77-LemnaTec传送区域—LemnaSpray单元

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LemnaTec 传送系统—LemnaSpray 单元


介绍

LemnaTec Scanalyzer3D 高通量植物成像系统包含了自动传送系统和自动灌溉称重系统，其中自动传

送系统用于将温室中的植物传送至成像区域进行成像，而自动灌溉称重系统则用于植株的自动灌溉和称

重（按照预先设定的灌溉方案），监测植物的水分利用效率。为了进一步完善这套系统，LemnaTec 又

将一个自动喷淋单元整合至传送系统上，可以对植物自动喷施农药去除害虫，还可以用于叶面肥的喷施

以及叶片的除尘等等。本文主要介绍了 LemnaTec 自动喷淋单元的主要优点及应用价值。

农药供给和最小化农药外漏

LemnaTec 自动喷淋室采用喷枪喷淋装置，这样能够最大化的降低有毒物质的泄漏，避免污染整个温

室。喷淋过程可以在晚上进行，那么白天可以选择打开温室净化温室环境。此外，喷淋残余的农药不会

对温室造成任何的污染，只需要简单的清洁工作即可。假如喷淋室中溢出的气体能够快速离开温室，则

无需任何过滤装置；假如溢出气体总是停留在温室中，则可以选择活性炭过滤装置（LemnaTec 提供）加

以去除。特殊的开放式设计使得气体能够在喷淋过程中自由进入喷淋室，这样可以使农药飞沫迅速沉淀

至喷淋室底部。

喷淋室定位

LemnaTec 自动喷淋室采用完全封闭设计，整合于自动传送系统上，通常位于温室所有植物传送的必

经之路上。在复合温室中，喷淋室还可以在连接传送区域或者循环城乡推进传送带上。

喷淋室大小和喷淋杆定位

喷淋室的大小取决于温室中植物的大小。如果仅为顶部喷淋，喷淋室的宽度必须大于最高植物的直

径（大约 300mm 左右），长度（不含开门保护罩）大于所有处于喷淋室内部传送车的总长（大约 300mm

左右），植物冠层直径大于传送车长度的单株，必须用空的传送车隔开后方可进入喷淋室；如果还需要

侧面喷淋，则必须还要为喷嘴再额外留出 200-400mm 的宽度。

实际上，顶部喷淋更类似于田间的喷淋方式，但侧面喷淋可以有效除去叶片背面的杂质。大多数情

况下，当喷施农药的时候，采用顶部喷淋的方式更符合真正的农业实践。此外，我们还可以根据植物的

最大高度，稍微调高顶部喷嘴的高度。

保护罩的长度大约为 700mm，主要使人们远离喷淋室的自动门，以免受到毒素危害。这里有一个具

体的例子：喷淋室最多放置 8 个传送车，每个传送车直径 200mm，植物最大冠层宽度为 600mm，那么

喷淋室的长度至少为 1900mm，宽度为 900mm，再加上防护罩，最终大小为 3300 x 900mm。

杀虫剂应用

LemnaTec 自动喷淋室可以喷施市面上销售的农药（以农业上的相对浓度喷施），此时需要根据不同



的实验目的配置不同的喷嘴。一般而言，农药喷施前需要事先配成悬浊液，并储存在一个特定的搅拌容

器中，喷淋时通过泵抽取药液进行喷施。LemnaTec 系统配置了一个气泵系统，它需要与喷淋室中喷嘴的

数目、流速和压力相匹配，此外 LemnaTec 还一同配送了农药混合容器。自动喷淋系统常常用于温室植

物的病虫害治理，不用于新农药开发的化学研究，因为这需要更高的安全防护水平。如果有特殊的需要，

请提前与 LemnaTec 联系。

喷淋程序

在喷淋过程中，门会自动关闭，此时喷嘴越过植物顶部，对每个植物单株进行 10-40s 的喷药。对于

某些特殊的实验需求，用户可以选配侧面喷淋装置，此时喷施室的体积要适当调整。喷嘴可以根据需要

固定于任何位置，在没有特殊规定的情况下手动打开或者关闭。大多数情况下，LemnaTec 采用优质、无

漂移的喷嘴进行农药喷淋，这样能够最大化的较少农药飞沫的形成，某种程度上比喷雾器好的多，残留

的农药经过沉降（1-4min，取决于喷淋室大小和气体交换速率）被回收，然后打开门进入下一盆植物。

气体通过喷淋室下方的通风装置沿着喷淋室长边进入，这样有效避免了喷淋过程中气流不均匀的影响，

这里还可以选配一个活性炭过滤装置，是排出的废气沿着隔离的温室出口排出。整套系统每小时大约可

以对 50-200 盆植物进行农药喷施。

最小化杀虫剂流失

任何喷淋过程中流失的溶液，都会被收集到系统下面一个单独的隔离槽内。值得注意的是，喷淋过

程中溶液蒸发作为一个变化较大而又极为重要的过程，导致流失溶液的浓度要高于喷淋溶液的浓度，并

且流失溶液中还含有灰尘、土壤颗粒以及花粉等杂质。出于这些原因，流失溶液的直接回收利用是不可

能的。因此，为了减少喷淋溶液的大量流失，可以选择最合适的喷嘴数目或者选用田间喷药的喷嘴的措

施加以控制。

其它应用

LemnaTec自动喷淋系统还可以用于模拟降雨，去除叶片灰尘等等。根据客户需要，LemnaTec还可以

提供其他害虫控制措施，如紫外线处理和CO2熏蒸等，这些都可以进一步整合到自动喷淋系统中。

喷淋室设计

如下图所示，该喷淋室可以容纳高 200mm、宽 400mm 的植株，并配有顶部和侧面喷嘴各一套。根

据客户需求，喷淋室的大小可以定制。



图 1 一个典型的 LemnaTec 自动喷淋 3-D 示意图。该喷淋室长 1.8m（带保护罩 3.3m）、宽 0.9m、高 3m，可以容纳 200 x

200 的传送车 8 个。

图 2 LemnaTec 自动喷淋系统内视图，包含侧面喷淋杆，喷淋过程中自动门打开。正常条件下，喷淋室自动门关闭，内部

同时放置 5-10 盆植物。标准的喷淋室采用顶部喷淋方式。

喷淋台

在某些情况下，植物需要手动喷淋，该过程只能在温室中的某一固定地点进行。在温室中对所有植

株进行喷淋处理是非常重要的，但大多数情况下很难甚至无法完成，尤其是当传送带之间没有通道的时

候。拥有一个指定的位置，不但可以减少其它传送系统的农药残留，还可以降低清洁工作量。一般而言，

喷淋台通常放置在返回传送带或者所有传送模式下所有植物都会通过的特定位置。喷淋台主要包括一个

废液收集器和防护墙（防止药液污染其它传送带），防护墙的材质主要为高聚化合物，也可以做成玻璃



墙，主要是为了防止喷淋台的阴影对植物生长造成的影响。

图 3 能放置 200mm 传送车的喷淋台

普通滚动模式下，植物按照标准的频率进入喷淋台；若为带穿梭板的系统，植物会抵达连接传送带

或者逐盆通过穿梭板传送。每盆植物的大约需要 5-45s，主要取决于实际的布局情况。所有植物排队进入

喷淋室传送带上，并占满整个传送带区域，当后面的植株补过来之后，便开始对喷淋室传送带上的植物

进行喷淋。植物通过喷淋台主要有三种不同的模式，需要配置不同的阻挡器和开关等硬件解决方案：

滚动模式下，温室中的所有植物能够以最大速度穿过喷淋台而没有任何停止选项；

手动模式下，植物以单株方式传送，通过一个脚踏开关进行控制；

停止请求模式下，只要手动模式的开关处于打开状态，植物便能够以最大速度进入喷淋台。如果

开关处于关闭状态，则阻挡器发挥作用，传送带停止传送，因此这种模式可以视为一种暂停模式。

结论

LemnaTec 自动喷淋系统对于保护植物免受病虫侵害、维持健康生长具有重要的作用。该系统能够最

大化的降低农药使用风险，并对流失的药液进行回收处理，防止污染温室及周围环境。




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