甘蓝无人化作业移栽技术规程

3甘蓝移栽无人化作业技术规程本文件规定了蔬菜无人农场建设过程中甘蓝无人化移栽的技术参数要求。本文件适用于露地甘蓝种植模式，提供移栽时间规划、移栽密度/深度优化、移栽灌溉策略、促根防病措施等智能决策服务规范，规范移栽智能作业内容和作业质量要求，指导标准化的甘蓝无人化移栽，对甘蓝无人农场大区无人化移栽和小区无人化移栽具有技术指导意义。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T19991-2005农业机械播种、种植、施肥和喷雾机械推荐工作幅宽NY/T2704-2015关于机械化起垄全铺膜作业的技术规范GB/T35319-2017物联网系统接口要求GB/T2027信息安全技术网络基础安全技术要求GB/T15629.3-2014信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第3部分：带碰撞检测的载波侦听多址访问(CSMA/CD)的访问方法和物理层规范GB15629.11-2003信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分：无线局域网媒体访问控制和物理层规范GB/T15629.15-2010信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第15部分：低速无线个域网（WPAN）媒体访问控制和物理层规范GB/T15629.16-2017信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第16部分：宽带无线多媒体系统的空中接口3术语和定义3.1蔬菜无人农场蔬菜无人农场指一种无人化蔬菜生产模式及配套技术包，其按照生态学和经济学原理，以现代化农机农艺融合为主线，以智能化管理技术为支撑，通过5G网络、农业物联网感知、农业遥感、农业大数据分析决策、智能农机、农业机器人等现代信息技术装备研发，针对不同蔬菜品种、不同生产模式等条件进行科学组配和集成应用，实现蔬菜全生长周期的生态化、无人化作业和管理。3.2无人化作业基于北斗导航、远程遥控、自动避障、远程协同、对靶与仿形、动态处方图等核心技术，面向蔬菜生产全过程，实现智能耕整地、智能播种/育苗、智能移栽、智能植保、智能灌溉施肥、智能收获等各关键环节无人化生产作业。3.3甘蓝移栽4甘蓝移栽指按照品种、土壤条件、气候等条件科学规划移栽模式、移栽时间、移栽密度/深度等农艺方案，将事先在育苗盘中育好的甘蓝苗移栽定植到田间的过程。3.4移栽作业质量监测基于5G、物联网、遥感等现代信息技术，构建基于卫星、无人机、智能农机装备的天空地立体化监测传感网络，实现移栽作业装备的启停、转向、避障作业状态数据和移栽对行偏移程度、漏苗率、均匀度等作业质量数据的实时采集，上传至数据分析平台，精准评估移栽作业质量，指导移栽作业优化调整。4移栽无人化作业农艺要求4.1栽培方式选择选择排灌、交通方便的田块为栽培地，根据地形地貌、土质、年降雨量等条件，合理选择平畦移栽或起垄移栽，一般年降雨量少、地面平整、地势呈缓坡且具有优良排水条件的地块可选择平畦移栽；年降雨量大、地势落差小的地块选择起垄移栽为宜。起垄高度、宽度、垄距等参加GB/T19991-2005农业机械播种、种植、施肥和喷雾机械推荐工作幅宽。4.2移栽密度/深度要求甘蓝的移栽密度根据品种和目标产量不同，行距和株距有所差异，移栽时需合理规划移栽垄距、行距和株距。以中甘21为例，移栽密度控制住4500-5500颗为宜。移栽深度不宜过浅或过深，以移栽后甘蓝苗基质埋入土壤下2-3cm为宜。4.3覆膜要求根据后续的甘蓝采收作业规划，合理选择移栽时是否覆膜，若采用不覆膜移栽，甘蓝自动收获机可选配土下切割和土上切割两种类型；若采用覆膜移栽，甘蓝自动收获机只可选配土上切割类型甘蓝自动收获机，以便顺利实现无人化自动采收。4.4甘蓝苗分苗规范为了确保田间种植作物的生长一致性，移栽前将甘蓝幼苗进行分级分类，以真页数为分类标准，同一级别的甘蓝进行统一移栽，这样有利于控制后期生长的一致性，也便于后期的田间管理。4.5移栽时间规划春季甘蓝一般在4-6月均可进行播种育苗，一般选择在甘蓝苗30-40天苗龄时进行移栽，甘蓝移栽作业选择茎秆粗壮、根系发达，叶色深绿的壮苗进行移栽，由于气温等气象条件差异，春秋茬移栽时间略有差异，一般以甘蓝苗长出5-6片真叶时为宜。春季种植甘蓝一般选择早熟品种，移栽前通过通风处理进行低温炼苗。移栽宜在晴天的傍晚或阴天进行，气温稳定的10℃以上时进行，一般选择晴天上午或者下午4点以后，避免温度较高时移栽增加水分蒸发量，影响移栽苗的成活率。4.6移栽灌溉策略甘蓝全生育期对水的需求量都较大，同时又不耐水害，宜采少量多次的灌溉策略。移栽前保持土壤相对干燥，以利于栽苗和覆土；移栽后立即采用滴灌等方式灌溉，灌溉量以水肥渗透至地下20cm左右为宜。54.7促根防病措施对移栽地块进行耕翻晒白和消毒，栽地于前一年冬天进行耕翻晒白，整畦前每亩撒施石灰100公斤以调节土壤酸碱度，增加土壤钙素营养，减少根肿病的发生。移栽前的土地整理满足30cm以上耕作层，土壤细碎度满足土块直径平均不大于1cm；基肥增施生物菌肥和有机肥，减施化肥，改良土壤环境。5移栽无人化作业装备要求5.1起垄装备要求选择集成自动起垄、覆膜等智能单元和多媒体物联网传感器的起垄机，以及集成北斗定位导航、自主驾驶、雷达避障、路径规划、轨迹监测等技术的无人动力装备，组成无人化起垄系统，通过控制中枢精密控制起垄平直度和垄距，实现无人化起垄，达到垄面平直、垄距一致的技术要求。满足NY/T2704-2015关于机械化起垄全铺膜作业的技术规范。5.2移栽装备要求选择集成自动取苗、自动投苗、自动栽苗、自动覆土等智能单元和多媒体物联网传感器的自动移栽机，以及集成北斗定位导航、自主驾驶、雷达避障、路径规划、轨迹监测等技术的无人动力装备，组成无人化移栽系统，通过农业大脑精密衔接各环节作业，准确执行苗间距、填苗深度等控制指令，实现自动取苗、自动投苗、自动栽苗、自动覆土等全过程无人化移栽作业，精准对行作业，精准匹配起垄作业路径，根据行驶速度自动匹配取苗、投苗、栽苗速度。同时可方便调节移栽深度和行距，提高甘蓝苗移栽质量与移栽效率，作物生长成熟期一致，便于田间管理，增加产量，提高经济效益。6移栽无人化作业质量要求6.1起垄作业质量要求6.1.1直线度要求起垄作业要求垄行直线度高，保证垄间距与起垄作业质量的一致性，规划路径轨迹可以直接用于移栽作业，最大偏差小于2cm，以保证后农情续巡检装备、收获装备的作业效率，实现高质量、低偏差作业。6.1.2垄距要求起垄过程中要求垄与垄之间的垄距一致，垄面平行，垄沟宽大于作业拖拉机后轮宽度，垄沟宽度偏差在不大于2cm。6.1.3垄高要求起垄的目的是增加土壤通透性，促进作物根系生长发育，抗逆性增强；并且起垄的地块排灌方便，管理比平畦栽培更方便。各地的起垄方式有很多种，有单垄单行、单垄多行、大垄、小垄等等。起垄不宜过低或过高，垄高一般在30-40cm。6.2移栽作业质量要求6.2.1漏苗率控制要求移栽作业要求保证标准化、低漏苗、高均匀度移栽，漏苗率小于5%。66.2.2移栽深度要求甘蓝苗移栽的深度必须合适，过浅不宜缓苗，甚至会导致死苗；移栽过深，覆土时会覆盖到甘蓝苗真叶，也会影响缓苗。一般情况下，移栽深度以移栽后甘蓝苗基质埋入土壤下2-3cm为宜。6.3移栽作业质量监测规范6.3.1网络环境要求移栽无人化作业数据采集网络应满足蔬菜生产区作业装备的无死角覆盖，能够支持无人移栽装备的启停、转向、避障作业状态数据和移栽深度、移栽均匀度、漏苗率等作业质量数据的实时采集，满足下行带宽3G以上、上行带宽1G以上、时延小于5毫秒的信号传输质量要求。6.3.2无人移栽作业数据采集设备接口要求装备上搭载的物联网设备的数据采集，应满足GB/T35319-2017关于物联网系统接口的要求。采集接口能实现智能作业装备的启停、转向、避障作业状态数据和移栽深度、移栽均匀度、漏苗率等作业质量数据的实时采集。接口采用统一的Webservice服务接口方式。通过此接口配置接收方Webservice接口，数据库通过该接口完成数据的载入、存储，并支持其他子平台通过该接口调用数据;发送方根据接口的定义，部署接口调用程序，达到传输数据的目的。6.3.3无人移栽作业数据传输方式要求无人移栽作业数据近中距离传输应满足GB/T2027关于网络基础安全技术的要求，满足GB/T15629.3-2014、GB15629.11-2003、GB/T15629.15-2010、GB/T15629.16-2017关于系统间远程通信和信息交换局域网和城域网的特定要求，包括带碰撞检测的载波侦听多址访问(CSMA/CD)的访问方法和物理层规范、无线局域网媒体访问控制和物理层规范、低速无线个域网（WPAN）媒体访问控制和物理层规范和宽带无线多媒体系统的空中接口规范。无人移栽作业数据远距离传输应覆盖以下数据传输方：NB-IoT、LoRa、2G（GSM）、GPRS、3G、4G、5G。6.3.4无人移栽作业数据采集内容应能够采集气象信息、土壤墒情信息、测土配方信息、卫星定位信息、作业速度信息、覆膜信息、分苗信息、喂入信息、扶苗信息、导苗信息、覆土信息、移栽均匀度、漏苗率信息等数据，为移栽无人化作业和作业质量评估提供数据支撑，为移栽时间规划、移栽密度/深度优化、移栽基肥施用、移栽灌溉策略、促根防病措施等智能决策服务提供数据支撑。6.3.5植保智能化作业数据采集内容应能够采集气象信息、土壤墒情信息、作物生理信息、环境调优控制信息、病虫害智能诊断信息、营养状况信息、施药配方信息、植保作业路径规划信息、施药量信息、药液雾化程度信息等数据，为植保智能化作业和作业质量评估提供数据支撑。6.3.6灌溉施肥智能化作业数据采集内容