低密度蔬菜移栽机的选型与验证分析

岳崇勤 夏海荣

（上海市农业机械鉴定推广站，上海 201601）

蔬菜生产相对粮食作物面临劳动力紧缺、生产成本高、机械化水平低等突出问题（黄丹枫，2012）。据笔者不完全统计，上海地区常年种植结球生菜、甘蓝、花椰菜、青花菜达1.27万hm2（19万亩）左右，这些蔬菜通常采用育苗移栽的方式，可以提高单位面积产量，改善产品品质，但人工移栽需要耗费大量的劳动力，并且劳动强度大、生产效率低、栽植质量差，生产成本较高。采用机械化的方式完成移栽，可以提高作物生产经济效益，生产上迫切需要移栽机代替人工移栽（金鑫 等，2013；薛党勤 等，2013；张振国 等，2013；俞高红 等，2015；李华 等，2017；张晓龙 等，2017）。目前我国使用的移栽机普遍存在漏苗、伤苗等问题，致使蔬菜移栽环节机械作业覆盖率低（韩长杰和样宛章，2013）。为此，依托上海市科技兴农项目、财政性项目等，上海市农业机械鉴定推广站大力推进机械化移栽技术。为了在“引机入沪”的过程中尽可能避免出现“水土不服”的症状，更好地促进上海地区低密度移栽类蔬菜机械化的发展，在引进前应充分了解移栽机各项性能指标，对国内外较为先进的移栽机进行选型试验和验证分析。近年来一些行业标准提出了农机推广鉴定需要进行验证分析，但针对农机验证分析的有效路径还没有较为成熟具体的方法。本文以结球生菜、花椰菜、青花菜等低密度移栽蔬菜为对象，进行低密度移栽机筛选和验证分析，并探索农机验证分析的方法和路径。

蔬菜机械推广应用受土壤、气候、蔬菜种类等各种因素的影响，依据上海地区低密度蔬菜的栽培条件，对4种移栽机进行综合评价。结果表明洋马PF2R全自动双行移栽机和意大利Hortech蔬菜移栽机适用于上海地区露地和连栋大棚蔬菜生产，可大面积推广；井关PVHR2-E18移栽机适用于较小田块和部分连栋大棚蔬菜生产，可进行小面积推广；鼎铎2ZB-2移栽机对小型棚室具有一定的推广价值和优势。

1 4种移栽机的基本性能

2016～2017年在上海市奉贤区海湾镇、松江区叶榭镇对预引进的4种移栽机的机械作业情况进行了现场测试。这4种移栽机分别为日本洋马株式会社生产的PF2R全自动双行移栽机、意大利Hortech公司生产的蔬菜移栽机、江苏井关农机（常州）有限公司生产的PVHR2-E18移栽机和陕西鼎铎机械有限公司生产的2ZB-2移栽机，外观及基本性能如图1～4、表1所示。根据各机型选择适宜的蔬菜种类及品种，青花菜选用四季绿，采用洋马PF2R全自动双行移栽机和Hortech蔬菜移栽机进行定植；花椰菜选用庆阳90天，采用井关PVHR2-E18移栽机进行定植；结球生菜选用莎莉娜斯，采用鼎铎2ZB-2移栽机进行定植。青花菜、花椰菜苗龄均为33天，结球生菜苗龄为35天，种苗均委托上海星辉蔬菜有限公司进行标准化培育。

测定方法参考中华人民共和国工业和信息化部标准《JB/T 10291—2013旱地栽植机械》，测定前检查各移栽机保持完好工作状态，设定好株距；测定时3人一组，2人实测，1人记录；具体测定各移栽机器油耗、移栽时间、一次实现移栽行数、漏栽率、重栽率、倒伏率、埋苗率、伤苗率、栽植株距、栽植深度等。

图1 洋马PF2R全自动双行移栽机

图2 意大利Hortech蔬菜移栽机

图3 井关PVHR2-E18移栽机

图4 鼎铎2ZB-2移栽机

表1 4种移栽机的基本性能

2 4种移栽机的性能比较

2.1 作业性能

从表2可以看出，在对上海地区农业环境适应性方面，4种移栽机均表现出较强适应性，能满足正常农业生产条件下对土质和土壤表层含水率的要求。但是由于Hortech蔬菜移栽机机型自重和外形尺寸较大，需要动力（本试验采用东风804拖拉机）牵引，在小型棚室内使用受到限制，转向和拐弯不如其他3种移栽机方便灵活。

在栽植品种适应性方面，4种移栽机均能满足低密度甘蓝类、花菜类、生菜等的移栽，在株行距配置上也符合上海地区原有的农业生产习惯。除了洋马PF2R全自动双行移栽机需要配备特定的育苗流水线和育苗盘，并对株高有严格要求外，其他3种移栽机在株高、株型等方面的适应性都相对宽松，其中鼎铎2ZB-2移栽机的适应范围更广。

在机械配套适应性方面，4种移栽机均能够与育苗设备、耕整地机械、做畦机械、动力机械等良好适应。

在作业成本方面，4种移栽机各有优势。洋马PF2R全自动双行移栽机只需1人操作，取苗、栽植都是自动化操作，相比其他移栽机的半自动化操作，在节省人力方面具有独特的优势；鼎铎2ZB-2移栽机依靠电力驱动，节省资源，安全无污染，熟练工可以1人操作，在节能环保上优势极明显，但其工作效率低、作业时间较长；井关PVHR2-E18移栽机的效率和成本介于洋马PF2R全自动双行移栽机和鼎铎2ZB-2移栽机之间，优劣势较平衡；Hortech蔬菜移栽机需要牵引作业，油耗较大，而且需要2名非常熟练的工人同时进行取苗、投苗工作，才能保证移栽密度，人工取苗和投苗速度决定移栽效率，在露地作业时移栽效率更加突出。

表2 4种移栽机的作业性能

2.2 移栽质量

从表3可以看出，洋马PF2R全自动双行移栽机、Hortech蔬菜移栽机、井关PVHR2-E18移栽机和鼎铎2ZB-2移栽机的栽植合格率均达到了合格标准（≥90%），移栽质量符合要求，且几种移栽机均未出现伤苗现象，漏栽率、重栽率、倒伏率、埋苗率等指标均符合要求（卢勇涛 等，2011）。在栽植效率上，洋马PF2R全自动双行移栽机效率最高，为6 600株·h-1（1人作业）；其次是Hortech蔬菜移栽机，为5 106株·h-1（3人作业）；鼎铎2ZB-2移栽机的效率最低，为4 280株·h-1（1人作业）。试验中选择2名年龄在50～55岁之间的熟练移栽工人，按照株距35 cm进行人工移栽，经计算人工移栽效率为1 288株·h-1（1人）。4种移栽机与人工移栽效率相比，洋马PF2R全自动双行移栽机的移栽效率提高5倍以上，Hortech蔬菜移栽机、井关PVHR2-E18移栽机、鼎铎2ZB-2移栽机的移栽效率分别提高了3.96、3.34、3.32倍。

表3 4种移栽机的移栽质量

洋马PF2R全自动双行移栽机移栽的是青花菜幼苗，采用全自动操作，株距变异系数仅为1.00%，表明与设定值之间差异较小，作业稳定。Hortech蔬菜移栽机移栽的是青花菜幼苗，设定株距33 cm，实测平均株距32.25 cm，但其株距变异系数最高，为6.53%，相较其他3种移栽机最不稳定。井关PVHR2-E18移栽机移栽的是花椰菜，设定株距38 cm，实测平均株距39.33 cm，与设定值差异不大；且株距间较稳定，变异系数为2.89%。鼎铎2ZB-2移栽机移栽的是结球生菜，设定株距25 cm，实测株距22.50 cm，与设定值有一定差距；但株距变异系数为2.22%，说明株距间变化不大，较为稳定。

在栽植深度上，4种移栽机的栽植深度都在合格范围内；在移栽深度稳定性上，由于鼎铎2ZB-2移栽机移栽深度可调范围大，相比Hortech蔬菜移栽机和井关PVHR2-E18移栽机更为稳定。

2.3 作业适应性

从表4可以看出，洋马PF2R全自动双行移栽机总体得分最高，综合作业性能最优；Hortech蔬菜移栽机移栽质量较好、效率高，但耗能多、劳动力成本相对较高。

2.4 4种移栽机优劣比较

参试4种移栽机中只有Hortech蔬菜移栽机是4行移栽机，其余3种均是双行移栽机，在设计、使用上都有各自的优劣势（表5）：洋马PF2R全自动双行移栽机可调的株行距范围更能适应甘蓝类、花椰菜类蔬菜的移栽，但对幼苗的要求较高，不能有徒长现象，并且还需要专用育苗流水线和育苗盘；Hortech蔬菜移栽机无自带动力，需要动力配套，适用于露地作业；井关PVHR2-E18移栽机移栽质量较稳定，株行距调整范围适于甘蓝类、茄果类蔬菜的移栽，适用于较小田块和连栋大棚作业；鼎铎2ZB-2移栽机株行距调整范围广，较高密度的叶菜类蔬菜移栽也可以使用，但工作效率较低，适用于棚室内作业。

表4 4种移栽机的作业适应性

表5 4种移栽机的优劣比较

3 结论

蔬菜机械推广应用受土壤、气候、蔬菜种类等各种因素的影响，根据上海地区的种植条件，4种低密度移栽机总体评价由高到低依次为：洋马PF2R全自动双行移栽机、鼎铎2ZB-2移栽机、井关PVHR2-E18移栽机、Hortech蔬菜移栽机。洋马PF2R全自动双行移栽机和Hortech蔬菜移栽机适用于上海地区露地和连栋大棚蔬菜生产，工作效率高，可大面积推广；井关PVHR2-E18移栽机适用于较小田块和部分连栋大棚蔬菜生产，可进行小面积推广；鼎铎2ZB-2移栽机具有小巧、灵活、无污染等优势，在节能减排上代表着移栽机的发展方向，对小型棚室具有一定的推广价值和优势。

选型试验和验证分析是农机技术推广最重要的环节之一，对于后续能否大面积产业化推广具有重要意义，本文筛选出了低密度移栽机可推广的机型，为下一步进行高密度绿叶类蔬菜移栽机选型试验和验证分析奠定了基础。

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