设施园艺中的农业机械及其技术发展

２ｊ４发展中的中国工ｊ化农业

设施园艺中的农业机械及其技术发展

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摘要：车文介绍丁谊施园艺机械厦其发展现状，笆括设施园己中州ｆ蔬菜生声的播种机械、

移栽矶械、自动嫁接机械、耕作机械、收获机械和运输机械．用于花卉生产的选花机械和设施画

艺中的农业机器人，时沱ｒ与没施匿艺机械发展柏关的若干技术问题。

关键词：谊施网艺；农丘机械：机嚣人

引言

设施园艺利甩围护设施所形成的可控半封闭式空间．获得作物最佳生长条件，从而达到增加产量、改善品质、调节生长季节的目的：役施园艺技术使得蔬菜、花卉、果树等作物生长对自然环境条件的依赖巨大为降低，即使在寒悖和沙漠地带．甚至在地下空间．电能提供新鲜的蔬菜和花卉。在现代塑料大榭和温室内．可以通过钠蒸气灯直接替代太阳光，在计算机的控制下将温度、湿度、二氧化碳和肥料等调节在最适台作物生长发育的水平，使得作物生长速度得到提高，例如蔬菜．其生长速度甚至可以比普通种植方法快４～５倍，设施园艺可大幅度提高土地资源、淡水资源的利阁率．同时使农药的用量大为减少。荷兰、意大利、法国、英国、西班牙、美国、加拿大、以色列、七耳其、日本、韩国、澳大利亚等国家在设施园艺技术方面的研究起步较早、发展速度快．目前应用水甲届世界前列。

除了基础设施，例如拱棚、塑料大棚、温室受其内部环境条件控制技术的发展，先进的醴施园艺机具也是设施园艺技术推广应用的关键环节，设施内作业技术正在向机械化、自动化和智能化的方向发展。本文将介绍设施园艺机具的发展＿现状驶其未来的一些技术发展问题．１设施园艺中的蔬菜机械

蔬菜可丹为叶菜、根菜和果菜，大部分果菜类固栽培时使用支架．管理作业则以＾工操

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Ｌ张立帐教授．杭州市朝珲－：丝杭州Ｉ・№大学甘：匪体化１程研咒昕．３１一－】Ｉ４

设施园艺中的农业机桃厦其技拧发展

作为主．而叶菜受根菜类的栽培管理作、ｌｐ则易于实现作业机械化，蔬菜机械可丹为通用机械和专用机械，其中通用机槭约占６０％。蔬菜机械用于蔬菜生产过程中育苗、播种、田间管理、收获和处理加工等环节．

１．１蔬菜播种机械

播种机械化技术已有很好的发展，条播机、单体播种机、精密播种机等在欧美国家已广泛使用。蔬菜精密播种可节省种子．减少间苗用工量，出苗整齐，群体结构合理，成熟期一致．便于一次收获．提高蔬菜产量和质量。国外实现精密播种的蔬菜有莴苣、番茄、洋葱、卷心菜、芹菜、大白菜、萝ｈ和黄瓜等。

蔬菜种子粒度小、重量轻、形状复杂，部分（虹番茄、胡萝ｈ的种子）表面粗糙、带有缄毛，难以精确分粒；部分存在高温体眠ｆ莴苣、芹菜）和低温休眠（番茄、茄子）的现象．要求发芽后再播种。因此，对种于预先进行清选分级和包衣处理十分重要。

清选分级处理后的种子．可以采用倾斜型孔轮式、垂直型孔轮式、孔带式、匙式及气力式排种器等机具进行单粒精密播种，单粒精密播种保证每个窝眼充填一粒种子。包衣处理的种子舒为球形丸粒种和圆片形饼片种。饼片种因播种后直立于土壤中，上边缘裸露于地表，故播种深度易于控制，井可肪止地表板结对出苗的影响，因此得到广泛的研究和发展。饼片种播种机分为锥体滚压型和冲穴型，锥体滚压型通过两个截锥体的转速差产生扭转力使得种饼平行于种槽．进而被带动落入单排的饼片滑道中．随后以相对地面为零速被压＾种床表面，倾斜的限深环挤压土壤使饼片保持在压如的位置上。冲穴播种机在排种轮的圆周上开有用于捡拾种子的缺口，当缺口通过种子箱时．拾起种子，圆柱形冲头运动到带有一粒种子的排种轮缺口时，吉有Ｆｅ，０。成分的包衣种片被磁性冲头吸引，冲头带着种子压入土中，冲头退回时，种子靠周围土壤的附着力来克服冲头吸引力，使其可靠地保留在种穴内。

带式播种机是另一类典型的播种机械．使用这种播种机，首先必须对种子进行带处理，所谓带处理是指将蔬菜种子准确分成单粒．并按精确的间距用醋酸聚乙烯胶粘附在可溶性纸带上。带式播种机的排种机理是，随着凸轮转动一周．凸轮及棘轮爪驱动种子带传动链轮使种子带准确地进给一定距离，凸轮驱动的种子带切割刀，在种子带停止进给时，切割种带一次，切下的种子带片被放人由导向轮表面的锥形凸起压出的小穴内，再由传统成穴器提供土壤改良物质加眦覆盖，

蔬菜液体播种机将已催芽的种子悬浮于液体凝胶中，再插入土壤中，可用于莴苣、菠菜、胡萝卜、番茄、芹菜等蔬菜的播种。液体播种机已在欧美和日本等国家应用．液体播种法的主要优点是：①种子发芽条件好，播种后出苗率高；．萤提高产量；⑧能播种大小不同形状的种子。液体播种机可以设计成人力手推型．或与小型拖拉机配套使用，一些液体播种机采用了微电脑技术。

１．２蔬菜移栽机械

蔬菜秧苗的定植．或称栽植或移栽．在蔬菜生产中起着重要作用，茄果类和瓜类蔬菜主要采用钵苗栽植。栽植作业过程包括起苗、运苗、开沟挖穴、栽苗、灌水、培土和镇压等工序。蔬菜钵苗栽植机就是用来栽植培育在营养钵内的蔬菜秧苗，它可完成移栽作业过程中的大部分工序、钵苗栽植机主要由喂人机构、栽植器、开沟器、覆盖镇压装置、传动机构等组成，栽埴器，多数采用锥形（或圆形）苗简式和钳夷式，钵苗栽植机一般为半自动型，即人工喂入钵

发展中的中国工厂化农业

苗．机械栽植。

蔬菜无钵苗栽植机是栽植蔬菜操根秧苗的一种栽植机，可栽植油菜、青菜、洋白菜、洋葱及茄子、甜椒、番茄等作物，一次作业可以完成开沟、栽苗、覆土和镇压等工序，部分机具带有浇水装置，可以在弑苗后立即浇水。

栽植机械逐步向自动化发展，自动栽植机通过预先装好秧苗的供苗装置将秧苗送到栽植器，便可以实现自动栽植作业，既可用于钵苗，也可用于无钵苗，自动栽植机可与手扶拖拉机配套使用，也可自成系统设计为自走式。自走式栽植机可以直接与育苗箱配套．用于钵苗栽植．把育好秧苗的育苗箱放在栽植机的苗箱框架内，能自动地裁完整盘秧苗。真空式投苗装置的使用则可以减低伤茁率与漏苗率。

Ｉ．３蔬菜自动嫁接机械

黄瓜和番茄等蔬菜的嫁接．可以通过自动嫁接装置自动完成。番茄自动嫁接装置采用工业陶瓷制成嫁接针＋嫁接精度达９５％以上，嫁接成活率达到９８％，连续作业时每小时可嫁接ｌ２００株．生产效率是人ｊ亡的１０倍。用于黄瓜嫁接的自动装置．嫁接成活率达到９５×以上，生产效率也接近人工的１０倍，嫁接装置由供苗、扶植、输送、切割、粘接、排苗、控制和动力装置组成，可以通过单片计算机进行控制，嫁接装置启动，可自动执行夹苗、切口、插入等动作。１．４设施内的耕作机械

耕作机械主要具备三大功能，即整地、管理和收获。整地功能可以实现旋耕、犁耕、培土、开沟、作畦、起垄等作业．管理功能则实现中耕、喷水、喷药、施肥、除虫除草等作业，部分旋耕机械具备收获功能。

用于设施内的旋耕机，在发达国家的应用已经普及，其技术发展趋势是多功能集成化，同时具有体积小、重量轻、能耗低、污染少、噪音小、行走灵便等优点。小型旋耕机的动力源多数采用汽油发动机，也有采用柴油发动机，但是，从降低污染的角度考虑，电力驱动机型将成为未来努力发展的方向。

为适合大棚内作业．小型旋耕机的扶手…般设计为高低、左右可调，配套的发动机噪声很低，整机振动小，排气污染小。无驱动轮型小型旋耕机旋耕刀直接布置在箱体两侧驱动轴上，不需另装驱动轮，传动系统采用带、链传动，不用齿轮传动以简化整机结构，主、副刀滚采用插接式，便于调整耕幅。但是，由于没有驱动轮，无驱动轮型小型旋耕机一般功能单一，不能实现多功能作业。双驱动轮型旋耕机由于双轮间距离不可能做得很小，导致转弯不灵活，不能用于窄垄中耕。因此，目前单驱动轮小型旋耕机受到用户的普遍欢迎，它同时克服了上述缺点，由于驱动轮的配台，旋耕机行走自如，附加驱动轴可以驱动植保、喷灌等作业跗件．从而实现旋耕机多功能作业，单一驱动轮使得旋耕机转弯灵活，旋耕刀安装幅宽可以做到很小，可用于窄垄中耕、

１．５蔬菜收获机械

蔬菜的食用部分有根，茎、叶、花、果实和种子等，多为鲜嫩多汁，不同品种外形和部位差异很大，一般收获机械很难通用，因此，必须根据不同品种研制专用机械，蔬菜收获是实现蔬菜生产机械化难度最大的环节。目前．发达国家在块根（茎）菜、叶菜、葱头和加工用果菜的收获中已经基本实现机械化．技术发展趋势是逐步提高选择性收获机械使用的比例，使得收获过程减少浪费，具有更好的经济效益。