国内外移栽机技术现状和发展趋势

国内外移栽机技术现状和发展趋势
潘启明
【摘要】阐述了国内外移栽技术及机具的发展状况,对不同类型作物的移栽作业过程和主要特点进行了介绍,论述了移栽技术的优越性,分析了几种移栽机的特点和存在的主要问题,探讨了移栽机技术的发展趋势.
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2013(000)031
【总页数】3页(P12478-12479,12496)
【关键词】移栽技术;移栽机;综述;发展趋势
【作者】潘启明
【作者单位】东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040
【正文语种】中文
【中图分类】S223.9
随着世界人口的急剧增长，人们对玉米、水稻等粮食作物，棉花、番茄、大葱等经济作物的需求量也日渐增加。

目前，我国主要农作物的种植还是以播种方式为主，但采用育苗栽植的面积正在不断扩大，农产品的种植机械化正在成为农业机械化研究的重点领域［1］。

移栽技术作为一种种植技术，虽然比直播费工、费时，但却有着直播不可比拟的优势。

移栽可有效的避开低温、霜冻等气候问题，提高幼苗的成活率，保证幼苗达到
农艺要求，延长作物生育期，有效地提高作物的品质，具有显著的节约成本、增产的效果［2］。

由于人工移栽的成本高、效率低、劳动强度大，并且难以保证质量，研制机械化、自动化程度高的移栽机具有十分重要的意义。

但总体来讲，我国的移栽机的设计、研究仍处于起步阶段，自动化程度不高，这限制了育苗栽植技术的综合经济效益，增产效果不佳。

笔者通过对国内外移栽设备的关键技术综述，分析其进一步研究中的关键问题，并且提出相应对策，阐述了移栽机未来的发展趋势。

1 国内外移栽机发展历史概况
国外移栽机的研究起步较早，技术水平、自动化程度也比较高。

20世纪30年代出现手工喂苗的移栽机械，这是移栽机械化的开始;50年代，欧洲国家研制出了多种不同结构形式的半自动移栽机和制钵机;到80年代初，半自动移栽机已在发达国家的农业生产中广泛使用;到本世纪初，随着栽植技术和设备的快速发展，日本等国已大量研制和使用全自动移栽机，移栽机的自动化、机械化程度很高。

我国的移栽机研究始于20世纪60年代对棉花钵苗和甘薯秧苗的移栽试验研究;70年代开始研制甜菜裸根苗移栽机;80年代研制成功半自动蔬菜移栽机;90年代钵苗移栽机迅猛发展。

到目前为止，已研究成功了多种类型的移栽机，部分机型已经量产，但与市场的期望值差距较大，并未受到市场认可。

近几年来，育苗移栽技术不断发展、劳动力成本的不断上升，这些推动了移栽机械的研制开发工作。

研制自动化程度高、通用性好的移栽机已成为科研和生产部门重点关注的问题之一［3］。

2 国内外移栽机的技术现状
移栽机从栽植器型式分，有夹持式、挠性圆盘式、导苗管式、吊篮式、输送带式等多种。

栽植器型式不同，所适合栽植的作物也有区别。

2.1 夹持式移栽机夹持式移栽机主要部件有开沟器、覆土镇压轮、传动机构和夹持式栽植器等。

按照夹持器安装的形式不同，分为圆盘式和链夹式。

工作时人工将
秧苗放在夹持器上，被夹持的秧苗随着栽植器圆盘或链条旋转，当秧苗到达开沟器开出的沟中时，夹持器打开，秧苗落入沟底，随后由覆土镇压轮覆土将秧苗根部掩埋，并将周围土壤压实，完成栽植过程。

目前国外主要机型有日本久保田的A-500移栽机、美国的Dzchc-Dip移栽机、荷兰Michigan公司生产的MT移栽机、意大利生产的NADRI玉米钵苗移栽机。

国内主要机型有河北省唐山市农机所研制的2ZB-2型钳夹式玉米移栽机、吉林工业大学研制的2ZT移栽机、黑龙江省农垦科学院研制的2Z-2型、2Z-6型链夹式移栽机。

这种移栽机的主要特点是:机械结构简单、成本低，秧苗的直立度好、株距和移栽深度稳定，但容易夹伤秧苗，且作业速度低，移栽频率一般为30～40株/min，劳动强度大，工作效率不高。

2.2 挠性圆盘式移栽机挠性圆盘式移栽机工作时人工将秧苗放入输送带的槽内，输送带将秧苗送入由两片挠性圆盘组成的栽植器中，挠性圆盘持秧苗转动，当秧苗与地面垂直时，两橡胶盘分离，秧苗落入开沟器开出的沟中，覆土轮覆土镇压，完成作业［4］。

目前国外主要有德国PRIMA公司生产的夹盘式压缩土钵苗移栽机、法国生产的皮卡多尔移栽机、日本久保田公司生产的KN-P6半自动大葱移栽机。

国内主要有新疆农科院研制的ZT-2型纸筒甜菜移栽机、黑龙江红兴隆管理局研制ZZ-T2型甜菜纸筒移栽机等。

这种移栽机的主要特点是:机械结构简单、实用，圆盘由橡胶制造，成本低，但寿命较短。

挠性圆盘式移栽机对株距的适应性较好，但不稳定，容易出现埋苗，很难保证良好的秧苗直立度。

2.3 导苗管式移栽机导苗管式移栽机工作时人工分苗后将秧苗投入喂苗装置中，当喂苗装置转动到导苗管的上方时，喂苗装置下方打开，秧苗靠重力下落进入到导
苗管中，倾斜的导苗管将秧苗引入开沟器开出的沟中，然后覆土镇压。

喂苗装置采用水平回转杯、水平喂入带等机构，机构的匀速运动保证了稳定的株距。

导苗管式移栽机的研究和推广比较多。

国外主要有荷兰米启根公司生产的
Mdole4000型移栽机、意大利生产的TEX2型移栽机等。

国内有中国农业大学研制的2ZDF型移栽机、黑龙江省农垦科学院研制的2ZB-4型玉米钵苗移栽机等。

导苗管式移栽机的特点是:结构简单，适应性好，可以移栽裸根苗，也可以移栽钵苗。

秧苗在导苗管中的运动是自由的，不会伤苗，株距均匀且深度稳定，漏苗率小，喂苗劳动强度小，株距易于调整。

缺点是秧苗直立度不是很好，需要增加扶苗机构。

2.4 吊篮式移栽机吊篮式移栽机由吊篮转动圆盘、吊篮转臂、吊篮、开沟器、覆
土镇压轮等组成。

工作时人工将钵苗放入到旋转的吊篮内，吊篮随偏心圆盘转到最低位置时，固定滑道使栽植器下部打开，钵苗落入沟中，随后覆土镇压，完成栽植过程。

吊篮式移栽机的特点是可以在膜上打孔，且秧苗落地无冲击，不伤苗，但由于是半自动化机械，需要人工投苗，工作速度受到较大限制，机械结构也比较复杂［5］。

2.5 输送带式移栽机输送带式移栽机是山东工程学院李其昀等人提出的一种机型。

移栽机由水平和倾斜的两条输送带组成，工作时人工在水平输送带上放置直立的钵苗，钵苗被水平输送带向前输送，翻到在倾斜的输送带上，再输送到末端时翻转为直立状态，落入苗沟中，随后覆土镇压，完成栽植过程［6］。

陈风等基于这一原理进行了改进设计，在两级传送带之间增加了排队圆盘，在第二级输送带后增加了扶苗装置。

通过调整输送带和圆转盘的速度，实现株距可调。

扶正器保证钵苗直立率较高［7］。

张鹏等基于这一原理，进一步研究了番茄穴盘苗输送带式移栽机栽植机构，如图1所示，该机构加入了PLC控制和步进电气驱动等电气化部分，对移栽机械机电一
体化进行了有益尝试［8］。

这种机型结构简单，移栽速度高，但是移栽质量不高，
株距不稳定，钵苗直立度不高，需要改进，目前还处于研制阶段，没有实用机型。

3 存在的主要问题
目前我国对移栽机的研究已经取得了一定的成果，但通过上述研究现状的分析可知，仍然存在许多需要解决的问题:
图1 番茄穴盘苗输送带式移栽机栽植机构结构简图注:1.隔板式输送带;2.取苗输送带;3.送苗输送带;4.扶苗器;5.机架;6.镇压覆土装置;7.开沟器;8.行走轮。

(1)育苗技术和移栽机不配套。

育苗技术同移栽机械缺乏有机结合，未达到协调发展。

苗盘尺寸、钵苗形状尺寸没有统一标准，这给移栽机的标准化、规范化、自动化设计带来了不小的困难。

应该研究开发成本低、规范化、利于机械化移栽的育苗设施及相应的配套技术。

(2)移栽机自动化程度不高。

我国目前移栽机研制仍以半自动移栽机为主，主要集
中在栽植机构的研究，重复研究较多。

这种移栽机的功能单一，通用性差，机具性能不稳定，无法从根本上解决移栽时劳动强度大、移栽效率低、移栽精度低的问题。

在国内自动取苗、投苗、扶苗等全自动移栽机机构的研究设计较少，仍未取得突破性进展，与国外水平差距较大。

(3)评价体系不完善。

虽然已有人提出了对移栽机的性能评价和检测方法，但还没
有具有约束力的统一标准，如何建立科学的移栽机性能评价体系，是目前仍待解决的问题。

4 未来的发展趋势
就应用前景看，设计出适应性好、结构简单、价格低、可靠性高、自动化程度高的移栽机是今后的发展趋势，主要体现在以下几个方面［9－10］。

(1)将移栽机械的研究开发与育苗技术有机结合。

要进一步完善与推广相关育苗设
施及配套技术，对移栽机进行与之配套的标准化、规范化的设计，才能大面积地推广应用。

(2)简化机构、降低半自动化移栽机的成本。

现阶段，我国农村的购买力仍然不足，成本仍然是制约我国移栽机推广发展的主要因素。

为了降低移栽机的成本，就必须简化产品结构，提高产品性能。

未来一段时间内，部分农产品的专用移栽机研制仍要以半自动化方式为主，降低成本是移栽机推广的关键。

(3)专用移栽机和通用移栽机的研究相结合。

由于移栽技术有差异，有的栽植要求
比较特殊，这就需要开发专用移栽机。

国内在这方面研究比较薄弱，技术储备不足，如小株距的大葱移栽机、大株距的杨树树苗扦插移栽机等都有待开发。

移栽机设计时也要注意通用性，一机多用，提高利用率。

(4)移栽机向自动化、智能化方向发展。

由于半喂入移栽机需要较多的辅助人员，
使得栽植速度有限，生产率不高。

我国今后的移栽机研制要更加注重育苗和移栽的有机结合、机械与电子控制的有机结合，着重解决取苗、送苗、扶苗机构的自动化问题，逐步研制出更多种类的、具有良好通用性的全自动移栽机。

参考文献
［1］陈风，陈永成，王维新.旱地移栽机现状和发展趋势［J］.农机化研究，
2005(3):24－26.
［2］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.
［3］李其昀.机械化育苗移栽的现状与展望［J］.农机化研究，2006(3):26－27. ［4］胡军.挠性圆盘式大葱移栽机的优化设计与试验研究［D］.北京:中国农业大学，2003.
［5］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，2007. ［6］李其昀，汪遵元.双输送带式栽植器［J］.粮油加工与食品机械，1997(4):13 －15.
［7］陈风.钵苗移栽机输送、分苗系统的研究［D］.石河子:石河子大学，2005.
［8］张鹏，曹卫彬，王鹏，等.番茄穴盘苗输送带式移栽机栽植机构的设计研究［J］.农机化研究，2013(3):70－73.
［9］刘存祥，李晓虎，岳修满，等.我国旱地移栽机的现状与发展趋势［J］.农机化研究，2012(11):249 －252.
［10］吴畏，孙松林，肖名涛.我国移栽机械的现状与发展趋势［J］.农业技术与装备，2013(12):7 －8，10.。