0 引言
目前,河南地区的主要经济作物为辣椒、茄子、西瓜和黄瓜等,传统蔬菜种植主要以直播为主,待土壤墒情满足后才进行播种,播种时间集中; 遇到春季低温、风沙天气等不可避免的自然灾害的侵袭,缺苗现象十分普遍也十分严重,保证不了产量,给农民造成损失.采用移栽技术可以减少种子浪费,减轻劳动强度,确保苗全苗壮,提高复种指数,增加农民收入.目前,河南大部分地区采用人工育苗移栽技术,不仅效率不高,而且用工量大,栽植质量也得不到保证.
采用穴盘育苗移栽方式可提高作业效率和保证栽植质量,获得稳产和高产[1 - 2],增加农民收入,极大地调动农民栽植蔬菜的积极性.因此,发展河南地区穴盘育苗移栽机十分必要,对今后发展河南农业经济、调整农业产业结构和促进农民增收具有十分重要的意义.
1 国外移栽机的发展现状
国外移栽机起步较早、发展较快的国家主要有日本、韩国、美国和意大利等.其移栽技术与育苗技术作为一个整体来进行研究,形成系统化发展模式,从而有利于技术的整体提高以及便于工厂化管理.
日本洋马农机有限公司生产的 PM2 乘座式双行全自动蔬菜移栽机,具有整机小巧、操作方便、自动化程度高、栽植质量高及均匀性好等特点,可方便地调节株距和行距,在田地不平的情况下也能利用自身液压感应装置进行调节,实现栽深一致.
日本久保田农业机械有限公司生产的 KP200 型半自动双行蔬菜移栽机,适合 128 孔和 200 孔的育苗盘,实现两行不对称栽植方式.
美国 肯 登 高 农 机 公 司 ( Kennco Manufacturing,Inc. ) 生产的水轮式移栽机结构设计的十分简单,通用性强,可用于覆膜或不覆膜的田地移栽.其主要优点如下:
1) 机器自带苗盘;
2) 座椅可扩展多个;
3) 水轮调整方便,根据农艺特点可选择 3 种不同孔型;
4) 在理想环境下,幼苗成活率可达 98% ;
5) 操作人员可调节水箱中流出的水流;
6) 可以根据需要选择浮动论或固定轮,也可以选择水轮或旱地轮.
1. 1 导苗管式移栽机
导苗管式移栽机如图 1 所示.工作时,人工将秧苗投入到喂入器的喂入筒内,当喂入筒转到导苗管的上方时,喂入筒下面的活门打开,秧苗靠重力下落到导苗管内; 通过倾斜的导苗管将秧苗引入到开沟器开出的苗沟内,在栅条式扶苗器的扶持下,秧苗呈直立状态; 然后,在开沟器和覆土镇压轮之间所形成的覆土流的作用下,进行覆土和镇压,完成栽植过程[3].
该类移栽机优点: 秧苗在导苗管中的运动是自由的,不伤苗; 对干裸根苗不产生窝根现象,秧苗有较好的直立度; 栽植频率由喂入频率决定,栽植频率为 60株/min.缺点: 结构复杂.
典型代表机型: 荷 兰 米 Michigan 公 司 生 产 的Model4000 型移栽机、芬兰 Lannen 公司生产的 RT - 2型移栽机和意大利 Checchi&Magli 公司生产的 TEX2型移栽机.
1. 2 钳夹式移栽机
钳夹式移栽机如图 2 所示.
作业时,秧苗夹转到指定位置后秧苗夹张开,将秧苗放入秧夹,秧苗随着输送链进入导轨进行回转;当秧夹在栽植盘的回转力作用下转到地面时,导轨作用使秧夹打开,秧苗载入开沟器已经开出的苗沟中;在秧苗钵体接触沟底的同时,由压密覆土轮覆土并压实,秧苗被栽植.
该类移栽机优点: 株距一致性好、作物直立度高、送苗以及喂苗稳定可靠; 缺点: 若栽植速度偏高,则较易出现漏栽和重栽现象,而且秧夹的夹紧力过大有时会损伤秧苗.
典型代表机型: 意大利 Checchi&Magli 生产的 OT-MA 移栽机以及法国生产的 UT-2 型移栽机.
1. 3 吊篮式移栽机
吊篮式移栽机如图 3 所示.
工作原理: 吊杯安装在移栽装置上,移栽作业时,吊杯随移栽机平动并绕移栽主轴旋转; 接触地面时,利用杯嘴刺破地膜、打穴; 当吊杯处于移栽装置最低点时,轮接触杯嘴上的滚子,使杯嘴主轴旋转开启杯嘴,随后将秧苗栽到穴内,达到一定高度时,杯嘴闭合完成一次栽植.
该类移栽机特点: 通过改变链轮传动比和吊杯数量来调节株距,能完成破膜栽植、覆土、镇压等一系列作业[4].
典型代表机型: 日本久保田公司的 KP-S1 型红薯移栽机、意大利 Checchi & Magli 生产的 Wolf 移栽机、美国 Mechanical Transplanter 生产的吊篮式膜上移栽机( Model 912 Mulch Transplanter) .
1. 4 挠性圆盘式移栽机
挠性圆盘式移栽机如图 4 所示.工作原理: 作业时,栽植人员从苗箱中取苗,将秧苗放人输送带上,输送带将秧苗传送至已经张开的两片栽植盘中; 钵苗进入后,在栽植盘的弹性作用下将钵苗夹紧并传送至最低点,随之进行覆土镇压工作,完成一次栽植.
该类移栽机优点: 结构简单,对株距的适应性强.
缺点: 栽植盘使用寿命较短,且栽植深度和株距不稳定,移栽时会产生较大的株距变异[5-6].
典型代表机型: 日本丰收产业公司生产的 OP290和 OP2100 型全自动白葱移栽机、法国生产的皮卡尔全自动移栽机.
1. 5 水轮式膜上移栽机
随着拖拉机向前行走,水轮亦向前运动,由焊接在其顶圆上的打穴铲刺破地膜,并深扎到很疏松的土壤中; 同时,一定量的水由小孔处流入所成的孔穴中,打穴铲出土后,在土垄上留下一个可以放下苗钵的孔穴; 随后,坐在座椅上的栽植手将秧苗手工投放到打出的穴孔中,再进行覆土、镇压等工作.水轮式膜上移栽机如图 5 所示.
该类移栽机优点: 可以进行膜上移栽,株距准确,打穴同时进行注水.缺点: 需要人工将秧苗栽入穴内,劳动强度大,工作效率低.
典型代表机型: 美国 Kennco 农机生产公司研制的半自动膜上打穴系列产品和后期研制开发的一种采用"火焰燎膜"的 Burner-Transplanter 膜上移栽机,以及美国 Buckeye Tractor CO 公司生产的移栽机[7 - 9].
2 国内移栽机发展现状
我国最早的研究专着[10]是 1956 年出版的李翰如主编的《播种施肥及栽植机械》.之后,根据国内种植的需求,开发了不同种类的专用移栽机,如专门进行甜菜移栽的甜菜移栽机及移栽辣椒、茄子、甜瓜等的蔬菜移栽机.这些移栽机大多以半自动化为主,具有价格低廉、使用维护简单等特点; 但同时也存在生产率不高、需要人工数量多等缺点.就国内外的使用而言,目前世界上使用较多的移栽机还是半自动型移栽机,待育苗、运输、移栽等环节形成规模化、系统化之后将会逐步向着全自动化发展.
中国农业大学研制的水轮式打穴移栽机,新疆农业大学以及新疆机械研究院股份有限公司研发的各种移栽机构,国内许多企业( 如江苏南通富来威公司、山东天鹅棉业有限公司、山东火绒农机公司以及山东青州农机公司) 也生产了一系列的蔬菜移栽机,并具有施药、喷水、施肥、覆土镇压等多种功能.
从总体上讲,目前我国使用的移栽机械存在零部件互换性差、成本偏高、不方便维修、农艺农机脱节及机器通用性较差等缺点; 栽植后作物的株距、深度、直立度等也不能完全达到预定的要求.
3 河南地区蔬菜移栽机推广应用
河南历来就是蔬菜种植大省[11],蔬菜产量居国内之首,适宜的温度加上湿润的气候,使得蔬菜种植已经成为河南农民增收致富的一大特色支柱产业.但是,河南地区蔬菜育苗移栽机械发展滞后,目前已有的自动和半自动移栽机还存在诸多问题,所以急需开发出一种适宜膜上的移栽机械.
通过对国内外各种类型移栽机的对比分析表明,必须结合河南地区蔬菜种植工艺,学习借鉴国外最新技成果,形成具有当地特色的育苗移栽体系.鉴于当前我国移栽机械发展情况,半自动移栽机是当前的首选,也有利于推广应用.为此,引进了美国 MechanicalTransplanter 移 栽 机 公 司 生 产 的 Model 912 MulchTransplanter 吊篮式移栽机,它是目前 3 种能够破膜栽植的移栽机之一.试验表明: 该移栽机可以实现一膜2 行的移栽,移栽质量稳定,作物的行距、株距、直立度以及深度等指标都能达到蔬菜种植要求,同时也适宜种植移栽番茄、青椒等蔬菜.
4 结论与讨论
1) 结合河南蔬菜移栽的农艺特点,针对河南地区种植的特点,应大力研制和推广适合农业生产需要的半自动吊篮式移栽机.
2) 坚持科技创新和集成创新,在吊篮式移栽机的基础上,研制适合河南地区特点的蔬菜多功能移栽机,一次性完成施肥、喷施封闭除草剂、覆膜、移栽等,实现移栽机的多功能性,从而降低购置机具成本,使移栽机栽植高效化,明显增加蔬菜亩产量和总产量.
3) 要使农机与农艺相结合,育苗技术与移栽技术应做到并驾齐驱; 否则,移栽机的推广应用将受到严重影响.
参考文献:
[1] 王勤. 蔬菜穴盘育苗技术的发展[J]. 内蒙古农业科技,2006( 7) : 39-40.
[2] 陈殿奎. 国内外蔬菜穴盘育苗发展综述[J]. 中国蔬菜,2000( S) : 7-11.
[3] 韩长杰. 吊篮式移栽机的研究与分析[D]. 乌鲁木齐: 新疆农业大学,2004.
[4] 孔卓. 棉花移栽机的虚拟样机设计[D]. 淄博: 山东理工大学,2006.
[5] 刘磊,陈永成,张茜. 兵团移栽技术的应用与发展概况[J]. 农机化研究,2008( 9) : 240-243.
[6] 武科,陈永成,毕新胜. 新疆育苗移栽机械化的发展趋势[J]. 农机化研究,2010,32( 1) : 230-232.
[7] 王晓东,封俊. 国内外膜上移栽机械化的发展状况[J]. 中国农机化,2005( 3) : 25-28.
[8] 尚书旗,隋爱娜,张子华. 国外钵苗栽植机的几种类型及性能分析[J]. 农机与食品机械,1998( 1) : 30-32.
[9] 卢勇涛,李亚雄,刘洋,等. 国内外移栽机及移栽技术现状分析[J]. 新疆农机化,2011( 3) : 29-32.
[10] 胡伟. 旱作移栽大有作为[J]. 农机市场,2011( 3) : 9.
[11] 王君玲,高玉芝,李成华. 蔬菜移栽生产机械化现状与发展方向[J]. 农机化研究,2004( 2) : 42-43.
