北京市昌平区机械化番茄移栽试验

王尚君，李彦君，刘 攀，张立宝，佟 鑫（昌平区农业机械化技术推广站，北京 102200）

近年来，随着劳动力成本的逐年增长，农业种植成本也随之增加，蔬菜种植效益明显下降。发展蔬菜种植机械化技术在提高蔬菜产量、增加农民收益的同时，能够促进设施农业绿色高效发展，提升设施农业机械化水平。目前北京市昌平区番茄种植在移栽环节均为人工移栽，成本高效率低，费时费力。为提升设施番茄移栽效率，降低生产成本与劳动强度，北京市昌平区农业机械化技术推广站与北京市农机试验鉴定推广站联合开展番茄机械化移栽试验，针对昌平区番茄种植现状，将国外先进的番茄移栽技术与番茄移栽机械应用到昌平区设施番茄种植，推动昌平区蔬菜产业向现代化、低成本、高产、高效迈进。

番茄移栽存在的问题

番茄移栽机械化水平低

目前昌平区设施农业机械化率不足40%，种植机械化率为0，移栽环节全部为人工作业，具体设施农业机械化水平如表1。造成这种情况的原因主要有以下3 点：①传统设施农业多为一家一户种植，面积小，购买移栽机械成本高，成本回收周期长；②设施温室建造时间较早，均在2010 年前后，没有给农业机械留出足够的进出高度、宽度及作业空间，农机作业不到头以及在温室内掉头难等问题；③普通农户缺乏相关农业机械知识，存在买了不会用、故障不会修、用完不会保养等问题。

表1 昌平区设施农业机械化水平评价表

番茄移栽人工成本高

目前昌平区番茄移栽全部为人工作业（图1），人工移栽需要长时间俯身工作，工作量与工作强度大，而且工作效率较低，需要大量人工。一名工人一天只能完成一栋400 m2的标准温室番茄移栽工作。近年来人工成本不断提高、劳动力短缺，番茄移栽成本也随着不断提高。番茄种植户的收益降低，降低了农户种植番茄的积极性。为降低番茄移栽成本，增加番茄种植户收益，当务之急是解决番茄移栽的机械化问题。

图1 番茄移栽人工作业

番茄移栽机技术参数、工作过程、工作原理

1.名称：井关牌垄上栽植机(PVHR2-E18型)

2.机具特点：设备操作简单，结构紧凑，作业时转弯半径小，对机耕道宽度要求较低，便于在设施内掉头。

3.主要技术参数：作业效率为667 m2/h，作业行数2 行，行距在30～50 cm 范围可调，株距在30～60 cm 可调。

4.适用范围：该移栽机适合塑料大棚及露地蔬菜移栽使用，可实现膜上移栽，能满足垄上、平畦移栽要求。

北京市昌平区农业机械化技术推广站于2021 年3 月4～5 日在小汤山农业园东区连栋温室进行番茄机械化移栽试验。本次番茄移栽试验应用日本井关蔬菜移栽机（图2）。井关牌垄上栽植机(PVHR2-E18 型) 为自走式，主要由机架、行走轮、动力及传动部件、工作部件及辅助部分组成。机具行走轮的轮距可根据作业垄面的宽度进行适当调整，以适应不同垄宽要求的作业范围。该机动力配备为FJ10G(川崎) 型2.6 马力小型汽油发动机，由其为整机提供行走和工作部件运动动力支持。工作部件主要有鹤嘴栽植器、幼苗杯、幼苗杯组转动平台。

图2 井关牌垄上栽植机

机械移栽试验地块条件：连栋温室内南北长60 m，东西宽50 m，由具有双向行驶功能的BCS 拖拉机配套悦田起垄覆膜铺管一体机完成东西向起垄覆膜铺管作业，按农艺种植要求垄面65 cm，垄高15 cm，垄距160 cm，垄长4800 cm，西侧保留过道15 cm 左右，东侧垄面离墙体40 cm。

主要工作过程及工作原理：移栽机在预先完成的垄面上方行走，整组幼苗杯在机具的平台上方沿固定的轨道上作椭圆形循环运动，平台轨道下方的鹤嘴栽植器为由两片半圆锥状金属件组成，插植嘴按工作需要可以张开和闭合。当某个幼苗杯移动至鹤嘴栽植器正上方时，杯底自然打开，杯中的幼苗靠自身重量下落到栽植器中。同时，在机具行进过程中，鹤嘴栽植器有规律的连续上下运动，当栽植器尖嘴部分插入土壤到达运动最低点时，鹤嘴栽植器张开，并在垄面形成一个穴坑。此时，由于鹤嘴栽植器处于张开状态，栽植器中的幼苗失去了下面的托力，幼苗靠自重下落被投放到这个穴坑中。当栽植器开始上行时，鹤嘴栽植器慢慢闭合。被投放至土壤穴坑中的幼苗由其后的V 型覆土镇压轮进行覆土压实，至此完成单株幼苗移栽作业。移栽机在行进过程中，上述过程不断循环，从而完成整个幼苗移栽作业过程（图3）。

番茄机械化移栽与人工移栽成本对比

本次试验共计完成4.5 亩（3001.5 m2）温室的番茄移栽作业，用时1.5 天。以往人工移栽需进行测量、打孔、搬运种苗、移栽、覆土，需5 人操作，4.5 亩（3001.5 m2）温室需1.5 天完成，按每人费用160 元/ 天计算，1.5 天完成费用共计1200 元，约267 元/667 m2。机械化移栽只需一人操作，按机手费用300 元/ 天计算，人工费用共计450 元，折合100 元/667 m2，移栽机折旧费用7.7 万元/10 年/200 天=38.5 元，折合12.6 元/667 m2，油料费用折合5.4 元/667 m2，机械化移栽费用共计约118 元/667 m2，可节省149 元/667 m2。

该机技术参数工作效率为667 m2/h，此次试验实际工作效率约为333.5 m2/h。分析原因为一是由于本次试验的连栋温室只有一侧可以供移栽机进行换垄作业，故移栽过程中需要空驶至温室一端，然后进行下一垄移栽作业，机具无法掉头。二是机手未从事过移栽工作，熟练程度低。综上述情况：实际工作时间比有效工作时间高约30%左右，若温室有足够的农机转向空间，机手熟练程度高，可以将本次4.5 亩（3001.5 m2）温室的移栽作业时间控制在一天以内，可进一步降低成本150 元。此时机械化移栽的费用约为382 元，仅为人工移栽费用的32%（表2）。

表2 机械化移栽与人工移栽成本对比

试验数据及分析

番茄人工移栽由多名工人完成，个体差异导致移栽的深浅不同，株距行距不均匀。由于番茄人工移栽工作量大，长时间工作会导致移栽质量下降，时常会出现覆土没有压实的情况。机械化移栽番茄幼苗株距行距固定，移栽深度均匀稳定，比人工移栽更深，覆土更加紧实。由下列图片对比可以看出，机械化移栽的番茄苗移栽更深，更加稳固，不易倒伏（图4）。机械化移栽试验过程中存在少量漏栽问题，经过分析，原因是番茄幼苗苗株过高，部分秧苗超过了18 cm，容易卡在导苗管中，造成漏栽。具体移栽机试验记录如表3。

表3 井关移栽机试验记录

图4 人工移栽与机械移栽效果对比

总结

井关PVHR2-E18 型蔬菜移栽机适用于幼苗高不超过18 cm，茄果类蔬菜，例如番茄苗、辣椒苗、茄子苗、黄瓜苗等；通过试验对比移栽机效率是人工移栽效率的4 倍以上；机械化移栽费用相比人工移栽费用节省一半以上；机械化移栽作业相比人工移栽作业深浅一致，株距行距均匀，不易倒伏，缓苗效果好；机具操作简单便捷，难度低。

移栽作业中应注意的问题：①连栋温室耕整地作业最大程度减少漏耕面积到头、到边。旋耕达到“平、碎、暄、透、全”，深度15 cm以上；②机械化起垄覆膜铺管作业，保证垄形的完整，深浅一致，垄向笔直，如出现弯垄，不利于机械化移栽作业；③地插插入地下，滴灌管末端牢牢固定地插上，保证机械化起垄覆膜铺管笔直且平行，防止鹤嘴栽植器张开插到滴灌管，导致滴灌管偏移，造成种苗倒伏，无法进行滴灌；④导苗管高度18 cm，幼苗高度应小于导苗管高度，幼苗过高，易卡在导苗管中，造成漏栽。

井关蔬菜移栽机在番茄移栽试验中达到了理想的效果。下一步北京市昌平区农业机械化技术推广站将进行更加全面的蔬菜移栽试验，努力解决蔬菜机械化移栽问题。技术成熟后根据昌平区广大农户的生产需求，进行广泛的宣传推广，让更多农户从新机具新技术中受益，最大程度减少种植成本，达到省时省力的目的，从而进一步提高昌平区设施农业机械化水平。