煙草移栽機國內(nèi)外同類研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

黃偉華 河南農(nóng)業(yè)大學 機電工程學院機械工程系，河南 鄭州 450002

煙草移栽機國內(nèi)外同類研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

黃偉華 河南農(nóng)業(yè)大學 機電工程學院機械工程系，河南 鄭州 450002

研究的目的是我國煙草移栽機發(fā)展的前景和趨勢；通過研究目前國外的研究成果和國內(nèi)的研究的歷程以及已有的成果，結(jié)合我國實際的情況和政策趨勢提出了煙草移栽機在我國的發(fā)展趨勢

煙草移栽機；發(fā)展趨勢；政府補貼

Tobacco transplanting machine; Development tendency; The government allowance

我國的煙草歷史，應該從最初的明朝萬歷年間的吸聞鼻煙開始，從那以后逐漸開始了煙草的種植、由于地域廣闊，種植面積也比較大、全國大部分地方都有種植、品種也多樣, 逐漸形成了以烤煙為主體的多類型煙草的結(jié)構(gòu)。育苗移栽方式是煙草種植的主要方式。雖然世界上最大的煙葉生產(chǎn)國是我國,約占世界總產(chǎn)量的30%多，但是煙葉生產(chǎn)的機械化水平非常低，煙農(nóng)人均種植面積低是煙草農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的主要制約因素，傳統(tǒng)的煙葉種植模式種煙以人工勞動為主，人均煙田2-3畝左右，組織化程度低，煙草農(nóng)業(yè)機械沒有太大發(fā)展空間。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)民工進城務工增多，使得大量的農(nóng)田被相對集中起來，大大提高了人均種煙面積，煙農(nóng)通過擴大種植規(guī)模增收成為可能，千家萬戶分散式種植的煙葉經(jīng)營模式已經(jīng)不能適應經(jīng)濟發(fā)展的要求，適度規(guī)模經(jīng)營自然形成，隨著煙草公司大力發(fā)展規(guī)?；N植，煙田集中度逐步增加，為高效率煙草農(nóng)業(yè)機械的使用提供了前提條件。煙農(nóng)生活水平的提高和收入的增加，也在客觀上為煙草農(nóng)業(yè)機械購置使用提供了財力保證。農(nóng)業(yè)機械化水平是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展程度的重要標志。煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是從煙草傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向煙草現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的過程，它應以規(guī)?；a(chǎn)為基礎(chǔ)，以機械化作業(yè)為標志，以專業(yè)化種植為特征，以精細化管理為手段，達到減少煙農(nóng)生產(chǎn)投入，降低煙農(nóng)勞動強度， 規(guī)避煙農(nóng)經(jīng)營風險、增加煙農(nóng)種煙收入，逐步激發(fā)煙農(nóng)實現(xiàn)集約化生產(chǎn)的熱情，促進煙草產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

一、國外研究情況

美國Kennco農(nóng)機生產(chǎn)公司研發(fā)了半自動膜上打穴移栽機[1]，采用了水輪加打穴鏟式機構(gòu)，可以進行覆膜的蓽上移栽，其結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟實用，能根據(jù)生產(chǎn)實際需要調(diào)節(jié)單株注水量且實現(xiàn)單行和多行的膜上移栽作業(yè)。主要適合于大株距的蔬菜移栽，既可以移栽裸苗也可以移栽缽苗。還研發(fā)了配備液化氣罐的“火焰燎膜”膜上移栽機，在打穴之前用火焰先在地膜上燎一個小孔，防止了在打穴過程中地膜被撕裂，但該系列產(chǎn)品移栽速度慢，需要專人放苗，自動化程度不高。

美國移栽機公司(Mechanical Transplanter)生產(chǎn)了吊杯式膜上移栽機。作業(yè)時能完成膜上移栽、注水、覆土鎮(zhèn)壓等作業(yè)，由于對育苗的要求低，因此在生產(chǎn)中得到了廣泛應用，但采由于采用了四桿機構(gòu)吊杯，機械結(jié)構(gòu)復雜，成本高。

加拿大某公司研制的煙葉“轉(zhuǎn)植機”，是融挖窯、栽煙、澆水、施肥、封土為一體的一體機，每天移栽的面積比較大，但是需要的人力多，由一臺拖拉機進行牽引，4個人操作，一人負責駕駛拖拉機，一人負責添加水、肥料，二人負責分裝煙苗。

井關(guān)農(nóng)機株式會社的渡部伸、木下榮一朗、久保環(huán)等開發(fā)的蔬菜移栽機，利用移栽裝置上設(shè)置的移栽爪和推苗部件。苗在載苗臺的出口分離成缽苗后，移栽到大田中由挖坑裝置挖好的坑內(nèi)，再由覆土裝置進行覆土。日本甜菜制糖株式會社的增田昭芳，鶴龍藏，南部哲男等研發(fā)的一種用來移栽在連接起來的多個罐中生長的罐栽籽苗而不需要把它們相互分開的罐栽籽苗移栽機。以上機械都能在良好的條件下，高效地將煙苗移栽的到大田中去。

日本久保田公司研發(fā)的一種全自動鴨嘴式膜上移栽機，在移栽的同時還可以完成注水和施藥等作業(yè)，而且作業(yè)時可以在一壟上實現(xiàn)往返多行移栽，任意調(diào)節(jié)移栽株距，該設(shè)備結(jié)僅適合專業(yè)育苗方式的集約化生產(chǎn)，因為其結(jié)構(gòu)非常復雜，成本高，對育苗要求非?？量?。此外日本秋山產(chǎn)業(yè)株式會社研制的高架管理作業(yè)式AP-lH型專用煙草移栽機，主要用于烤煙大田移栽作業(yè)，配置了一次可噴霧五滴的水泵噴霧機，可用于機械噴霧，還具有煙葉采收裝卸功能，而且每分鐘可移栽30多株烤煙，比人工移栽快3～4倍，能大大減少人工的使用。

二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國自20世紀80年代起逐步采用移栽機械移栽煙苗，移栽機械按移栽地是否覆膜可分為膜上移栽和壟上移栽[2]。20世紀70年代末至80年代初，由中國農(nóng)科院煙草研究所、河南省農(nóng)業(yè)機械研究所和延邊朝鮮族自治州農(nóng)機研究所分別研制成煙棉移栽機、煙草移栽機和聯(lián)合栽植機等，使用方便，操作簡單，工效較高，栽植質(zhì)量較好，之所以一直未能大面積推廣應用，是由于忽略了綜合經(jīng)濟效益而且與農(nóng)藝明顯脫節(jié)。近年來，隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進步和農(nóng)民經(jīng)濟水平的不斷提高，對于機械移栽的要求越來越強烈且新型栽植機械不斷出現(xiàn)。對于我國煙草移栽機研究工作主要是在引進和借鑒國外移栽機的基礎(chǔ)上進行改進仿造，半自動機型是目前研制使用的移栽機械的重點，全自動機型均因結(jié)構(gòu)過于復雜，出故障維修困難，價格過高而沒有廣泛推廣。

1990年黑龍江省農(nóng)業(yè)機械化研究所設(shè)計了一臺多功能煙苗栽植機，還適用于移栽玉米、甜菜、蔬菜、樹苗等秧苗，而且一次作業(yè)即可完成全部煙苗栽植工序，具有適用性廣、生產(chǎn)效率高、作業(yè)質(zhì)量好、一機多用的特點。但是由于結(jié)構(gòu)比較復雜，沒有推廣開。

2000年中國農(nóng)業(yè)大學研制開發(fā)了2ZDF型半自動導苗管式移栽機，能較好地保證秧苗直立度和株距均勻性且移栽的株距易于調(diào)整，是因為設(shè)計了一種柵條式扶苗器，而且該機還能移栽玉米、棉花、甜菜、樹苗、油菜等作物，并且可以避免干裸根苗產(chǎn)生窩根現(xiàn)象。

2001年河南省鄧州豐奇集團設(shè)計了一種煙苗移栽機，經(jīng)過剪葉后的托盤煙苗，分裝到苗筒帶內(nèi)，牽引機械前進，開溝器開溝，儲苗分苗裝置分苗，投苗裝置投苗，投苗擋鐵壓下苗筒內(nèi)套，內(nèi)套壓迫苗筒下邊的開閉機構(gòu)張開，煙苗落下，覆土輪隨即將土封好壓實，完成移栽任務。能減輕移栽勞動強度，提高工作效率和移栽質(zhì)量。

2002年黑龍江省牡丹江煙草分公司研制的煙草移栽機，在機架的前方設(shè)置有開溝器，在機架中后部的兩側(cè)下方依次固定有掛膜輪、壓膜輪和覆土輪。而且在驅(qū)動軸上固定有驅(qū)動圓盤，驅(qū)動圓盤上通過支撐架連接儲水箱，儲水箱的下部設(shè)置有鴨嘴形栽苗器，可一次完成開溝、定植等作業(yè)。

除此之外，煙農(nóng)自己也想出了大量提高移栽效率的辦法，自主制造了部分適用的煙草移栽工具，如河南省洛陽市洛寧縣王村鄉(xiāng)王窯村村民王寶寧發(fā)明的煙苗移栽器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，不傷地膜，使用時可自由調(diào)節(jié)深淺，自然覆土。喀喇沁旗乃林鎮(zhèn)農(nóng)民楊占久研制成功了烤煙刨坑施肥機解決了人工刨坑施肥勞動強度大，用工多的問題。澠池縣陳村鄉(xiāng)石板溝村六旬老漢孟丙禮自制了煙苗移栽器，能大大減輕移栽勞動強度，提高栽植效率2到3倍。

三、發(fā)展方向和研究重點

縱觀國內(nèi)外煙草移栽機械的發(fā)展和應用現(xiàn)狀,通過對各種類型移栽機的對比分析, 可以總結(jié)出未來我國煙草移栽機械的發(fā)展方向和研究重點。

(1) 由于導苗管式移栽機能較好地克服其他幾種移栽機的缺點, 是今后研究推廣的重點。雖然目前鉗夾式移栽機由于結(jié)構(gòu)相對簡單，造價較低, 并且在我國有較廣泛的應用。但是它生產(chǎn)率低、易傷苗,進一步推廣受到了限制。

(2) 針對我國目前的國情，半自動的方向應該是煙草移栽機的研究開發(fā)的重點，因為其結(jié)構(gòu)簡單, 價格低, 適應性好,使用方便,是與我國國情相適應的機型。并且進行設(shè)計研究的時候，應向標準化、系列化和模塊化方向發(fā)展。半自動化整機里面對制約生產(chǎn)效率的關(guān)鍵部件還要進一步研究。如目前的喂苗機構(gòu)，都要使用人工進行喂苗,這樣會限制移栽機的效率的提高，而且容易出現(xiàn)漏苗現(xiàn)象，應該加快開發(fā)喂苗時候?qū)τ谌斯し謷筝^低的機構(gòu)或者機械自動喂苗為主、人工為輔的機構(gòu)。半自動化移栽機今后的發(fā)展趨勢是如何減少輔助人員,如何提高移栽機的喂苗頻率, 完善其栽植性能和可靠性。

(3)煙草移栽機的發(fā)展既充分吸收國外的最新工程技術(shù), 又要根據(jù)我國的國情進行恰當?shù)脑O(shè)計。由于我國煙草種植地區(qū)很多是丘陵地區(qū),需要針對性的研制適合丘陵地形特點的煙草移栽機, 以及對于有些種煙大省地塊比較小，既研究適合大面積煙田的移栽機，也要研究適合小塊煙田的小型機械，自走式小型化移栽機械以及復合機全功能型機械, 這樣就可以把煙農(nóng)從繁雜的體力勞動中解放出來，提高他們的勞動效率，而且只有這樣才可以實現(xiàn)煙葉種植的高度機械化，有效提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量。

(4) 在國家推出農(nóng)民購買農(nóng)機具給予政府補貼后,甚至還有各地煙草公司也給予補貼的情況下，農(nóng)民購買熱情高漲, 但農(nóng)機價格過高, 限制了農(nóng)民的購買能力,這是制約我國農(nóng)機發(fā)展的客觀事實。所以現(xiàn)在必須發(fā)揮現(xiàn)代大工業(yè)的特點, 選擇性能優(yōu)異的產(chǎn)品, 進行批量生產(chǎn), 降低移栽機的成本。

(5)煙草移栽機的研制與煙草育苗設(shè)備及育苗方式緊密結(jié)合，研制適合農(nóng)藝要求的移栽機械。我國許多移栽機械均是在借鑒國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上直接研制出來的，育苗技術(shù)卻不配套，應研究開發(fā)成本低、管理方便、有利于機械化移栽的育苗方式，完善育苗設(shè)施及相應的配套技術(shù)，實現(xiàn)工廠化。對于缽苗，缽體形狀和尺寸的設(shè)計，尤其應當與移栽機械相結(jié)合。農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合的重要性尤其體現(xiàn)在對全自動移栽機的研究過程中，目前國外已有基于倒錐形穴盤的自動移栽機，但結(jié)構(gòu)極復雜。價格昂貴，對作物的適應性也比較差，難以推廣應用。通過分析國外自動移栽機的研究進展，雖然在農(nóng)藝上穴盤育苗技術(shù)是比較成熟的，也易于工廠化，但穴盤并不利于機械自動分苗的實現(xiàn)，設(shè)計出的自動移栽機也就結(jié)構(gòu)復雜。穩(wěn)定性、可靠性和通用性相對較差。我們應當充分吸取國外自動移栽機研究中的經(jīng)驗和教訓，從我國育苗技術(shù)的實際情況出發(fā)，研制出適合我國國情的、穩(wěn)定可靠的自動移栽機。

[1]王君玲，高玉芝，李成華.旱地缽苗移栽機械化生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國農(nóng)機化.2003（6）：12-14

[2]李志鑫，陳風，王維新.國內(nèi)移栽機具發(fā)展現(xiàn)狀[J].新疆農(nóng)機化.2004(2):32-33

The Tendency of Development and Present Situation of Domestic Tobacco Transplanting Machine and Similar Rearch

Huang wei hua Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，China

The purpose of the research is China's tobacco transplanting machine of the future development and trend; Through the research of foreign research results and the domestic research course and the existing results, with the actual situation and policy trends for tobacco transplanting machine in our country development trend

S22

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.044

黃偉華，男，1971.10，講師，2004年畢業(yè)于貴州工業(yè)大學機械工程系機械制造與自動化專業(yè)，碩士，目前在河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院工作，主要從事CAD/ CAPP/CAM方向的教學和研究，發(fā)表論文10余篇，科技成果獲獎2項。