不同手持式移栽器在日光温室生菜种植中的应用

安红艳，张京开，刘 旺，盛 顺，孙贵芹，谢 杰，王荣雪，苗秋生

（北京市农业机械试验鉴定推广站，北京 100079）

随着北京市农业结构的调整，蔬菜种植面积逐年增加，发展蔬菜产业对提高农民收入、促进首都农业发展具有重要意义。一直以来，蔬菜生产都是一项劳动密集型产业，劳动力成本占蔬菜生产成本的50%以上[1]。而移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一，据统计，约有60%的蔬菜品种采用育苗移栽方式种植。蔬菜移栽主要采用人工移栽和机械移栽2种方式，人工移栽因成本较高、效率较低、劳动强度大，难以保证规模栽植的质量，正逐步被机械移栽所替代[2]。

虽然北京市正在积极示范推广蔬菜移栽机，如链夹式栽植机、圆盘夹式栽植机、吊篮式栽植机、导苗管式栽植机等钵苗移栽机，但多数只适用于露地或塑料大棚番茄、茄子、辣椒等果菜移栽[2-4]。由于叶菜的秧苗生长特点不同于果菜，且日光温室的结构限制了移栽机的出入，目前还没有一种适用于日光温室叶菜移栽的移栽机。为了解决这一问题，北京市农业机械试验鉴定推广站叶菜类创新团队对手持式移栽器进行了改进，并进行田间试验，对比分析人工移栽、手持式移栽器、手持式限位移栽器对不同高度生菜苗移栽的适应性，以期能找到一种适合日光温室叶菜移栽的移栽器。

1 材料和方法

1.1 试验设备

移栽器规格：手持式移栽器管径宽7.5 cm、最大宽度21 cm、高90 cm、手柄长13 cm，材质为纯不锈钢，由入土部件三开口、导苗管、手柄等部件组成。手持式限位移栽器在此基础上增加了弹簧限位装置，避免生菜苗栽植过深或过浅，可提高生菜苗栽植均匀性。

移栽器工作原理：利用农具先确定移栽的株距，手持式移栽器进行叶菜移栽时，将移栽器垂直插入土壤中，然后将幼苗顺着导管放入，拉紧手柄使入土的三开口张开，幼苗顺着导管落入苗穴的同时提起移栽器完成移栽作业。手持式限位移栽器工作原理与手持式移栽器一致，只是在此基础上增加了限制移栽器插入土中深度的功能，同时避免三开口挂膜。

1.2 试验方法

试验在北京顺义区综合试验站的2个日光温室内进行，温室规格均为长60 m、宽7 m。2个温室均在试验前进行机械旋耕作业，每个温室随机选取2个点，分别测试0～5、5～10、10～20 cm土层的土壤含水率和土壤紧实度，土壤含水率采用烘干法测试，土壤紧实度利用土壤紧实度仪进行测定。结果表明：2个温室内耕作层土壤较为疏松，均满足作物移栽要求（土壤基本参数见表1）。

供试生菜品种为201生菜、直立罗马和紫叶生菜，种植时间为2016年5月5日。将2个日光温室土壤由东向西做畦，每畦约50 m，每畦取3段，每段10 m，利用人工移栽、手持式移栽器、手持式限位移栽器分别种植以下3种蔬菜：201（平均高度为6.5 cm）、直立罗马（平均高度为5.1 cm）、紫叶生菜（平均高度为2.3 cm），每段分别记录移栽时间，每个处理3次重复，随机区组排列，试验区周围设置保护行，其中重复Ⅰ、重复Ⅱ在1号温室内，重复Ⅲ在2号温室内。

试验前，手持式移栽器、手持式限位移栽器严格按照使用说明书规定进行安装和调试，达到正常连续作业状态。生菜苗定植株距为30 cm，行距为30 cm，栽植深度以覆盖基质为标准，栽植的秧苗根部裸露在地表为露苗，秧苗栽植后被土壤埋没为埋苗。

2 结果与分析

2.1 不同移栽方式对不同高度生菜苗移栽质量的影响

由图1、图2、图3可知，人工移栽的作业质量最好，其对平均株高为6.5、5.1和2.3 cm生菜苗的移栽合格率分别为99%、100%和95%，倒伏率和埋苗率极低，仅6.5 cm株高有1%的倒伏率和2.3 cm株高有5%的埋苗率。当生菜苗平均株高大于5.1 cm时，手持式移栽器的移栽合格率大于手持式限位移栽器，均大于70%，其倒伏率、露苗率和夹苗率均低于手持式限位移栽器。当生菜苗平均株高为2.3 cm时，手持式限位移栽器的移栽合格率大于手持式移栽器，达到了60%，其倒伏率和埋苗率均低于手持式移栽器，但是露苗率和夹苗率高于手持式移栽器。随着株高的增加，2种移栽器的移栽质量均有所降低，一方面可能是因为手持式移栽器没有限位装置，无法准确把握移栽器插入土中的深度，移栽器插入土中过深或过浅而导致倒伏率和埋苗率增加；另一方面可能是由于加限位装置后设备质量增加，工人操作困难或限位过浅，使得移栽器插入土中较浅，容易露苗和倒伏，工人抬高设备费力，易出现夹苗。

图1 手持式移栽器对不同高度生菜苗移栽质量的影响

图2 手持式限位移栽器对不同高度生菜苗移栽质量的影响

图3 人工移栽对不同高度生菜苗移栽质量的影响

2.2 不同移栽方式对不同高度生菜苗移栽效率和成活率的影响

由表2可知，手持式移栽器的平均工作效率为253.5 m2/h，手持式限位移栽器、人工移栽的平均工作效率均为231.2 m2/h，手持式移栽器的平均工作效率比手持式限位移栽器和人工移栽高10%。进一步分析发现，手持式移栽器移栽株高2.3 cm生菜苗的效率最高，为286.8 m2/h；手持式限位移栽器对株高5.1 cm生菜苗的移栽效率最高，为260.1 m2/h；人工移栽对株高5.1、2.3 cm生菜苗的移栽效率较高，均为240.1 m2/h。在移栽成活率方面，手持式移栽器移栽生菜的平均成活率为100%，手持式限位移栽器和人工移栽的平均成活率均为99%，3种移栽方式的平均成活率相差不大。因此，综合移栽效率和成活率的表现情况，手持式移栽器的优势更突出。

表2 不同移栽方式对不同高度生菜苗移栽效率和成活率的影响

3 结论与讨论

根据试验结果可知，从移栽质量来看，人工移栽质量最高，其次为手持式移栽器移栽株高6.5 cm生菜苗，再次为手持式限位移栽器移栽6.5 cm生菜苗，然后是手持式移栽器移栽5.1 cm生菜苗。2种移栽器移栽时，手持式限位移栽器可以提高株高2.3 cm生菜苗的移栽质量，减少倒伏率和埋苗率。从移栽效率来看，手持式移栽器的平均工作效率比人工移栽和手持式限位移栽器均高10%，其中，手持式移栽器移栽株高2.3 cm生菜苗效率最高，其次为手持式限位移栽器移栽株高5.1 cm生菜苗。从成活率角度看，手持式移栽器的成活率最高，均达100%，其次为手持式限位移栽器和人工移栽。综上分析，表明手持式移栽器和手持式限位移栽器基本满足农艺要求，可以减轻工人劳动强度，提高生产效率。在实际生产中，建议培育株高5.1～6.5 cm的生菜苗，利用手持式移栽器进行移栽；对于株高较小的生菜苗，建议采用手持式限位移栽器进行移栽。

为了进一步提高手持式限位移栽器的易操作性，提高移栽质量，确保移栽器工作的稳定性和工作效率，提出以下建议：（1）由于安装限位装置，移栽器质量增加，工人长时间移栽会感觉比较吃力，影响移栽效率，建议采用轻质材料，减小手持式限位移栽器的质量；（2）手持式限位移栽器的限位深度是影响移栽质量的关键因素，建议优化限位结构，一方面使农户操作更方便，另一方面使限位深度更为精准；（3）生菜苗的株高也是影响移栽质量的重要因素，建议农户移栽时采用5 cm左右的生菜苗，移栽前对生菜苗进行挑选，对株高较小的生菜苗采用集中处理，对限位高度调整后进行移栽，同时要提高育苗技术移栽器，培育出株高一致的生菜苗。

[1]秦贵.蔬菜移栽机械化需求分析及前景展望[J].农机科技推广,2013(4):43-44.

[2]郭建业,刘晓明,张艳红,等.吊杯式蔬菜移栽机田间试验及改进建议[J].农业工程,2014,4(增刊2):9-12.

[3]万霖,汪春,车刚.小型蔬菜移栽机的改进设计与试验[J].农业工程学报,2011,27(6):117-122.

[4]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.