江苏省蔬菜移栽机械化技术应用探析

刘颖卢月

0 引言

我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，蔬菜产业不仅是我国农业的支柱产业之一，也是关系国民经济发展和社会稳定的民生产业[1]。移栽作为蔬菜生产的关键环节，目前仍以人工作业为主，存在劳动强度大、作业效率低等问题。发展蔬菜生产机械化，推广应用先进适用的蔬菜移栽机已成为菜农的迫切需求[2]。本文结合江苏省蔬菜移栽机械化技术研究现状和应用情况，分析现有机型存在问题，并提出蔬菜移栽机械化发展建议，以期为江苏省蔬菜移栽机的研究应用提供参考。

1 江苏省蔬菜产业现状

江苏省地处我国南北气候过渡地带，蔬菜生产自然条件优越。从分布区域来看，主要有淮北菜区、沿海菜区、环湖菜区和城郊菜区，其中淮北菜区面积最大，已成为我国蔬菜主产区之一[3]。2019年全省蔬菜种植面积（含西甜瓜）达到143.4万hm2，年产量达到5 520万t（占全国蔬菜总产量的7%[4]），年均生产总值超过1 800亿元。目前，全省60%以上的蔬菜品种采用育苗移栽的方式种植，以便合理安排蔬菜茬口，提高蔬菜生产质量，获取更好的经济效益。

2 江苏省典型移栽机选型应用

2.1 半自动移栽机

1）吊杯式移栽机。吊杯式移栽机适用于起垄或硬地作业，可实现膜上移栽，但结构复杂，机器笨重。作业行数一般在2～4行，栽植株距20～50 cm，行距30～50 cm。该类型移栽机一般为牵引式，配套动力为33～44.1 kW，作业效率为35～40株/min。

富来威2ZBX系列蔬菜移栽机作为吊杯式移栽机的典型代表，可实现1～6行移栽作业，栽植株距20～198 cm，行距30～50 cm，栽植深度4～10 cm。机器每组栽植单体可独立作业，打穴、投苗、移栽一次完成，秧苗落地无冲击，伤苗率低，作业效率较人工作业提高4～8倍，适合辣椒、番茄、青花菜等穴盘钵苗移栽。图1为2ZBX吊杯式移栽机。

图1 2ZBX吊杯式移栽机

2）鸭嘴式移栽机。鸭嘴式移栽机通过多连杆配合链、齿轮实现鸭嘴上下往复运动。与吊杯式移栽机相比，鸭嘴式移栽机摆臂运动幅度大，接苗更充分，秧苗栽植深，但鸭嘴吃力小，不适用于硬地移栽。

鸭嘴式移栽机是目前市场保有量最大的机型，在实际生产中应用效果较好。代表机型如下：

①井关PVHR2-E18型自走移栽机。该移栽机配套动力为1.5 kW，作业行数2行，行距30～50 cm，株距30～60 cm，适应垄高10～33 cm，作业效率可达3 000株/h。整机配备自动升降传感器，可保证凹凸不平田块栽深一致。结构紧凑，重量轻，仅需一人操作，可适应温室大棚内移栽作业。图2为PVHR2-E18型自走移栽机。

图2 PVHR2-E18型自走移栽机

②华龙2ZBX系列移栽机。该系列移栽机运用双曲轴工作原理，通过曲轴旋转带动“鸭嘴”运动，“鸭嘴”与拖拉机前进运动形成复合运动，实现垂直栽苗。机器可选配同步浇水装置，通过电器感应元件使移栽和浇水同穴同位，提高秧苗成活率。配套动力25.73 kW以上，栽植株距26～50 cm，行距26～47 cm，作业速度0.5～0.9 km/h，适应10～20 cm高度的辣椒、番茄、甜菜等蔬菜苗移栽作业。图3为2ZBX移栽机。

图3 2ZBX移栽机

③鼎铎2ZB系列电动移栽机。该系列电动移栽机采用机电一体化设计，搭配48 V/12 Ah电池，工作时间2 h以上。当电量不足时，备用增程发电机启动充电，保证移栽机正常运行。株距、行距为无级调节，株距10～60 cm，行距25～50 cm，栽植效率可达2 000～4 000株/h，适合钵苗和裸苗移栽。图4为2ZB电动移栽机。

图4 2ZB电动移栽机

3）钳夹式移栽机。钳夹式移栽机分为圆盘钳夹式和链钳夹式两大类，其中链钳夹式应用较广。

富来威2Z系列链夹式移栽机集开沟、栽植、覆土、镇压浇水、施肥等功能于一体，独立栽植单元挂接结构，移栽行数可调，最小行距可达20 cm，株距19～80 cm，作业效率0.1～0.16 hm2/h（每行1人投苗）。图5为2Z链夹式移栽机。

图5 2Z链夹式移栽机

4）挠性圆盘式移栽机。挠性圆盘式移栽机通过两片“V”型对置的橡胶圆盘将秧苗栽入土中。作业时，人工将秧苗放入挠性圆盘夹缝处，随着两片圆盘的旋转将秧苗运至沟底处放苗，覆土镇压轮紧随其后完成覆土镇压，使秧苗保持直立。此类移栽机专用性较强，主要适用于大葱等茎秆类苗移栽。

5）输送带式移栽机。输送带式移栽机主要适用于站立稳定性较高的基质块苗，对秧苗种类和育苗质量要求较低，相比于上述几种半自动移栽机，株行距调节范围广，可满足密植型蔬菜的栽植作业。代表机型是农业农村部南京农业机械化研究所研制的方体基质块苗移栽机[5]。该机作业效率每分钟每行可达60株，栽植后，株、行距均匀，调节范围较宽，并且还可以实现膜上移栽。图6为输送带式移栽机。

图6 输送带式移栽机

2.2 全自动移栽机

全自动移栽机以欧美国家机型和日本机型为代表。欧美国家机型的特点是大型化，日本机型小巧紧凑，两类机型相比，日本机型更适合江苏省蔬菜种植条件。

1）洋马PF2R乘坐式自动移栽机。该机型适应苗高4～10 cm、盘根较好的茎叶类蔬菜钵苗，一次作业2行，株距26～80 cm，行距45～65 cm，作业效率可达0.17 hm2/h，取苗方式为迎苗夹取式，适用于128穴和200穴可弯曲苗盘，适应起垄、平地等状态下松土移栽。图7为PF2R乘坐式自动移栽机。

图7 PF2R乘坐式自动移栽机

2）亚美柯2ZS系列自动移栽机。该机型适用于苗高6～10 cm穴盘钵苗移栽，株距5～52 cm，行距有45 cm和55 cm两种，作业效率为0.02 hm2/h，取苗方式为顶夹组合式，适用于220穴可弯曲专用秧盘，可实现小株距移栽。图8为2ZS钵苗移栽机。

图8 2ZS钵苗移栽机

上述两款全自动移栽机目前在江苏省推广应用较多，但两种机型均采用专用苗盘，且对育苗质量要求较高。

3 蔬菜移栽机械化技术发展建议

1）提高作业效率，增强机器可靠性。目前国内蔬菜移栽机具仍以半自动移栽机为主。半自动移栽机作业效率受限于人工投苗速度，并且一台半自动移栽机需要多名辅助人员作业，省力不省工。现有的全自动移载机对育苗要求较高，作业质量和可靠性有待提高。针对半自动移栽机效率低、省力不省工问题，建议采用整排取苗方式代替单株取苗，减少用工数量。现有全自动移栽机则亟需突破精准无损取投苗技术，提高作业的可靠性。

2）提高育苗配套设备通用性。由于全自动移栽机每种机器匹配苗盘的尺寸、穴孔数、材料等都有特定的工艺要求，现有的育苗盘规格不一，且价格较高，苗盘专机专用将增加用户的生产成本。建议统一苗盘制作标准，根据苗盘特性开发移栽机，提高苗盘通用性，减少投入成本。

3）制定蔬菜种植标准，实现机器通区作业。我国蔬菜种类多、品种全，各地区种植模式差异大，造成某些蔬菜移栽机在一些地区无法使用。建议制定同种类蔬菜育苗、种植农艺技术规范，增加移栽机作业功能，提高移栽机通区作业性能。