何 堤(東北農(nóng)業(yè)大學 工程學院，哈爾濱 150030)摘 要: 隨著農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的快速發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用，植物工廠技術(shù)是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)前沿科技的綜合體現(xiàn)，是農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要標志 。為此，在綜合分析國內(nèi)外植物工廠技術(shù)的發(fā)展歷程及水稻育秧所面臨問題的基礎(chǔ)上，明確了植物工廠相關(guān)技術(shù)應(yīng)用在水稻育秧過程中的必要性及亟待解決的核心技術(shù)問題，并論述了基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧的發(fā)展前景，為培育高質(zhì)量的水稻秧苗及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)參考與發(fā)展模式方面的借鑒 。關(guān)鍵詞: 植物工廠技術(shù); 水稻育秧; 育秧工藝; 核心技術(shù); 環(huán)境參數(shù)中圖分類號: S238 文獻標識碼: A 文章編號: 1003 188X( 2018) 01 0257 070 引言水稻是世界上重要的糧食作物， 120 個國家和地區(qū)廣泛栽培種植，是全球 50% 以上 、中國 60% 以上人口的主食 1。隨著人口的不斷增長及可利用耕地面積逐年減少，糧食需求問題日益嚴峻，提高水稻產(chǎn)量顯得尤為重要，其中提高秧苗的質(zhì)量是增加稻谷產(chǎn)量的重要途徑之一 。秧苗素質(zhì)與生育進程及其最終產(chǎn)量息息相關(guān)，提高秧苗素質(zhì) 、增強抗性，進而促進插秧后能夠早生快發(fā)，成為水稻產(chǎn)量提高的重要舉措 2。近年來，極端氣候頻發(fā)，傳統(tǒng)溫室大棚抵御能力較差，直接危及水稻生產(chǎn) 3。哈爾濱市呼蘭區(qū) 2012 2014年采用人工方式對光 、溫 、水 、氣 、肥等作物生長要素實施調(diào)控，因環(huán)境精度與及時性受到人為因素干擾，出現(xiàn)大面積不出苗 、爛秧 、死苗和稻苗長勢弱的現(xiàn)象 4。2016 年，重慶市受 4 月份陰雨寡照天氣影響，秧苗長勢較緩，單株分蘗比 2015 年少 1 2 個，移栽進度較 2015 年慢 3 個百分點 5。為解決此類問題，前人做過大量的研究 。對于光照不足的問題，林超輝等 6采用補光的方法，研究設(shè)計了太陽光與人工光相結(jié)合的育秧大棚;為解決占地面積問題，郭占斌等 7采用多層立體大棚旋轉(zhuǎn)鋼結(jié)構(gòu)架， 研制出立體式工廠化收稿日期: 2016 10 26基金項目: 哈爾濱市科技局項目( 2014DB6AN026);東北農(nóng)業(yè)大學 “青年才俊 ”項目( 518020);黑龍江省博士后基金項目( LBH Z13022);黑龍江省普通高等學校青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃項目( LR 356214)作者簡介: 劉宏新( 1971 )，男，哈爾濱人，教授，博士生導師，( E mail) Lcc98 neau edu cn。通訊作者: 權(quán)龍哲( 1980 )，男，黑龍江寧安人，副教授，碩士生導師，( E mail) quanlongzhe 163 com。育秧大棚;為獲取棚室內(nèi)較高精度的環(huán)境參數(shù)，郭有強等 8采用帶解耦模糊控制算法，研制出具有高精度環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)的水稻育秧大棚 。秦雯等 9設(shè)計了一套環(huán)境參數(shù)自動調(diào)控的智能化大棚育秧系統(tǒng) 。上述方法能夠解決水稻育秧過程中單一因素引起的問題，卻難以保證光照 、溫度 、濕度 、通風 、營養(yǎng)液供給等因素之間的相互影響及參數(shù)精度 。植物工廠相關(guān)技術(shù)不僅提供高精度環(huán)境參數(shù)，還可以實現(xiàn)數(shù)字化及智能化控制 。近年來，國內(nèi)外專家學者在植物工廠技術(shù)上進行了大量的研究，國外植物工廠技術(shù)已經(jīng)處于成熟階段，而我國尚處于初級階段，基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧研究水平一直落后于其在生產(chǎn)上的利用程度，這種理論研究滯后于生產(chǎn)實踐的局面勢必影響其在實際應(yīng)用中的進一步大規(guī)模利用 。研究基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧，不僅對水稻產(chǎn)量的提高具有重要的指導意義，同時將為研究禾谷類作物育秧提供理論借鑒 。因此，開展基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧的研究和探討具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實意義 。1 植物工廠技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀植物工廠的概念最早是由日本提出來的 。植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是利用計算機對植物生育的溫度 、濕度 、光照 、CO2濃度及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進行自動控制，使設(shè)施內(nèi)植物不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn) 。植物工廠是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是科學技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，是現(xiàn)代生物技術(shù) 、建筑工程 、環(huán)境控制 、機械傳動 、材料科學 、·752·2018 年 1 月 農(nóng) 機 化 研 究 第 1 期DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2018.01.048設(shè)施園藝和計算機科學等多學科集創(chuàng)新 、知識與技術(shù)高度密集的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式 10 13。1949 年，美國的植物學家和園藝學家在加州帕薩迪納建立了第一座人工氣候室 14，它的出現(xiàn)是植物工廠的早期模型，為植物工廠完善和發(fā)展做了成功探索和實踐 。在 “人工氣候室 ”的基礎(chǔ)上， 1957 年丹麥在哥本哈根市郊約克里斯頓農(nóng)場建起了世界上第一座真正意義上的植物工廠，該植物工廠屬于人工光與太陽光并用型; 1964 年， 是 “活化地域的起爆劑 ”，為地域生產(chǎn)發(fā)展 、技術(shù)聚集 、人員就業(yè) 、生態(tài)環(huán)境 、經(jīng)濟繁榮帶來變化;是 “中間產(chǎn)業(yè) ”，不僅能帶動農(nóng)業(yè)發(fā)展，還帶動工業(yè) 、健康產(chǎn)業(yè) 、信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 。大阪府立大學的植物工廠被認為是目前世界上最先進的完全人工光控制型植物工廠，是最新型植物生產(chǎn)的樣板，也是全球研究和培訓中心;是世界上首例用機器人選苗技術(shù)，首次導入自動運輸機器人以及自動搬運線，從育苗到栽培工程全部使用 LED 光源;具有最適配的空調(diào)系統(tǒng)，解決了光源產(chǎn)生熱而造成周圍環(huán)境溫度差的問題 。日本千葉大學未來( Mirai)植物工廠主要栽培生菜及苦苣等15 種以上的蔬菜，在無土栽培方面具有 30 年多的經(jīng)驗 。千葉大學原校長古在豐樹教授，是日本乃至世界植物工廠技術(shù)裝備及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的奠基人和倡導者，以他為代表的 NPO 植物工廠研究會，一直在積極促進植物工廠的發(fā)展和技術(shù)的升級 。1987 1989 年，美國在亞利桑那州圖森市北部的愛德華建起了目前全球最大的超大型植物工廠 生物圈二號，為后來研究地球系統(tǒng)科學與農(nóng)業(yè)的人提供了一個非常好的學習樣板 16。1998 年，美國哥倫比亞大學生態(tài)學家迪克森 ·德斯波米爾( Dickson De spom-mier)首次提出 “垂直農(nóng)場 ”這一概念，成為植物工廠未來發(fā)展的趨勢 。美國垂直空中植物工廠 、太空植物工廠已開始由設(shè)計圖向現(xiàn)實轉(zhuǎn)變 。荷蘭農(nóng)業(yè)資源有限，政府把植物工廠作為發(fā)展目標之一 。其利用植物工廠主要發(fā)展蔬菜和花卉，對建造植物工廠的企業(yè)實行補貼，從而使荷蘭成為世界上設(shè)施園藝產(chǎn)品出口量最大的國家 17。植物工廠機械化 、自動化 、智能化 、無人化程度高，太陽光型植物工廠技術(shù)全球領(lǐng)先，現(xiàn)已把太陽光型植物工廠全套技術(shù)和設(shè)備作為強項產(chǎn)業(yè)，向中東 、非洲 、中國等國家和地區(qū)出口 。國外植物工廠如圖 1 所示 。我國從 20 世紀 90 年代開始植物工廠技術(shù)的研發(fā)工作， 2004 年浙江麗水農(nóng)科院與國防科技大學合作成功建成我國第一座植物工廠， 2005 年研制出 LED 植物工廠實驗系統(tǒng)， 2009 年建成首例智能型植物工廠， 2010年上海世博會首次展出家庭 LED 植物工廠， 2013 年國家正式將 “智能化植物工廠生產(chǎn)技術(shù)研究 ”項目列入“863”計劃 18。植物工廠生產(chǎn)模式不受氣候影響，具備生長周期固定 、品質(zhì)穩(wěn)定，農(nóng)作物產(chǎn)量穩(wěn)定等特點 。然而，目前全球正在經(jīng)營中的植物工廠，真正能夠獲利的比例并不高 。日本具有世界上先進的植物工廠技術(shù)，真正獲利的僅占 20%、損益兩平的約占 60%，其余 20% 仍面臨相當大的虧損 13，而荷蘭的狀況也相近 。2015 年，美國谷歌母公司 Alphabet 放棄了 X 實驗室進行自動化垂直農(nóng)場項目，他們使用一些技術(shù)只種出了一些蔬菜，最終卻沒能成功種出谷物和大米等主要糧食作物，所以不得不放棄這個項目 。之所以如此，其原因在于目前經(jīng)營植物工廠的業(yè)者，在關(guān)鍵技術(shù)的掌握上并不全面 19。因此，開展基于植物工廠技術(shù)的糧食作物的研究和探討具有十分重要的理論價值 。中國植物工廠如圖 2 所示 。·852·2018 年 1 月 農(nóng) 機 化 研 究 第 1 期( a) 大阪府立大學植物工廠 ( b) 生物圈二號( c) 紐瓦克市垂直農(nóng)場 ( d) 荷蘭植物工廠圖 1 國外植物工廠Fig1 The foreign plant factory( a) 中國農(nóng)業(yè)科學院 ( b) “十二五 ”科技創(chuàng)新成就展( c) 國內(nèi)首例智能型 ( d) 浙江大學圖 2 中國植物工廠Fig2 Chinese plant factory2 水稻育秧現(xiàn)狀隨著農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的發(fā)展，水稻育秧設(shè)施不斷改善，水稻育秧從單層平面 、立體育秧架 、人工光與太陽光結(jié)合型立體育秧架育秧，發(fā)展到多功能立體旋轉(zhuǎn)育秧機 、MC 自動化育秧苗床進行育秧;解決了占地面積大 、光照不均 、勞動強度大等問題 。上述的育秧方式(見圖 3)能夠育出高質(zhì)量秧苗，但受氣候 、環(huán)境 、結(jié)構(gòu) 、材料 、勞動力等因素的影響，仍存在以下不足之處 20:近年來極端氣候頻發(fā)，傳統(tǒng)溫室大棚抵御能力較差，寒潮突降可在一夜間凍死 、凍傷大量秧苗;同樣，驟然高溫會導致燒苗，直接危及水稻生產(chǎn) 3。傳統(tǒng)溫室大棚的光照主要依靠太陽光，連續(xù)的陰 、雨 、雪 、霧霾，易導致秧苗出現(xiàn)打蔫 、發(fā)黃 、生長期延長等諸多“乏光 ”癥狀，降低秧苗品質(zhì)，延誤最佳插秧時機;人工光與太陽光相結(jié)合型育秧模式，由于光照的變化無常，影響植物光照周期，降低秧苗品質(zhì) 5。傳統(tǒng)溫室育秧多采用人工方式對光 、溫 、水 、氣 、肥等作物生長要素實施調(diào)控，環(huán)境精度與及時性經(jīng)常受到人為因素干擾;不能準確獲得土壤含水率及澆水量，而出現(xiàn)·952·2018 年 1 月 農(nóng) 機 化 研 究 第 1 期徒長 、卷葉等現(xiàn)象 21。受到傳統(tǒng)溫室大棚的塑料材質(zhì)及拱形結(jié)構(gòu)的影響，溫室內(nèi)部各點環(huán)境數(shù)據(jù)差異較大，導致同一溫室培育出的秧苗良莠不齊，為后續(xù)機械栽插及田間管理帶來了不便 。( a) MC 自動化育秧苗床 ( b) 多功能立體旋轉(zhuǎn)育秧機( c) 地面 ( d) 立體育秧架圖 3 常見的水稻育秧方式Fig3 Common rice seedling patterns由于傳統(tǒng)育秧模式自動化程度較低 、環(huán)境參數(shù)精度低 、占地面積大，導致秧苗出苗率低 、死苗 、發(fā)黃 、徒長 、打蔫 、參差不齊等現(xiàn)象，嚴重影響秧苗的質(zhì)量及后續(xù)插秧，危及水稻產(chǎn)量，如圖 4 所示 。為此，應(yīng)尋求一種新的育秧模式，解決傳統(tǒng)模式存在的問題 。( a) 出苗率低 ( b) 參差不齊 ( c) 發(fā)黃( d) 徒長 ( e) 打蔫 ( f) 死苗圖 4 水稻秧苗病態(tài)圖Fig4 Rice seedling pathosis chart·062·2018 年 1 月 農(nóng) 機 化 研 究 第 1 期3 基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧核心技術(shù)31 技術(shù)體系核心技術(shù)模塊圖如圖 5 所示 。圖 5 核心技術(shù)模塊圖Fig 5 Core technology module chart不同作物生長所需要的光照 、溫度 、濕度和營養(yǎng)液不盡相同，同種作物在不同時期不同環(huán)境下的生長需求也不相同 。目前，僅有部分作物具有相對標準化的生產(chǎn)指標，還存在很多作物在實際生產(chǎn)中缺乏生產(chǎn)指導和數(shù)據(jù)支持 。這一問題會使未開發(fā)作物在植物工廠中的生長效果不佳，生產(chǎn)效率低下 。國內(nèi)外利用植物工廠培育果蔬的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，培育果蔬所需的最優(yōu)環(huán)境指標相對穩(wěn)定，而水稻秧苗在不同生長階段對光 、溫 、水 、氣 、肥的需求差異較大;果蔬由種子到餐桌的整個生長過程都在密閉環(huán)境中進行，而秧苗在成苗后要與外界環(huán)境相適應(yīng)，為移植大田做準備;培育果蔬主要關(guān)注其營養(yǎng)成分及商品性，而培育秧苗主要關(guān)注其生理結(jié)構(gòu)(盤根質(zhì)量 、莖葉韌性 、稻秧結(jié)構(gòu)等)及環(huán)境適應(yīng)能力 2;培育果蔬多以水培和滴管技術(shù)為主 22 23，而育秧則以浸潤式技術(shù)為主 。因此，采用植物工廠技術(shù)培育水稻秧苗，不能完全借用培育果蔬類的培育系統(tǒng)，為培育出經(jīng)濟 、高質(zhì)量的水稻秧苗，需要根據(jù)水稻秧苗的生長習性，解決人工光源 、溫濕度調(diào)控 、育秧工藝及秧苗馴化及自動化育秧設(shè)備等問題 。32 人工光源光作為一種環(huán)境信號，參與調(diào)控植物從基因表達的分子水平到器官建成，從種子萌芽 、幼苗生長到植物生殖 、衰老和休眠的各個階段，使植物獲得最大的生存和繁衍優(yōu)勢 24。在水稻生長發(fā)育過程中，當土壤肥力已知，秧苗素質(zhì)和溫度條件較穩(wěn)定的情況下，影響水稻干物質(zhì)積累的最重要因子就是光照條件 25。植物生長燈的研究已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展 。其中， LED 發(fā)光二極管在農(nóng)業(yè)工程上取得了良好的效果 。LED 允許控制光譜成分和光照強度，為植物提供更好的生長，由于輻射產(chǎn)生熱量低，可以放置接近植物的位置，即使在高光照強度下也可以發(fā)射高光通量 26;同時，可以很容易地集成到數(shù)字控制系統(tǒng)，實現(xiàn)復(fù)雜的照明計劃，如光在植物生長和生理(開花和光合效率)的過程中控制強度或光譜組成，使用發(fā)光二極管作為光源，還可以優(yōu)化各種植物不同的生理過程的光譜質(zhì)量 。光環(huán)境分為 3 個部分:光照度(光量) 、光質(zhì)(光譜分布)和光周期(明暗時間) 。國內(nèi)外專家學者對蔬菜所需光環(huán)境做了大量的研究，研究發(fā)現(xiàn):調(diào)節(jié)光照強度可以影響幼苗的芽 、根鮮重和生長狀況;光質(zhì)影響幼苗光形態(tài)的建成 、葉綠素的合成及碳氮代謝及品質(zhì) 27 28;不同植物有不同的光周期，光照時間影響著植物的生長發(fā)育，調(diào)節(jié)光周期，能夠更好地調(diào)節(jié)植物生長: 29。蔬菜所需光環(huán)境的研究為水稻育秧所需光環(huán)境的研究提供理論依據(jù)，但不能直接將其應(yīng)用到水稻育秧過程中，對水稻育秧所需光環(huán)境的研究尚處于初級階段，應(yīng)根據(jù)水稻秧苗的生長習性確定不同階段光照度(光量) 、光質(zhì)(光譜分布)和光周期(明暗時間) 。33 溫濕度調(diào)控光周期現(xiàn)象中，光照是主導因素，但其他外界條件也有一定的作用，影響植物對光照的反應(yīng)，其中溫濕度的影響最為顯著 。溫度不僅影響光周期通過的時間，且可以改變植物對日照的要求 17。作物主莖葉片數(shù)主要受溫度和日長影響，溫度是葉片生長速率主要影響因素 30，空氣的相對濕度是決定水勢的重要因素 。溫濕度也是植物生長發(fā)育的重要生態(tài)因子，水稻幼苗生長狀況受環(huán)境溫濕度的影響較大，這種影響是綜合性的，既對外部形態(tài) 、干物質(zhì)增長，也對體內(nèi)化學成分 、酶活性變化等產(chǎn)生效應(yīng) 11。受棚室結(jié)構(gòu)及外界氣候的影響，室內(nèi)不同位置點溫濕度存在著一定的差異，室內(nèi)溫濕度不均衡導致秧苗參差不齊，影響秧苗質(zhì)量 。而植物工廠相關(guān)技術(shù)不受外界環(huán)境的影響，可達到根據(jù)不同時期需求調(diào)節(jié)所需溫濕度參數(shù)的要求 。目前，雖然植物工廠技術(shù)可以實現(xiàn)高精度的環(huán)境參數(shù)控制，但確定不同時期的溫濕度值是培育高質(zhì)量水稻秧苗的難點也是關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié) 。34 育秧工藝及秧苗馴化水稻秧苗素質(zhì)對其大田期生長 、分蘗 、拔節(jié) 、孕穗 、抽穗及產(chǎn)量有著重要的影響 。雖然在育秧所需人工光源 、溫度 、水分 、CO2濃度，以及土壤中氮 、磷 、鉀元·162·2018 年 1 月 農(nóng) 機 化 研 究 第 1 期素等方面對水稻秧苗基本指標 、形態(tài)指標 、生理指標 、應(yīng)用指標方面的影響進行了單因素的研究，但通常只注重測定某一方面的變化，對秧苗素質(zhì)的評價可比性有待于進一步研究 。目前，科研人員有針對性地制定了一些水稻育秧工藝流程，但不同品種的育秧工藝有所不同，同一品種不同生長階段，育秧工藝也存在著一定的差異 。水稻秧苗在移植大田之前，如果不提前適應(yīng)外界自然環(huán)境，可能會導致 “水土不服 ”，出現(xiàn)發(fā)黃 、打蔫 、死苗等不良狀況 。因此，借助植物工廠的高精度環(huán)境控制系統(tǒng)，能夠避免環(huán)境調(diào)控精度與人為因素(經(jīng)驗不足 、失察 、疲勞等)干擾，進而確定不同品種及同一品種在不同生長階段秧苗對光(包括光譜 、光強 、光照時間) 、溫(調(diào)控范圍 、變化規(guī)律) 、水(空氣濕度 、土壤水分) 、氣(氣體構(gòu)成 、氣流循環(huán)) 、肥(土肥 、水肥 、氣肥)的最佳需求 。進而確定基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧工藝及秧苗馴化機制，為今后實際生產(chǎn)中培育高質(zhì)量秧苗提供理論依據(jù) 。35 自動化育秧設(shè)備隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，自動化成套育秧設(shè)備(包括土壤處理設(shè)備 、種子處理設(shè)備 、育秧盤播種聯(lián)合作業(yè)設(shè)備 、物料運送設(shè)備)得到了極大改善 。采用植物工廠技術(shù)培育水稻秧苗，節(jié)省了空間，節(jié)約了土資源，卻給噴灑農(nóng)藥 、上下搬運秧盤 、查看秧苗生長狀況等帶來不便，不僅需要輔助工具，還需要大量的勞動力 。為了解決上述問題，權(quán)龍哲 31等研制了一種具有 3 自由度搬運機械手臂及 4 自由度噴灑機械手的多功能機器人，并借助視覺系統(tǒng)獲得的秧苗生長狀態(tài)信息;楊友文等 32利用鏈輪鏈條等電控系統(tǒng)研制出 “W”型立體循環(huán)培育苗床，減少大量勞動力，提高了資源利用率 。M TOKIMASA 等 33研究了可以實現(xiàn)栽培架 、栽培單元自動調(diào)整 、移動的植物工廠省力搬運系統(tǒng) 。從國內(nèi)外自動化育秧設(shè)備的研究來看，設(shè)備種類多，不同育秧階段所需設(shè)備齊全，而立體化育秧設(shè)備目前的研究尚處于起步階段，研發(fā)的設(shè)備型號較少，僅少數(shù)應(yīng)用到實際育秧過程中，智能化程度有待提高 。綜上所述，培育果蔬的植物工廠相關(guān)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在此基礎(chǔ)上將植物工廠的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到水稻育秧中，根據(jù)水稻育秧的需求制定相應(yīng)系統(tǒng)，不僅能確定水稻育秧工藝，為以后的育秧提供參考，還能解決因外部環(huán)境變化引起的秧苗參差不齊，以及節(jié)約土地資源和減輕勞動強度等問題 。4 結(jié)論與展望1)目前，傳統(tǒng)水稻育秧存在的出苗率低 、發(fā)黃 、死苗 、打蔫 、徒長 、參差不齊等問題僅通過增加基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)難以從根本上解決，應(yīng)加強基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧模式的相關(guān)研究，為培育壯苗 、提高產(chǎn)量奠定基礎(chǔ) 。2)借助植物工廠相關(guān)技術(shù)，開展水稻育秧所需環(huán)境參數(shù)的研究，通過優(yōu)化設(shè)計制定適用于基于植物工廠技術(shù)的水稻育秧的環(huán)境參數(shù)標準，確定環(huán)境參數(shù)的最優(yōu)組合，制定相關(guān)工藝流程，為培育壯苗提供理論依據(jù) 。3)在農(nóng)業(yè)全面實現(xiàn)現(xiàn)代化的強大需求下，迫切需要提高自動化育秧設(shè)備的智能性，借助視覺系統(tǒng)獲得的秧苗生長狀態(tài)信息，基于多維傳感技術(shù)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)建基于秧苗發(fā)育狀態(tài)的育秧環(huán)境自適應(yīng)調(diào)控系統(tǒng) 。然而，目前植物工廠技術(shù)應(yīng)用于水稻育秧過程中的優(yōu)勢遠遠沒有得到充分的體現(xiàn)，今后仍需要做更多的研究 。參考文獻: 1 Van Nguyen N， Ferrero A Meeting the challenges of globalrice production J Paddy and Water Environment， 2006， 4( 1): 1 9 2 Zhao Min， Zhong Xiaoyuan， Tian Qinglan， et al Effects ofenvironment and seedling age on growth and transplantingquality of hybrid indica rice seedling J Journal of ZhejiangUniversity ( Agriculture and Life Sciences)， 2015( 5): 45 54 3 李金哲，陳野 北方春季苗木的管理 J 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sustainabledevelopment of agricultureKey words: plant factory technology; rice seedling; seedling technology; core technology; environmental parameters·362·2018 年 1 月 農(nóng) 機 化 研 究 第 1 期