一种微纳米气泡水浸种催芽设备及催芽方法技术

一种微纳米气泡水浸种催芽设备及催芽方法，该设备包括浸种室、催芽室和控制系统，所述浸种室中设置有浸种水箱，浸种水箱外侧与气液混合罐连接，气液混合罐与气液混合泵连接，气液混合泵分别与气源和水源连接；浸种水箱中设置有浸种膜，微气泡曝气器设置在浸种膜的下方；所述催芽室中设置有催芽盘，催芽盘上方设置有雾化喷头，雾化喷头与浸种室中的高压泵连接；催芽室中还设置有光照灯、控温装置、送风装置以及相应的传感器。本发明专利技术的有益效果是：利用微纳米气泡发生技术将空气、氧气或者臭氧溶入水中形成微纳米气泡水对浸种水进行杀菌、消毒、增氧；可以减少因真菌细菌造成的烂种外，还可以彻底解决缺氧所至的腐烂问题。

A kind of micro nanometer air bubble soaking and accelerating germination equipment and accelerating germination method

The device comprises a seed soaking chamber, a germinating chamber and a control system. A seed soaking tank is arranged in the seed soaking chamber, and the outer side of the seed soaking tank is connected with the gas-liquid mixing tank, and the gas-liquid mixing tank is connected with the gas-liquid mixing pump, and the gas-liquid mixing pump is connected with the gas source and the water source respectively. A seed soaking film is arranged in the water tank, and a microbubble aerator is arranged below the seed soaking film; a germinating disc is arranged in the germinating chamber, and an atomizing nozzle is arranged above the germinating disc, and the atomizing nozzle is connected with a high-pressure pump in the seed soaking chamber; and a light lamp, a temperature control device, a air supply device and corresponding sensors are arranged in the germinating chamber. The invention has the beneficial effect that air, oxygen or ozone are dissolved into water by micro-nano bubble generation technology to form micro-nano bubble water to sterilize, disinfect and increase oxygen in seed soaking water; besides reducing rotten seeds caused by fungi and bacteria, the rot problem caused by hypoxia can be thoroughly solved.

【技术实现步骤摘要】
一种微纳米气泡水浸种催芽设备及催芽方法
本专利技术涉及农业生产领域，具体涉及一种微纳米气泡水浸种催芽设备及催芽方法。
技术介绍
种子萌发期是植物个体发育的重要阶段，其良好程度直接影响植物的后期生长发育和产量形成。水是种子萌发的必要条件，种子吸水萌发，充足的氧气接触是保证种子能够顺利进行有氧呼吸，产生萌发所需能量的前提。一般认为，水中含氧量提高，能避免种子因缺氧无氧呼吸而产生有害中间物质导致“烂种、烂芽”的现象。浸种的目的是为了种子在播前吸收足够的水分，使种子内酶活化，得以分解胚乳内的营养，进而将其转运到胚部，使胚根及胚芽得以萌动生长。浸种期间种子需要吸足自身重25％的水分，胚才可以萌动。种子的吸水速度决定于温度，即水温高，吸水快；水温低，吸水慢。传统的方式因难以控制种子浸种催芽过程中的环境因素，一般稻种吸足自身重25％水分，需要积温100℃～110℃。催芽控制在28℃～32℃温度条件下，种子在发芽的过程中自己产生大量的二氧化碳，使温度自然升高，稍不注意就会出现烧芽情况。种子常常出现发芽缓慢、出苗率偏低和烧芽等现象，出现这些问题的原因有酒精中毒现象、“烧芽”现象、谷种发粘现象。当操作引发种皮破裂，增加了感病率、降低了产出比；浸种工艺工序复杂、操作严谨、劳动强度大，浸种质量的好坏直接影响产量和品质。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有浸种工艺存在的“烧芽”现象、谷种发粘、毒伤种胚、水温难控、工序复杂等问题，提供一种微纳米气泡水浸种催芽设备及其方法。为了实现本专利技术目的，本专利技术提供了一种微纳米气泡水浸种催芽设备，利用微纳米气泡技术将空气、氧气溶入水中形成微纳米气泡水、微纳米气泡富氧水、微纳米气泡臭氧水对浸种水进行杀菌、消毒、增氧；利用控温装置对浸种水温度进行调控。所述设备及其方法，通过微纳米气泡自身的气泡爆破产生的超高温高压及自由基杀灭细菌，可以有效提高水中溶氧量，可以减少因真菌细菌造成的烂种外，还可以彻底解决缺氧所至的腐烂问题。根据本专利技术的第一方面，提供一种微纳米气泡水浸种催芽设备，包括浸种室、催芽室和控制系统。所述浸种室中设置有浸种水箱，浸种水箱设有进水口、出水口和排水口，其中进水口外侧与气液混合罐连接，气液混合罐与气液混合泵连接，气液混合泵分别与气源和水源连接，气液混合罐中设有液位开关；进水口内侧与设置在浸种水箱中的微气泡曝气器连接；浸种水箱出水口通过高压泵与催芽室连接；浸种水箱中设置有浸种膜，微气泡曝气器设置在浸种膜的下方。所述催芽室中设置有催芽盘，催芽盘上方设置有雾化喷头，雾化喷头与浸种室中的高压泵连接；催芽室中还设置有光照灯、控温装置、送风装置以及相应的传感器。所述控制系统分别与气液混合泵、高压泵、光照灯、控温装置、送风装置以及相应的传感器连接。具体情况下，气源包括空气源、氧气源和/或臭氧发生器。优选情况下，浸种水箱的出水口与高压泵之间的管路上设置有过滤器。优选情况下，浸种水箱中设置有水位传感器，水位传感器与控制系统连接，通过水位传感器将浸种水箱中的水位反馈给控制系统将浸种室中的水位控制在设定范围。优选情况下，浸种水箱中设置有溶解氧传感器，溶解氧传感器与控制系统连接，通过溶解氧传感器监测的数据反馈给控制系统将浸种室中的溶解氧控制在设定范围。优选情况下，浸种水箱中设置有控温装置，用于将水温控制在预定范围内。优选情况下，在浸种室中设置有气吸式置种吸盘，气吸式置种吸盘通过气吸软管与真空泵连接，气吸式置种吸盘还配置有三维驱动机构，通过三维驱动机构气吸式置种吸盘能够伸入到浸种水箱中，将浸种膜上浸好的种子转移到催芽盘上。优选情况下，浸种室中设置有吹干风扇，用于将浸好后的种子表面的水分吹干。根据本专利技术的第二方面，提供利用上述微纳米气泡水浸种催芽设备进行浸种催芽的方法，包括如下步骤：(1)将种子均匀平铺在浸种水箱中的浸种膜上。(2)浸种室消毒时，水和气进入气液混合泵进行混合后再进入气液混合罐，然后进入微气泡曝气器产生微纳米气泡水，经微纳米气泡水对种子进行初级消毒；还可以通过将气源换成制氧机或氧气瓶通过臭氧发生器制备微纳米气泡臭氧水对种子进行二级消毒。(3)浸种室增氧时，气源换成制氧机或氧气瓶提供氧气供给气液混合泵，与进入气液混合泵的水进行混合，然后进入气液混合罐，最后通过微气泡曝气器产生微纳米气泡富氧水。(4)浸种室中的温度、溶氧和水位通过温度传感器、溶解氧传感器和水位传感器进行温度、溶解氧和水位控制，溶解氧超出设定范围反馈给气源停止工作；温度范围通过控温装置调节；水位超出设定范围反馈给控制系统调节。(5)浸种完成后，浸种水箱中的水经排水口排出。(6)种子浸好后表面的水分通过吹干风扇吹干种子表面水分，将种子进行平整后通过气吸式置种吸盘将种子转移至催芽室中的催芽盘上进行催芽。(7)催芽室中的温度和氧浓度通过温度和氧传感器连接控制系统进行监测，温度超出上限，将启动雾化装置通过雾化喷头降温；或者启动送风装置进行降温；温度低于下限将通过控制系统启动加热装置对催芽室加温。(8)催芽室中的湿度范围通过湿度传感器进行监测，通过湿度传感器的反馈控制送风装置的开闭。(9)对需光种子，通过催芽室中的光照灯进行照射，光照灯的启闭通过光照强度传感器控制。优选情况下，初级消毒中的微纳米气泡水的浓度为2～8mg/L，二级消毒中的微纳米气泡臭氧水的浓度为0～2ppm。优选情况下，浸种水箱水中溶氧值含量维持在8～42mg/L。本专利技术的微纳米气泡水浸种催芽方法与普通浸种催芽方法有着独特的区别，主要由六方面组成：(1)微纳米气泡的带电性和气浮作用，去除原水体中余氯、去除重金属和化学物等，能净化水质。(2)微小气泡爆破。气泡爆破杀菌过程可分为吸引和杀灭两个过程。随着气泡的加压缩小压坏破裂，在气泡周围能够激发出大量的自由基，破裂所产生的超高温高压，能把吸附的细菌杀死。这个过程是一个完全的物理杀灭过程，与常规的消毒杀菌法有着本质的区别。通过10min的微气泡水循环，去除80％以上的细菌及微生物，杀菌效果显著，纯物理杀菌，安全无副作用。(3)充氧纳米气泡水对促进种子发芽效果具有一定的促进作用。微纳米气泡水由于具有很高的渗透性，因而能够穿透种子外皮，加速种子萌芽过程；同时避免种子因缺氧导致的“烂种、烂芽”现象提高种子发芽率，缩短种子发芽周期。可加快种子生长的速率，过氧化氨酶活性越高，表明其生理活性更好。(4)采用微纳米曝气技术，使氧气/臭氧在水中高效溶解，生成高浓度的氧气/臭氧微纳米气泡水，同时生成的微纳米气泡具有缓释效果，可延长氧气/臭氧在水中的存留时间，提高利用率。(5)实现浸种催芽流程简单化，缩短传统浸种工艺流程，提高浸种催芽效率。(6)结合精准环境控制系统，实现浸种催芽过程中环境可调、可控。本专利技术的微纳米气泡水浸种催芽设备和方法是改善因缺氧导致的“烂种烂芽”方面一种行之有效的方法，该技术有广阔的应用前景。本专利技术在前人的工作基础上，通过试验栽培应用，研究微纳米气泡水浸种催芽技术，对现代种业育繁工艺提供强而有力的技术支持。附图说明图1是本专利技术微纳米气泡水浸种催芽设备的总体示意图。图2是本专利技术微纳米气泡水浸种催芽设备中浸种室结构连接示意图。图3是本专利技术微纳米气泡水浸种催芽设备中催芽室及PLC控制面板示意图。图4本专利技术微纳米气泡水浸种催芽设备控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微纳米气泡水浸种催芽设备，包括浸种室、催芽室和控制系统，其特征在于，所述浸种室中设置有浸种水箱，浸种水箱设有进水口、出水口和排水口，其中进水口外侧与气液混合罐连接，气液混合罐与气液混合泵连接，气液混合泵分别与气源和水源连接，气液混合罐中设有液位开关；进水口内侧与设置在浸种水箱中的微气泡曝气器连接；浸种水箱出水口通过高压泵与催芽室连接；浸种水箱中设置有浸种膜，微气泡曝气器设置在浸种膜的下方；所述催芽室中设置有催芽盘，催芽盘上方设置有雾化喷头，雾化喷头与浸种室中的高压泵连接；催芽室中还设置有光照灯、控温装置、送风装置以及相应的传感器；所述控制系统分别与气液混合泵、高压泵、光照灯、控温装置、送风装置以及相应的传感器连接。

【技术特征摘要】
1.一种微纳米气泡水浸种催芽设备，包括浸种室、催芽室和控制系统，其特征在于，所述浸种室中设置有浸种水箱，浸种水箱设有进水口、出水口和排水口，其中进水口外侧与气液混合罐连接，气液混合罐与气液混合泵连接，气液混合泵分别与气源和水源连接，气液混合罐中设有液位开关；进水口内侧与设置在浸种水箱中的微气泡曝气器连接；浸种水箱出水口通过高压泵与催芽室连接；浸种水箱中设置有浸种膜，微气泡曝气器设置在浸种膜的下方；所述催芽室中设置有催芽盘，催芽盘上方设置有雾化喷头，雾化喷头与浸种室中的高压泵连接；催芽室中还设置有光照灯、控温装置、送风装置以及相应的传感器；所述控制系统分别与气液混合泵、高压泵、光照灯、控温装置、送风装置以及相应的传感器连接。2.根据权利要求1所述的微纳米气泡水浸种催芽设备，其特征在于，气源包括空气源、氧气源和/或臭氧发生器。3.根据权利要求1所述的微纳米气泡水浸种催芽设备，其特征在于，浸种水箱的出水口与高压泵之间的管路上设置有过滤器。4.根据权利要求1所述的微纳米气泡水浸种催芽设备，其特征在于，浸种水箱中设置有水位传感器，水位传感器与控制系统连接，通过水位传感器将浸种水箱中的水位反馈给控制系统将浸种室中的水位控制在设定范围。5.根据权利要求1所述的微纳米气泡水浸种催芽设备，其特征在于，浸种水箱中设置有溶解氧传感器，溶解氧传感器与控制系统连接，通过溶解氧传感器监测的数据反馈给控制系统将浸种室中的溶解氧控制在设定范围。6.根据权利要求1所述的微纳米气泡水浸种催芽设备，其特征在于，浸种水箱中设置有控温装置，用于将水温控制在预定范围内。7.根据权利要求1所述的微纳米气泡水浸种催芽设备，其特征在于，浸种室中设置有吹干风扇，用于将浸好后的种子表面的水分吹干。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天柱，张志立，杨文华，薛晓莉，张慧娟，吴娜，任强，刘永好，赵跃钢，宁欣欣，
申请(专利权)人：北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11