旱地移栽機(jī)械概述與走勢(shì)
時(shí)間:2022-04-18 04:13:00
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機(jī)械化移栽技術(shù)適用于玉米、棉花、蔬菜、煙草、甘薯、甜菜等多種作物。采用育苗移栽技術(shù)可使農(nóng)作物大大提高抗御寒冷、干旱、鹽堿和病蟲害的能力,使播種期提前,苗壯,縮短田間生長(zhǎng)期,提高單位面積產(chǎn)量,對(duì)緩解我國(guó)農(nóng)作物種植茬口緊張局面,發(fā)展高產(chǎn)高效農(nóng)業(yè)具有重要意義”。
我國(guó)對(duì)旱地移栽機(jī)械的研究始于20世紀(jì)60年代,起步較早,但發(fā)展并不快。從20世紀(jì)70年代開始,我國(guó)已開始研制裸苗移栽機(jī),最初用于甜菜的移栽;到20世紀(jì)80年代成功研制出半自動(dòng)蔬菜移栽機(jī);同時(shí),我國(guó)也從國(guó)外引進(jìn)了若干適于蔬菜、甜菜、煙草等經(jīng)濟(jì)作物的移栽機(jī)械。由于育苗技術(shù)落后、配套設(shè)施差、機(jī)具性能不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低以及價(jià)格昂貴等原因,旱地移栽機(jī)械一直未能得到大規(guī)模推廣使用。近年來,隨著旱地育苗移栽技術(shù)的發(fā)展,農(nóng)村勞動(dòng)力短缺以及勞動(dòng)力成本的上升,使旱地移栽機(jī)械的研發(fā)有了新的動(dòng)力,也取得了新的進(jìn)展。目前,國(guó)內(nèi)研發(fā)出的旱地移栽機(jī)械以半自動(dòng)為主,而全自動(dòng)移栽機(jī)因其育苗要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高昂,尚處于起步階段。
2我國(guó)旱地移栽機(jī)械類型
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)旱地移栽機(jī)械分類尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定,大致可以按4種方式進(jìn)行歸類。
2.1按秧苗是否帶土分類目前國(guó)內(nèi)移栽機(jī)按秧苗是否
帶土可分為裸苗移栽機(jī)(不帶土)和缽苗移栽機(jī)(帶土)兩類。裸苗移栽機(jī)移栽秧苗工序較少、成本較低,目前煙草、棉花、油菜、甘薯等部分采用裸苗移栽。缽苗移栽的制缽成本較高、工序繁多、人工成本也較高,但秧苗成活率較高,因此在蔬菜、煙草、棉花、油菜等作物中都大量使用了缽苗移栽機(jī)進(jìn)行移栽。
2.2按作業(yè)自動(dòng)化程度分類按作業(yè)自動(dòng)化程度可分手動(dòng)移栽器、半自動(dòng)移栽機(jī)和全自動(dòng)栽植機(jī)。
2.2.1手動(dòng)移栽器。一般采用簡(jiǎn)易器具打孔,手工放置苗,主要用于棉花、甜菜、蔬菜等作物補(bǔ)苗栽插。
2.2.2半自動(dòng)移栽機(jī)。一般是手工取苗或人工輔助取苗,由機(jī)具完成開溝、澆水、栽苗和覆土等作業(yè)。我國(guó)目前研制和推廣的栽植機(jī)基本上都是半自動(dòng)的。
2.2.3全自動(dòng)栽植機(jī)。通常認(rèn)為,由機(jī)械或人工喂入一組秧苗(如一張苗盤),由機(jī)具完成取苗和栽插等作業(yè),稱為全自動(dòng)移栽機(jī)。我國(guó)從20世紀(jì)90年代就嘗試過機(jī)械式、氣動(dòng)式、電子式、完全自動(dòng)的移栽,但均由于可靠性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴和缺少配套育苗系統(tǒng)等原因,未能達(dá)到實(shí)用要求而沒能大規(guī)模推廣。
2.3按栽植器型式分類
2.3.1鉗夾式移栽機(jī)。該機(jī)一般由人工將秧苗放在轉(zhuǎn)動(dòng)的鉗夾上,秧苗被夾持,并隨栽植盤轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)到苗溝上方位置時(shí),鉗夾在滑道開關(guān)的控制下打開。秧苗在重力作用下落入苗溝,然后覆土鎮(zhèn)壓,完成栽植過程。
2.3.2鏈夾式移栽機(jī)。該機(jī)工作原理與鉗夾式相似。其秧夾安裝在鏈條上,由地輪驅(qū)動(dòng),秧苗由人工放到鏈夾上,當(dāng)秧苗到達(dá)與地面垂直時(shí),鏈夾脫離滑道并.自動(dòng)打開,秧苗落入開溝器開出的溝內(nèi),隨后鎮(zhèn)壓輪進(jìn)行覆土、鎮(zhèn)壓。該機(jī)株距準(zhǔn)確,栽植后秧苗的直立度比較好,喂苗和送苗穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是生產(chǎn)率不高,且栽植速度偏高時(shí)易出現(xiàn)漏苗、漏栽現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)主要機(jī)型:由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所與江蘇正昌集團(tuán)共同研發(fā)的正昌豐裕2ZY一2型油菜移栽機(jī);江蘇省南通市富來威農(nóng)業(yè)裝備有限公司研制的2ZQ-4型油菜移栽機(jī);安徽滁州農(nóng)機(jī)所研制的2zY一2型油菜移栽機(jī);唐山農(nóng)機(jī)研究所研制的2ZB一2型移栽機(jī)。
2.3.3撓性圓盤式移栽機(jī)。該機(jī)由人工將秧苗喂入輸送帶槽內(nèi),輸送帶將秧苗喂人栽植盤中。栽植盤由兩片可以張開和變形的橡膠盤組成,當(dāng)秧苗到時(shí),開盤輪使其局部張開,秧苗進(jìn)入開口后因其彈性自動(dòng)閉合。當(dāng)秧苗到達(dá)開溝器下部時(shí),開盤叉使之松開放下秧苗。隨后覆土、鎮(zhèn)壓,完成栽植。國(guó)內(nèi)主要機(jī)型:由黑龍江紅興管理局研制的2ZT一2型甜菜紙筒式移栽機(jī)。該機(jī)夾持秧苗不受鉗夾或鏈夾數(shù)量限制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,且株距適應(yīng)性較好,尤其適合小株距移栽。但株距和移栽深度穩(wěn)定性不高,且易出現(xiàn)埋苗現(xiàn)象,此外撓性圓盤的壽命也較短。上述3種機(jī)具都能完成裸苗和缽苗的移栽。
2.3.4導(dǎo)苗管式移栽機(jī)。這是一種新型的缽苗移栽機(jī)械,可克服裸苗窩根等問題。作業(yè)時(shí),秧苗由人工或者機(jī)械放入喂入器筒內(nèi),秧苗靠自重通過水平或者傾斜的導(dǎo)苗管引入開溝器開出的溝中,然后進(jìn)行覆土、鎮(zhèn)壓,完成栽植過程。該機(jī)秧苗在導(dǎo)苗管中是自由運(yùn)動(dòng),不是強(qiáng)制的,因此不易傷苗;選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)苗管傾角和增加扶苗機(jī)構(gòu),就可保證秧苗有較好的直立度、株距均勻性和移栽深度;其喂入器是由多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的喂入筒構(gòu)成,栽植頻率可達(dá)到60~70株/min,比鉗夾式提高了30%~50%。但該機(jī)型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,造價(jià)較高。
目前該機(jī)的研究和推廣較多,形式大同小異,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)型:①采用水平回轉(zhuǎn)杯式移栽機(jī)。山東泰安與吉林大學(xué)合作研制的2ZY一200型移栽機(jī);山東泰安國(guó)泰拖拉機(jī)總廠生產(chǎn)的2ZM一2和2ZM—AI型棉花移栽機(jī);黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院研制的2ZB一4型杯式缽苗移栽機(jī);中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2ZDF型半自動(dòng)導(dǎo)苗管式移栽機(jī)。②采用水平回轉(zhuǎn)格盤式。吉林大學(xué)研制的2ZY一2型玉米缽苗移栽機(jī);河北省邯鄲市農(nóng)機(jī)推廣站研制的2BYZ一2型缽苗移栽機(jī)。③采用帶喂入式。由山東理工大學(xué)研制的2EG一2型帶喂入式缽苗移栽機(jī)。
2.3.5吊杯式移栽機(jī)。這是一種適合缽體尺寸較大的缽苗移栽機(jī)。該機(jī)由驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)栽植圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),吊杯隨偏心圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)并始終與地面保持垂直。當(dāng)?shù)醣D(zhuǎn)到圓盤上時(shí),人工將秧苗放入吊杯中;當(dāng)轉(zhuǎn)到最低位置附近時(shí),吊杯上的滾輪與導(dǎo)軌接觸將吊杯打開,秧苗自由落體運(yùn)動(dòng)落入鴨嘴開溝器開出的溝內(nèi),隨后覆土、鎮(zhèn)壓,完成栽植J。該機(jī)具有膜上打孔的突出優(yōu)點(diǎn);吊杯在栽植過程中對(duì)苗起扶植作用,直立度較好;對(duì)秧苗無(wú)夾持力,秧苗落地?zé)o沖擊,不傷苗。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,造價(jià)較高;喂苗速度不能過高,否則漏栽率增加,故生產(chǎn)率不高。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)型:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2ZY一40型吊杯式缽苗移栽機(jī);黑龍江八五零農(nóng)場(chǎng)研制的2ZB一6型缽苗栽植機(jī);新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所研制的2ZT一2型甜菜移栽機(jī);新疆新科聯(lián)科技有限公司研制的2ZS一2型蔬菜秧苗移栽機(jī);新疆農(nóng)墾科學(xué)院裝備研究所研制的2ZMI_2型膜上移栽機(jī);黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院研制的2ZB一4型缽苗移栽機(jī)。
2.3.6帶式移栽機(jī)。帶式移栽機(jī)由水平輸送帶和傾斜輸送帶組成,兩種帶具有不同的運(yùn)動(dòng)速度。缽苗首先在水平輸送帶上直立前進(jìn),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到末端時(shí),翻倒在傾斜輸送帶上,隨帶運(yùn)動(dòng)到末端時(shí)翻轉(zhuǎn)直立落入苗溝中。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,栽植效率較高,最高可達(dá)240~Jmin。但其工作可靠性和栽植質(zhì)量尚需要進(jìn)一步提升。
2.3.7滑道式移栽機(jī)?;朗揭圃詸C(jī)主要工作部件有上滑道、下滑道和分缽輪。此種機(jī)型實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)喂苗,作業(yè)速度大大提高,栽植頻率可達(dá)到180~rJmin,是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高速、高效的移栽機(jī)型。但是,與帶式移栽機(jī)一樣其工作可靠性仍需進(jìn)一步提高。
3存在主要問題及解決途徑
雖然近年來我國(guó)旱地移栽機(jī)械的研發(fā)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。但是,總體而言處于初級(jí)階段,尚有許多需要迫切解決的問題。
3.1農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝脫節(jié)嚴(yán)重我國(guó)許多機(jī)械移栽技術(shù)是從
借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)研發(fā)出來的,發(fā)達(dá)國(guó)家與移栽相配套的育苗技術(shù)已非常成熟。而我國(guó)與移栽相配套的育苗機(jī)具和設(shè)施非常薄弱,尤其是適于營(yíng)養(yǎng)缽苗和盤苗的高效精量播種設(shè)備更加匱乏,技術(shù)相對(duì)落后。此外,國(guó)內(nèi)移栽作物的土壤環(huán)境千差萬(wàn)別,種植制度復(fù)雜多樣,田塊以小而分散居多,嚴(yán)重制約了移栽機(jī)適用性。因此,應(yīng)在充分吸收發(fā)達(dá)國(guó)家育苗技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)情研發(fā)成本低廉、便于管理、利于機(jī)械化移栽的育苗方式,完善育苗設(shè)施和相應(yīng)的配套技術(shù),實(shí)現(xiàn)育苗工廠化和自動(dòng)化。對(duì)于缽苗而言,缽體大小和形狀一定要與移栽機(jī)械相結(jié)合。另外,應(yīng)以滿足機(jī)械作業(yè)為前提,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)的研究和農(nóng)田基本建設(shè)。
3.2機(jī)具作業(yè)通用性差目前研制的移栽機(jī)一般一種機(jī)
具難以實(shí)現(xiàn)多種作物的移栽作業(yè)。如煙草移栽機(jī)用在甘薯上效果就不佳。由于種植煙草的壟高、壟寬等都比甘薯壟大,用在甘薯移栽時(shí)鎮(zhèn)壓取功輪取功不暢,會(huì)出現(xiàn)漏栽秧苗現(xiàn)象。此外,如大蔥和韭菜移栽需要很小的株距,而另一些作物需要寬行距等,目前國(guó)內(nèi)的移栽機(jī)還難以滿足上述需求。因此,應(yīng)加強(qiáng)移栽機(jī)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化設(shè)計(jì),可通過快速更換一些作業(yè)組件,來滿足不同作物的移栽需求。
3.3缺乏科學(xué)、完善、統(tǒng)一的移栽機(jī)評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)應(yīng)加快研究和制定移栽機(jī)作業(yè)和檢測(cè)方法等標(biāo)準(zhǔn)的研究與制訂,為移栽機(jī)的研發(fā)推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
3.4生產(chǎn)效率不夠高和綜合效益不突出目前國(guó)內(nèi)的旱
地移栽機(jī)多為半自動(dòng)化,需要人工喂苗,對(duì)操作人員要求比較高,放苗要準(zhǔn)確、迅速,精力高度集中,否則會(huì)造成漏苗、缺苗現(xiàn)象,長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)易造成操作人員疲勞。由于受人工喂苗速度的制約和田塊小而分散的影響,一般國(guó)內(nèi)移栽機(jī)的作業(yè)效率只相當(dāng)于人工的5~15倍左右,遠(yuǎn)低于耕整、收獲等機(jī)械相對(duì)于人工作業(yè)的效率,故而綜合效益的優(yōu)勢(shì)不是特別明顯。這在一定程度上制約了用戶使用的熱情和積極性。因此,需對(duì)現(xiàn)有移栽技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)和提升,降低人工操作勞動(dòng)強(qiáng)度,提高喂苗速度,提升作業(yè)效率,實(shí)現(xiàn)“傻瓜式”式的高、精、準(zhǔn)移栽作業(yè)。
3.5移栽機(jī)具價(jià)格相對(duì)偏高
目前國(guó)內(nèi)移栽機(jī)少則每臺(tái)2萬(wàn)一3萬(wàn)元,多則7萬(wàn)一8萬(wàn)元,甚至更高。價(jià)格過高限制了其在我國(guó)的快速大規(guī)模推廣。因而,我國(guó)要加大研發(fā)力度,研制出質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定、操作便捷、維修方便、一機(jī)多用、性價(jià)比高的旱地移栽機(jī),并實(shí)現(xiàn)批量化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
4國(guó)內(nèi)旱地移栽機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
(1)旱地移栽機(jī)械的研發(fā)應(yīng)該和育苗技術(shù)結(jié)合起來。育苗移栽是一個(gè)系統(tǒng)工程,我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)從育苗到移栽的系統(tǒng)研究,在努力發(fā)展移栽機(jī)械同時(shí),應(yīng)實(shí)現(xiàn)育苗的機(jī)械化、自動(dòng)化、工廠化。
(2)半自動(dòng)移栽機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還將占據(jù)很高的份額,而且還會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間存在。半自動(dòng)化移栽機(jī)雖需較多輔助人員,但其適應(yīng)較好、使用方便、適合國(guó)情。因而,提高其生產(chǎn)率,完善其作業(yè)性能和可靠性,將是今后半自動(dòng)化移栽機(jī)的發(fā)展方向。
(3)隨著我國(guó)土地流轉(zhuǎn)和農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移,農(nóng)村勞動(dòng)力短缺已成為必須面對(duì)的問題。因此加強(qiáng)自動(dòng)取苗技術(shù)研究,研制性能優(yōu)越、價(jià)格合理的全自動(dòng)移栽機(jī)將是今后國(guó)內(nèi)早地移栽的另一大發(fā)展趨勢(shì)。
(4)通用移栽機(jī)和專用移栽機(jī)的研究相結(jié)合。我國(guó)在大力發(fā)展旱地作物移栽機(jī)研發(fā)的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)小作物移栽機(jī)的研發(fā),如大蔥、韭菜等;加大塑料大棚移栽機(jī)的研究。
(5)批量生產(chǎn),降低成本。我國(guó)農(nóng)民對(duì)旱地移栽機(jī)的需求熱情很高,但是,購(gòu)買力相對(duì)較低,這大大制約了移栽機(jī)的推廣和使用。為了加快其推廣使用,除要大力發(fā)展經(jīng)濟(jì),提高農(nóng)民收入水平,增加購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼力度外,另一方面要發(fā)揮大工業(yè)的特點(diǎn),選擇性能優(yōu)異的產(chǎn)品,進(jìn)行批量生產(chǎn),降低移栽機(jī)成本。
(6)加強(qiáng)與發(fā)達(dá)國(guó)家合作。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)旱地作物移栽機(jī)械化水平還很低,應(yīng)走出國(guó)門,加強(qiáng)與發(fā)達(dá)國(guó)家的合作和交流,充分吸收先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),研制適合國(guó)情的旱地移栽機(jī)械,并參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
5結(jié)束語(yǔ)
實(shí)現(xiàn)旱地作物移栽機(jī)械化已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。我國(guó)旱地移栽機(jī)械化正處于快速發(fā)展階段,玉米、棉花、甜菜、煙草、甘薯等作物的移栽面積正在逐年擴(kuò)大。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,以及農(nóng)村勞動(dòng)力的短缺和增值,旱地移栽機(jī)械的需求量將大幅度增加;育苗技術(shù)和耕整地技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展也為旱地移栽機(jī)械的研發(fā)提供了良好條件。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,旱地移栽機(jī)械在我國(guó)具有良好的發(fā)展趨勢(shì)和廣闊的發(fā)展前景。
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