甜菜纸筒育苗移栽机械化技术

卢秉福，杨骥

（1.黑龙江大学农作物研究院，哈尔滨150080；2.中国农业科学院甜菜研究所，哈尔滨150080）

甜菜纸筒育苗移栽机械化技术

卢秉福1，2，杨骥1，2

（1.黑龙江大学农作物研究院，哈尔滨150080；2.中国农业科学院甜菜研究所，哈尔滨150080）

介绍了甜菜纸筒育苗机械化的主要设备及其工艺流程，阐述了甜菜纸筒育苗移栽的技术要求及甜菜移栽机的类型和工作原理。实现甜菜纸筒育苗移栽机械化不仅能够保证甜菜纸筒秧苗的移栽质量，而且能够提高劳动生产率，已成为甜菜生产的必然选择。

甜菜；纸筒育苗；机械化

甜菜纸筒育苗移栽技术是1956年日本甜菜糖业公司农事研究部增田昭芳博士首创[1]，具有增加有效积温，延长生育期，保证甜菜种植密度，增强甜菜抗逆性，实现规范化栽培等优点。尤其是在中轻度盐碱地上种植甜菜，采用纸筒育苗移栽技术可获得高产，甚至在重盐碱地块种植也能获得较好的产质量。

我国于1981年从日本引进该项技术，首先在黑龙江省进行试验，与此同时，黑龙江、吉林、内蒙古等省、自治区多次派谴技术人员赴日本研修甜菜纸筒育苗移栽技术，随着甜菜纸筒育苗移栽面积的迅速扩大，甜菜单产、总产均有很大提高[2]。近年来随着农村劳动力成本的迅速上升，对甜菜纸筒育苗移栽机械化技术提出了更高的要求，为保证甜菜纸筒育苗移栽技术的推广应用，实现甜菜纸筒育苗移栽机械化已成为必然选择。

1 甜菜育苗纸筒

甜菜育苗纸筒分为特1号和1号两种规格。特1号纸筒直径1.9cm，长15cm，适于垄作地区使用；1号纸筒直径1.9cm，长13cm，适于平作地区使用。每册均为1400个纸筒。这种育苗纸筒不用时可以折叠起来，育苗时将纸筒展开，放在垫板上装入营养土，然后播种、覆土和灌水，放入塑料大棚内育苗。育苗纸筒纸为专用合成纸，有的是在牛皮纸浆中加10%～30%的亲水性维尼龙纤维和少量防腐剂及肥料制成。粘贴用粘合剂要保证育苗期内纸筒不脱粘，栽植时又容易撕开。

2 甜菜纸筒育苗机械设备

2.1 床土筛分与肥料混配机

先将上年取好的或新准备的床土按一定比例放入输送机上，由输送机把原土加入碎土机。在高速旋转的滚筒碎土刀打击下，通过碎土刀与凹板的挤搓后，抛在碎土板上撞击破碎；破碎的土壤，经由振动筛分离，未碎的较大土块，则经筛面从大土块出口送出，细碎土粒通过筛网落在滑土板上滑出机外，沿着输送带进入填土机。碎土机输送带的上方有可控制肥料流出量的肥料槽，肥料槽流出的肥料与碎土机输出的床土进行初步混合。

2.2 土壤肥料搅拌机

土壤肥料搅拌机用于将土壤和肥料搅拌均匀。装有一定数量的交错排列钩形刀的滚筒在料斗内回转时，可进一步松碎土壤和肥料，并且进行搅拌。混合均匀后，转动料斗，将土肥倒出斗外，螺旋推运器将配制好的床土均匀加入甜菜育苗纸册。

2.3 蹾土机

蹾土机翻转台上安装突起板，挂接纸册，通过蹾土机振动将土蹾实，翻转后撤掉突起板，再进行播种作业。表1为几种甜菜纸筒育苗主要设备技术参数[3]。

表1 甜菜纸筒育苗主要设备技术参数

2.4 甜菜纸筒育苗播种机

甜菜纸筒育苗播种机主要使用气力播种机。工作时，甜菜种子被快速地撒在吸种板上，通过吸气装置使板上每个孔眼吸附1粒甜菜种子，剩余甜菜种子流回板的下面。将吸种板转动到漏种板处时，通过控制装置，去除真空吸力，甜菜种子便自吸种板孔落下，通过漏种板孔及下方的输种管落入各个相对应的纸筒内，然后覆土和浇水。这种播种机适用于纸筒的单粒点播，能有效地吸附各种颗粒状的甜菜种子，也能吸附非颗粒状的种子，如未经加工的甜菜单粒种等。有利于机械化作业，生产率较高。要求种子籽粒饱满，发芽率高，干净。

3 甜菜纸筒育苗工艺流程

用以育苗的土经过严格的消毒和调整pH值，称为原料土。原料土通过带施肥机构的原料土输送机，输送到碎土去石机。经过施肥、松碎、去石后制成床土，床土经输送机输送到装土机（图1）[4]。与此同时，装在特制塑料架内，底部盛有凸起板的展开了的纸筒组合（一册纸筒，一个架子）也被送到装土机下，装土机给纸筒装土，装的土高出于纸筒约5cm，通过滑道送到墩土机，墩土机将装入纸筒的土墩实，同时将上面多余的土刮平。通过滑道送到翻转机，翻转机将纸筒组合翻转1800，凸起板被翻转到上面，取走凸起板，每个纸筒上就留下了一个凹坑。通过滑道送到育苗播种机，在每个凹坑内播下1粒单胚种，通过滑道送到覆土工作台上，将床土覆盖在上面、刮平，装入专用的车上送入育苗设施内。该育苗成套设备每小时可完成60册纸筒的装土、播种任务，一天可处理8～10hm2所需要的苗。

图1 甜菜纸筒育苗装土、播种工艺流程

4 甜菜纸筒育苗移栽机械

4.1 甜菜纸筒育苗移栽的农业技术要求

甜菜秧苗的栽植方法，一般是先开穴或开沟，按预先计划好的距离栽下，覆土后压紧和浇水，待水全部渗下去以后，在定植穴的表面覆以细干土[5]。机械栽植要求把上述工艺过程全部或把主要部分一次完成。工作时应满足以下农业技术要求：第一，甜菜株行距和栽植深度均匀一致；第二，保证甜菜秧苗基本上垂直地面，倾斜度一般不应超过30°，无窝根现象；第三，避免伤秧，在纸筒栽植时，不应有严重破坏纸筒的现象；第四，无漏植和重植。

4.2 甜菜纸筒育苗移栽机的类型及工作原理

甜菜幼苗长到一定大小后，就要进行田间移栽。甜菜纸筒育苗移栽机的种类很多，按自动化程度可分为人力纸筒育苗移栽机、半机械化纸筒育苗移栽机和全自动纸筒育苗移栽机。按栽植器的形式又可分为链夹式、钳夹式、挠性圆盘式、吊篮式、导苗管式和带式等纸筒育苗移栽机。目前国内广泛使用的纸筒育苗移栽机绝大多数是半自动化甜菜纸筒育苗移栽机和少量日本进口的全自动化甜菜纸筒育苗移栽机。主要机型有：国产的2ZT-2型、2ZTK-2型以及日本进口的HB-SS20型、HBT-40型、CT-4S型、CT-2S型、BTP-2型、BTP-4型甜菜纸筒育苗移栽机等[6-8]。甜菜纸筒育苗移栽具有栽后没有缓苗期，成活率高等优点，在实际应用中取得了很好的效果。

半机械化鸭嘴式甜菜纸筒育苗移栽机主要由爪手、栽植圆环、偏心圆环、滑道等部件组成。栽植圆环与转轴固定，在圆环侧面装有栽植爪手，轴转动时带动栽植圆环一起旋转。偏心圆环是保证爪手作平行运动的主要部件，它通过偏心板与栽植圆环联结，并保持水平向前50mm的偏心。栽植爪手由两个爪片组成，爪片张开靠滑道的作用，关闭则靠弹簧的作用。

栽植器的工作过程为：机组前进时，开沟器破土成沟，纸筒秧苗由人工喂入旋转的爪手里。栽植爪手在偏心圆环的作用下，始终垂直于地面，当运行到接近于最低位置时，栽植爪手在滑道的作用下被张开，纸筒秧苗落入沟中。部分土壤从开沟器两侧尾部滑至纸筒秧苗周围，其余的土壤靠覆土器推送覆盖纸筒秧苗根部。脱离滑道控制的栽植爪手靠弹簧作用自行合拢。为了使纸筒秧苗栽入沟中保持直立，栽植爪手始终应做垂直于地面的运动，当转至最低位置投放纸筒秧苗时，爪手的线速度应该与机器前进速度相等，方向相反，即投入纸筒秧苗时，爪手绝对速度接近于零，才能保证纸筒秧苗平稳落入沟内[9]。

全自动甜菜纸筒育苗移栽机的工作原理：当机器前行时，平土器刮开表土，其后的开沟器破土成沟，操作者把纸筒苗放到喂苗传送带上，苗的根部朝向操作者。排列好的纸筒苗被传送带依次传送，经苗检测皮带对纸筒的夹持，空苗或弱苗被去除，好的苗最后被传输给橡胶圆盘。被橡胶圆盘夹住的纸筒苗随着圆盘向下转动，然后被垂直放到由开沟器开出的沟里。纸筒被投入沟中的瞬间，随着机器的前进由开沟器两侧尾部回土及沟两侧自动回土把纸筒稳住在沟里，同时开沟器后的圆盘覆土器继续覆土，将纸筒埋住。

4.3 纸筒育苗移栽机前进速度的确定

甜菜纸筒育苗移栽机工作时的前进速度Vm取决于规定的株距S（mm）和喂入量Q（棵/分），即：

由上式可以看出，当要求株距一定时，机器的前进速度Vm与栽植手喂入量Q有关。一个栽植手一般每分钟喂入45棵左右，当要求株距为S=200～280mm时，则Vm=0.54～0.76km/h。

4.4 甜菜纸筒苗移栽株距的调节

纸筒育苗移栽机多数采用链条传动，以地轮为驱动轮，通过链条带动栽植器工作。机器工作时，地轮走过的距离应等于所栽秧苗株数与株距的乘积，如果再考虑地轮打滑率δ，则：πD地n地（1+δ）=S·C·n栽

由上式可知，传动比i为地轮转速n地与栽植器主动链轮转速n栽之比值。株距S及秧夹数C与传动比i成正比，与地轮直径D地成反比。对一台机器来说D地和秧夹数C基本上是确定的，因此，调节株距通常用改变传动比的办法来实现，即采用更换主、被动链轮的办法进行调节。

5 结论

移栽机结构虽然不十分复杂，但设计巧妙，制造精细，工艺要求高。目前生产中使用最多约占80%～90%的是机引双行移栽机，配套动力14.7～29.4kW拖拉机，需驾驶员1人，分苗、供苗每垄2人，由苗床装箱及倒运1～2人，一般需6～7人组成1个作业组，每天可移栽1.5～2hm2。为了减少人工，移栽机目前正向全自动发展，只需要拖拉机驾驶员1人和1～2人苗床装箱倒运[10]。机械移栽甜菜纸筒秧苗栽得直、深度一致，株、行距一致，所以种植均匀，机械移栽较人工移栽效率可提高8～10倍。

[1]杨骥，韩秉进.日本甜菜生产考察报告[J].中国糖料，2010（4）：83-86.

[2]卢秉福，张祖立.甜菜生产机械化的研究进展及发展趋势[J].农机化研究，2007（1）：59-62.

[3]王立涛，赵胜雪，藤红英.甜菜机械化纸筒育苗移栽[J].新疆农机化，2009（1）：22-23.

[4]陈光乐.日本甜菜机械考察报告[J].中国甜菜，1984（1）：50-56.

[5]李刚，秦树才.发挥“龙头”企业优势加速甜菜产业化进程[J].中国糖料，2004（1）：60-63.

[6]年玉宝，郭瑞，菅晨光，等.日本CT-4S和CT-2S型甜菜纸筒育苗移栽机的试验示范[J].中国糖料，2004（2）：32-35.

[7]東洋農機株式會社.ビ-ト栽培の機械化[R].1980.

[8]杜义.日本甜菜糖业管理[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1990.

[9]蒋恩臣.农业生产机械化[M].北京：中国农业出版社，2003.

[10]赵凤梧，王志德，年玉宝，等.建设“三高四化”甜菜产业化基地的框架[J].中国糖料，2004（4）：54-57.

Mechanization Technique for Sugarbeet Paper Pot Seedling Transplanting

LU Bing-fu1,2,YANG Ji1,2
(1.Crops Research Institute of Heilongjiang University,Harbin 150080,China; 2.Sugarbeet Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150080,China)

The main equipments and technologic process for mechanization of sugarbeet paper pot seedling, expounded technical requirements,types of machines and work theory for sugarbeet paper pot seedling transplanting were introduced.Mechanization of sugarbeet seedling transplanting was realized which could not only ensure the quality of sugarbeet paper pot transplanting seedlings,but also increase productivity,it has become an inevitable choice for sugarbeet production.

sugarbeet;paper pot seedling;mechanization

S566.3

A

1007-2624（2011）03-0068-03

2010-12-02

农业部“948”项目（2010-C8）资助。

卢秉福（1963-），男，吉林省梅河口市人，博士、研究员。