全自動蔬菜移栽機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用研究

王開鴻

（武威國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)管委會，甘肅 武威 733000）

1 我國蔬菜移栽發(fā)展現(xiàn)狀

我國蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為世界上最大的蔬菜生產(chǎn)國之一。截止到2018 年，我中國蔬菜產(chǎn)量為70 346.72×104t。蔬菜種植面積僅次于糧食，這就說明我國蔬菜種植面積非常廣泛。

蔬菜種植首先需要進行育苗，然后將符合移栽要求的秧苗移栽到田間。因此，移栽質(zhì)量以及效率直接決定了蔬菜生產(chǎn)質(zhì)量和效率。目前，我國在秧苗移栽方面仍然是以人工操作為主，勞動生產(chǎn)效率低，移栽進度緩慢，移栽質(zhì)量差，還會增加移栽成本。因此，全自動蔬菜移栽機的應用十分迫切。

2 全自動移栽機原理

我國有超過60%以上的蔬菜都是采用育苗移栽的方式進行種植，但是這樣會消耗一定的人工，降低移栽效率。為了有效解決這一問題，國內(nèi)外生產(chǎn)了許多的半自動移栽機，比如PVHR2 型移栽機等還需要人工進行喂苗操作，而全自動蔬菜移栽機的出現(xiàn)則可以解決這一問題。

全自動移栽機主要由動力系統(tǒng)、開溝起壟機構、排肥機構、鋪膜機構、栽植機構、注水機構、滴灌帶鋪設機構、秧苗盤放置架、投苗裝置、培土鏟、水箱、肥箱、動力傳動等機構組成。開溝機構負責移土開溝；排肥機構則按照設備預先的設定，在距離秧苗根部5～6 cm 的距離內(nèi)進行施肥；動力裝置則是為整個移栽過程提供驅動力，保證移栽過程各機械設備能夠正常運轉；注水機構主要是為秧苗提供水分；培土鏟主要是對秧苗進行培土操作。

全自動蔬菜移栽機移栽秧苗的工作原理如下：移栽機設定2 行作業(yè)，在該工作狀態(tài)下農(nóng)機具的單行回轉臂會驅動取苗器進行取苗操作，然后每個取苗器都會按照定點、定時、定位要求進行取苗。在取苗之后取苗器會通過苗針的作用將秧苗放置到適當?shù)奈恢?，并按照移栽步驟完成秧苗移栽任務。全自動移栽機在進行工作時其通過鴨嘴式開孔器的作用對秧苗的移栽深度進行控制，然后利用覆土滾輪的作用對秧苗進行培土，保證秧苗能夠在新位置直立生長。

3 全自動蔬菜移栽機的應用分析

3.1 試驗條件

為了驗證全自動蔬菜移栽機的使用性能，本文將進行2個試驗，在進行移栽試驗之前首先按照要求對移栽各項參數(shù)進行測試，然后檢測移栽當天土壤中水分等各項指標情況，最后以此為基礎進行全自動蔬菜移栽機參數(shù)設定，確保移栽機能夠運行在最佳狀態(tài)下。2個移栽試驗作業(yè)條件及秧苗情況見表1。

3.2 全自動蔬菜移栽機工作參數(shù)

全自動移栽機在田間進行移栽時，通過操作液壓手柄能夠將整個移栽機進行升起，然后通過對移栽機的行距、株距、深度等參數(shù)進行調(diào)節(jié)，保證移栽機運行在最佳工作狀態(tài)下。全自動移栽機的主要工作參數(shù)見表2。

表1 作業(yè)條件和秧苗情況Tab.1 The working conditions and seedlings

表2 全自動移栽機主要工作參數(shù)Tab.2 The main working parameters of automatic transplanter

3.3 結果分析

將全自動蔬菜移栽機應用到試驗1 和試驗2 作業(yè)環(huán)境中，進行機具性能測試，經(jīng)過以上的試驗，可以得如下結果：膜上、壟上移栽的漏栽率為5.9%，露苗率為0.8%，重栽率為1.2%，埋苗率、傷苗率、倒伏率均為0%，整體栽植合格率為92%。不鋪膜、壟上移栽漏栽率、重栽率、埋苗率、傷苗率均為0%，露苗率、倒伏率為2.8%，整體栽植合格率為92.5%。從試驗測試可以了解到，全自動蔬菜移栽機基本可以實現(xiàn)蔬菜種植自動化，而且在膜上、壟上進行移栽試驗和不鋪膜、壟上進行移栽試驗方面性能差距不大。

4 結果分析

4.1 全自動蔬菜移栽機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應用中存在的問題

隨著全自動蔬菜移栽機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的不斷應用，所存在的問題也不斷表現(xiàn)出來。

4.1.1 移栽可靠性不高

全自動蔬菜移栽機在應用時雖然可以完成移栽任務，但是仍然不同程度地出現(xiàn)漏苗、倒伏等問題。在本次試驗中膜上、壟上移栽試驗的漏栽率為5.9%，不鋪膜、壟上移栽試驗的倒伏率為2.8%，可靠性有待提升。

4.1.2 移栽成本高

當前我國在全自動移栽機生產(chǎn)方面還沒有形成批量生產(chǎn)，導致機具的價格成本都比較的高。另外，蔬菜品種不同移栽機也不相同，導致全自動移栽機通用性不佳。除此之外，機具維修、燃油等費用也比較高，無法持續(xù)為農(nóng)民創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

4.1.3 缺乏配套基礎設施

秧苗的制缽、育苗與移栽本身就是一個完整的體系，但是就目前來說，這3者之間是相互獨立的，全自動蔬菜移栽機缺乏配套基礎設施，而且制缽、育苗、移栽設備之間缺乏統(tǒng)一的標準，影響自動化水平。

4.2 全自動蔬菜移栽機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用對策

4.2.1 優(yōu)化機具性能

由于全自動蔬菜移栽機在應用時很容易出現(xiàn)漏栽等問題，因此可根據(jù)當前機具移栽技術對移栽機進行優(yōu)化，精確計算投苗裝置、栽植機構等部位的運行參數(shù)，提高機具的精準性。

4.2.2 提升設備通用性

全自動移栽機在以后的應用發(fā)展中，可以將專用設備和通用設備結合在一起完善機具類型。蔬菜的種類有很多，其對栽植技術、移栽設備性能等的要求也不同。隨著全自動蔬菜移栽機地應用與發(fā)展，可以實現(xiàn)機具的通用性，一機多用能夠更好地提高機具運行效率，保證機具能夠適應更多的蔬菜品種，降低設備成本，最終為農(nóng)民及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來經(jīng)濟效益。

4.2.3 多學科協(xié)調(diào)開展機械研發(fā)

蔬菜的秧苗制缽、育苗、移栽是相連的過程，其通過緊密結合能夠有效保證秧苗種植之間的自動化水平。因此，在全自動蔬菜移栽機應用時，可以結合多學科知識，完善蔬菜種植過程，形成良好作業(yè)體系，實現(xiàn)農(nóng)機、農(nóng)藝的有機結合，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求。

5 結論

本文通過對全自動蔬菜移栽機的現(xiàn)場試驗，發(fā)現(xiàn)全自動蔬菜移栽機存在移栽可靠性不高、移栽成本高、缺乏配套基礎設施等問題?？梢詮膬?yōu)化機具性能、研究通用性設備、多學科協(xié)調(diào)開展機械研發(fā)等方面入手，提高全自動蔬菜移栽機自動化水平。