机械化育苗移栽的现状与展望
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机械化育苗移栽的现状与展望
李其昀
(山东理工大学,山东淄博 255000)
摘要:育苗移栽对抗御干旱、寒冷、盐碱、病虫害,保证苗全、齐、匀、壮,缩短田间生长期,特别是多茬种植,提高单位面积产量,发展高产、高效农业具有重要意义。为此,论述了发达国家移栽机械化的发展概况,介绍了国内移栽机的主要机型,并论述、分析了各自的结构、原理、性能和特点。同时,对目前存在的主要问题提出了相应的解决建议。
关键词:农业工程;育苗移栽;综述;机械化;移栽机
中图分类号:S223.9 文献标识码:A 文章编号:1003─188X(2006)03─0026─02
1 国外移栽机械化发展概况
在国外,移栽机主要用来移栽甜菜、蔬菜、烟叶等。20世纪30年代,国外就出现了手工喂苗的移栽机具;50年代研制出多种不同结构形式的半自动移栽机;80年代半自动移栽机已在生产中广泛地使用;70年代末B.K.Huang等发明了适合于自动移栽的空气整根育苗技术,并以此为基础提出了钵苗移栽的系统方案,设计了精密苗盘播种机和自动移栽机。这种移栽机能移栽多种农作物,具有通用性好的特点;缺点是体积大、成本高。20世纪80年代初,美国出现了自动移栽机,H.L.Brewer等人经过多年来的研究、改进,设计出箱式移栽机。日本移栽机械化程度很高,广泛研制和使用了全自动移栽机。各种移栽机一般只适用于一种农作物(专用性强),如甜菜自动移栽机、洋葱自动移栽机等。国外钵苗移栽机的种类较多,从移栽器型形式分,有钳夹式(圆盘钳夹式和链条钳夹式)、导苗管式(导管推落苗式、导管指带落苗式和导管直落苗式)、吊篮式及带夹圆盘式等多种。移栽器形式不同,所适合移栽的作物也有区别;但一般形式移栽器的通用性都比较强。通过农业生产的实际应用,这些移栽机的优越性已明显地表现出来,它不仅能保证移栽秧苗的株行距和移栽深度均匀一致,而且能按技术要求在一定范围内进行调整;重要的是其基本上消除了移栽过程中的伤苗问题,秧苗移栽后的直立度、覆土压密程度等都可以得到良好地控制。但是,此机具普遍存在着结构复杂、造价昂贵的问题。2 国内移栽机械化发展概况
20世纪70年代开始,我国研制裸根苗移栽机,最早用于甜菜移栽上;80年代研制成功了半自动蔬菜移栽机;同时,也从国外引进了多种适合于移栽蔬菜烟叶甜菜等经济作物的移栽机械,但均因育苗技术落后、配套性能差以及机具本身性能不稳定和生产率低等原因,都未能得到推广使用。近几年来,随着育苗技术的发展,以及劳动力成本的上升,推动了移栽机械的研制开发工作。目前,国内已经研制开发的钵苗移栽机主要以半自动为主;而全自动移栽机因结构复杂,成本高,尚处在研究起步阶段。目前,国内常见的移栽机主要有以下几种形式:
(1) 钳夹式及链夹式移栽机。这两种移栽机械结构简单,株距和移栽深度稳定,但作业速度低,一般为30~40株/min,而且容易夹伤秧苗,移栽的秧苗容易发生倾倒和被土壤埋没等现象。
(2) 挠性圆盘式移栽机。主要特点:夹持秧苗可以不受钳夹或链夹数量的限制。因此,其对株距的适应性较好,结构简单实用,但株距和移栽深度不稳定,也容易出现埋苗;同时,挠性圆盘的寿命较短。
(3) 吊蓝式移栽机。它是一种适合于钵体尺寸较大的钵苗移栽机械,具有可以进行膜上打孔移栽的独特优点。这种移栽机的优点是钵苗在移栽过程中不受任何冲击,缺点是结构相对复杂,喂苗速度不能过高,否则漏栽率增加,生产率不高。
(4) 导苗管式移栽机。秧苗在导苗管式移栽机内的运动是自由的,因此不易伤苗。其喂入器是由多个转动的喂入筒构成。人工喂入时,其喂入速度可以提高(作业速度能到达60~70株/min),比钳
收稿日期:2005-04-02
作者简介:李其昀(1957-),男,山东淄博人,教授,(E-mail) liqiyun@。
夹式移栽机提高30%~50%;但是,这种移栽机的喂入机构结构比较复杂,造价也较高。
(5) 带式移栽机和滑道式移栽机。带式移栽机由水平输送带和倾斜输送带组成,两带的运动速度不同。这种栽植机机构简单,栽植频率可达120株/min。滑道式移栽机由上滑道、下滑道和分钵轮组成。与以上几种移栽机相比,该机型实现了整盘喂苗,作用速度提高,可达到3株/min,而且结构简单,是一种高速、高效的移栽机型。但是,两种移栽机在工作可靠性方面尚需要进一步地提高。
3 国内移栽机存在的主要问题及解决方案
我国在移栽机械的研究开发方面虽然取得了较大的进展,但仍然存在着许多迫切需要解决的问题。
(1) 与移栽相配套的育苗机具和设施非常薄弱,适用于盘育苗和营养钵育苗的高效精量播种机具更加缺乏。应研究开发成本低、管理方便、利于机械化移栽的育苗方式,以完善育苗设施及相应的配套技术,实现工厂化。对于钵苗、钵体形状和尺寸的设计,尤其应当与移栽机械相结合。
(2) 适用于玉米、棉花大面积移栽的钵苗移栽机还不成熟。现有的机具性能不稳定,钵苗栽植入大田后直立度差;采用人工喂苗的半自动方式喂入速度较低,一般小于1株/min,劳动强度大,易漏栽,生产率不高。应当完善现有栽植机械的性能和功能,增加注水、起垄和铺膜以及免耕作业等功能。
(3) 目前,研制出的移栽机通用性差,规格单一,不能适用于多种作物的移栽作业。应当完善常用零部件,形成标准,增加互换性。在设计上强调适合国内作物移栽特点的情况下,应汲取国际上成功的经验。
(4) 存在研究与应用脱节以及低水平的重复研究等问题。以玉米移栽机为例,到目前为止,国内研制的玉米移栽机已超过12种规格型号,而在生产实践中,这些移栽机存在移栽速度低、性能不稳定、机械化程度不高;而采用常规的播种(直播或套播)则可满足要求,移栽费工费时经济效益不高等,移栽作业的作用就显得很小,难以大面积推广应用。而与之形成鲜明对比的是,大多数蔬菜都是采用育苗移栽方式种植,而我国在蔬菜移栽机方面的研究却几乎是一片空白。因此,应当把研究开发适合特殊要求的栽植机作为今后研究的重点。
4 国内移栽机械化未来发展趋势
育苗移栽机械化是一个系统工程,应加强从育苗到移栽整个系统的研究,进一步地完善与移栽配套的育苗设施及相应的配套技术,使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化,研究解决钵苗整钵、断根、装盘和运输等中间环节工作过程的机械化自动化问题,使育苗和移栽有机地结合,研制出多种自动、半自动移栽机,真正地实现我国农作物的育苗工厂化和移栽机械化。
5 结束语
显而易见,实现栽植机械化已成为农业生产的迫切需要。21世纪我国育苗移栽机械化,应当在发达国家成功经验的基础上,从我国育苗技术的实际情况出发,研制开发出适合于我国国情的结构简单、价格低廉、性能稳定可靠的育苗移栽机具和设备。参考文献:
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发展趋势与前景[J].中国农机化,1997,(5):9-11.
The Present Status and Development Tendency of Bowl-rear
Transplanting Mechanization
LI Qi-yun
(Shandong University of Technology, Zibo 255000, China)
Abstract:The developing state of transplanting mechanization in developed country is discussed. Several kinds of normal transplanters in our country are analyzed. Their structure, principle, property and characteristics are discussed. The resolving methods on the main problems in existence are worked out.
Key words:agricultural engineering; bowl-rear transplanting; summary; mechanization; transplanter