林业苗圃机械化育苗作业模式及关键技术提升方向

张卫国

(国家林业和草原局 哈尔滨林业机械研究所，哈尔滨 150086)

1 林业苗圃机械化发展分析

林业的发展既是生态建设的必然要求，也是国家建设和经济发展的重要保证，合理的林区建设是保护环境和提高林区人民收入的基础，更是经济与环境可持续发展的必由之路。传统的林区苗木栽培与种植多采用人工作业的形式，存在着效率低下、用工量大、质量不高等很多问题。随着经济社会的发展，到20世纪80年代，我国的苗木产业得到了很好的发展，很多苗圃逐渐以机械化生产代替传统的人力劳动，使树苗栽培的整地、筑床、播种、起苗、切根、移植等各个工序都有专门的机械设备进行应用，尽管当时的机械产品技术相对落后，但为苗圃机械化的发展打开了局面。由于近年来林区经济不景气，在产业结构的调整下，林业机械行业的发展较为缓慢，影响了苗圃机械化的进一步发展，急需新的机械产品和技术来保证林业育苗工作与现代化接轨。

2 机械化育苗作业模式

苗圃的机械化育苗工作涉及到的工序较多，主要包括了耕整地、筑床、播种、中耕除草、喷灌、病虫害防治、起苗、苗木移植等步骤，已经基本上具备机械化生产的能力，常用机械和特点如下。

2.1 机械化耕整地

苗圃耕整地机械多以小型耕整地机械为主，现阶段应用较多的机械为以拖拉机配套犁耕或旋耕机进行的作业，同时部分地区也使用手扶拖拉机配套耕整机的保自动化作业模式，通过机械化耕整地，能够使耕地表层以下15～20 cm深度的土壤实现有效松动和细碎，为苗木栽培创造良好土壤条件。

2.2 机械化筑床

筑床工作主要通过筑床机进行作业，在苗圃中应用十分广泛。在作业时，随着筑床机的行驶，会根据预设的距离按照指定行数将土壤成条状翻到床面上，后方的整形板将开出的床面与侧面均匀压实，从而形成良好的苗床。很多先进的筑床机能够实现耕整地与筑床同步完成的功能，具有较高的生产效率，筑床机的结构与安装形式如图1所示。

图1 2ZCX-1WQ筑床机

2.3 机械化播种

苗圃使用的播种机技术原理与农用播种机相同，可根据不同的种子特点选择不同的取种结构，常用的播种机包括外槽轮式播种机、圆盘式播种机、窝眼轮播种机和气力式播种机等，利用精量播种机作业，有利于节约种子，并使播种间距均匀，有利于树苗生长的均匀性。

2.4 机械化中耕除草

苗木栽培过程中的中耕除草作业十分重要，有利于保证树苗对养分的充分吸收，在苗圃中应用的中耕除草机多采用培垄与清除行间杂草同步作业的形式，以弥补杂草处理过程中对起垄造成的破坏，中耕除草机的主要功能包括了除草、松土、辅助防寒等，现阶段的很多机型逐渐趋向于苗圃专用化，如图2所示为DVH-102中耕除草设备。

图2 DVH-102中耕除草机

2.5 机械化灌溉

苗圃的灌溉设备主要包括三大类，分别为管道灌溉设备、移动灌溉设备、智能灌溉设备。管道式灌溉设备是苗圃灌溉的基础设施建设，能够实施常规灌溉、微灌、滴灌等多种灌溉模式，在苗圃灌溉中应用较多；移动式灌溉设备是指以拖拉机带动行进机械灌溉，主要应对不良地形或管道故障无法送水位置的灌溉使用；智能灌溉设备是一个自动化的系统，能根据土壤湿度情况自动控制管道进行灌溉。

2.6 机械化病虫害防治

传统的病虫害防治主要通过人工背负药箱进行喷药作业，近年来，随着植保机械的快速发展，很多苗圃逐渐应用风送式喷雾机和高地隙喷雾机进行苗木的植保作业，也有很多地区应用了植保无人机进行作业，都取得了较好的植保效果。

2.7 机械化起苗与移植

起苗主要是利用机械对苗木进行掘取工作，起苗机多采用拖拉机悬挂的作业形式，起苗机工作的主要部件是起苗刀，利用动刀式切根使苗床松动，苗木的根系与土壤脱离，先进的起苗机配备了振动式起苗刀和抖土器以提高起苗质量，起苗机结构如图3所示。苗木移植主要依靠苗木移植机进行，能够与起苗机配合快速完成苗木移植工作。

图3 起苗机结构

3 苗圃机械化的关键技术提升方向

3.1 临近工序的技术集成

由于苗木的栽培工作与传统的大宗粮食生产有较多的工序重合，因此在机械技术发展中可以充分借鉴农业机械的发展经验，将临近的工序作业在机械设计和功能上进行合并，从而有效减少作业过程的复杂程度，例如将耕整地、筑床与播种工序在机械技术上进行有机整合，形成联合作业机，则能够实现传统三次作业任务一次性完成，显著提高生产效率。

3.2 引进苗木机械智能管理系统

参考现代化的大棚生产，智慧大棚利用智能管理系统完成很多传统需要人工操作的任务，例如灌溉、植保等，现代化的苗圃也应利用智能系统对苗木生产状况进行监测与管理，从而提高苗木生产品质，为苗木造林建立良好基础。

3.3 加强专用机械的研究与开发

现阶段使用的很多苗圃机械都是普通的农业机械，例如播种机、植保机、耕整机等，这导致苗圃机械与林业育苗实际的农艺要求相脱离，存在着适用性不足的问题，因此，林业管理部门应当积极联系农机厂家和科研机构，加强对苗圃专用机械的研究与开发，使市场上出现更多的适用机型，进而保证育苗工作的科学化开展。