我国旱地移栽机发展存在的问题及发展趋势

刘 岩 邱靖涵 王晨阳 方凯旗

（郑州科技学院车辆与交通工程学院，河南 郑州 450000）

目前，我国已成为全球最大的旱地果蔬生产与消费国，旱地果蔬种植面积及产量位居世界第一。超过60%的果蔬需要经过育苗栽植，相较于欧美等发达国家先进的全自动育种移栽方式，我国在旱地果蔬育种移栽过程中多采用传统的人工方式，并且栽植技术相对落后。人工操作难以保证植株种植时所需的间距与深度要求，人工种植常表现出劳动强度高、工作量大、耗时多、效率低且果蔬存活率低等现象［1］。因此，改良旱地农业机械及农业技术成为我国果蔬种植业发展中的重要任务之一。通过对欧美国家的旱地移栽机械与技术的深度学习，因地制宜地研究适合我国的旱地果蔬移栽机械与技术意义重大。

1 国内外旱地移栽机发展现状

1.1 国外发展现状

欧美和日本等发达国家的全自动移栽机及其相关技术相对成熟，并且得到了广泛推广应用。20世纪20年代，部分发达国家为减轻繁重的移栽工作并降低种植成本，开始研制用于蔬菜移栽的器具［2］。这极大地提高了种植作业效率，降低了劳动强度，减轻了劳动力负担。20世纪80年代，穴盘育苗技术得到了广泛的推广应用，育苗过程实现了机械化、自动化、规模化，随之出现了各种类型的育苗盘并开始大范围投入使用。目前，国外重点推广应用全自动移栽机，如基于空气整根育苗盘的Sk20蔬菜自动移栽机、HD144型自动移栽机、全自动蔬菜移栽机等，其中日本的典型机器有关东TⅡ－70型自动移栽机、鸭嘴式全自动膜上移栽机等［3-5］。但在全自动移栽机推广应用初期，其由于价格昂贵、内部结构复杂，难以得到大范围普及［6］。

1.2 国内发展现状

20世纪60年代，我国才开始对移栽机进行研究。初期，移栽机主要应用于移栽棉花、玉米等农作物。20世纪70年代，我国开始研制适用于裸根秧苗的半自动扦插机。20世纪80年代，我国开始研制带育苗基质的蔬菜半自动移栽机［7］。20世纪90年代，随着经济的快速发展以及改革开放带来的机遇，我国对于移栽机的研究进入了深入发展阶段，各个高校、农科院及一些农业机械器具公司先后研制出多种类型的移栽机械，但是并未投入市场进行批量生产。近年来，随着相关研究的逐步深入，我国已研制出多种类型的半自动旱地移栽机，如链夹式、绕性圆盘式、导苗管式、钳夹式和吊杯式半自动移栽机等［8］，但同样未大量投入使用。目前，我国旱地育苗移栽依然侧重于人工作业。也正因为机械化程度低，导致育种移栽劳动强度大、育苗成本高、生产效率低，故其综合经济效益并不显著。

2 我国旱地移栽机发展存在的不足与制约因素

我国旱地移栽机发展存在的不足主要体现在4个方面。第一，自动化程度不高，导致移植合格率不高，进而导致秧苗个体差异明显且成活率较低；第二，农业机械生产体系不健全，与发达国家相比有明显差距；第三，我国各地的生产环境存在差异，为降低研发成本而无法做到因地制宜，间接导致我国移栽机设备难以得到大面积推广应用；第四，由于农机价格昂贵，普通用户难以负担高额的购机支出，导致旱地移栽机的推广应用受阻。

制约我国旱地移栽机发展的因素有3个方面。第一，相较于欧美等发达国家，我国机械化旱地移栽技术研究起步较晚，在移栽机的研究方面也相对薄弱，且由于各类外在条件，如工业、地质、气候等客观条件的制约，导致机械化旱地移栽机及配套技术的推广应用较为困难，相较于发达国家依然存在很大差距。第二，在学习欧美国家相关技术的过程中，部分技术人员由于缺乏自我创新意识，导致所生产的机械不适应我国农业生产实际，器械产品的性能弱势尤为突出。随之而来的便是产品品型单一，机械配件不能通用，生产移栽难成体系，进而导致农业生产效率和规模大打折扣。第三，相较于欧美、荷兰等国家相对成熟的体系标准、相对完善的育苗技术及相对完整的自动化工业，我国缺少相应的行业标准，育苗移栽作业仍处于相对落后的半自动阶段，通常需要在多人引导辅助下才能完成作业，且工作效率、作业成本及作业效果均达不到预期。

3 我国旱地移栽机未来发展趋势

3.1 移栽机的技术进步同育苗栽植技术相融合

通过对欧美等国家的钵苗培育技术的学习，对各种型号的移栽机进行改造，以适应不同类型的钵体。由此完善从育苗到栽植的配套技术，进一步减少人工成本，增加经济效益。

3.2 传统机械与电气控制技术相结合

目前，我国移栽机主要处于半自动化发展阶段，未来在提升技术的前提下，针对半自动移栽机的缺点进行点对点改进，并将其与电气自动化、机电一体化相结合，实现移栽机全自动化，为实现农业现代化加砖铺路。

3.3 完善政策，制定标准

现阶段，我国在移栽机等农业机械方面依然缺乏相应的行业标准，在农业机械全自动化发展方面仍存在大量盲区。因此，应结合当前我国农业发展形势，为自动化移栽机械制定相应的行业标准，并对制造企业加大监管力度，确保移栽机械的质量符合相应的产业需求。

3.4 优化资源配置，合理使用土地

对整合优化土地，在保证土地开垦面积充足的前提下，尽可能将土地进行集中管理、集中生产。政府需对农业用地政策进行优化，出台相应的政策措施，并对从农人员进行集中的技术培训，提供相应的技术支持。在器械上，加大补贴力度，消除从业人员的后顾之忧，进而带动行业发展，提升广大群众对机械自动化的认可度。

4 结语

研制低成本、高性能、柔性化的旱地移栽机械将成为我国农业自动化发展趋势。为加快我国农用机械发展，提出以下两点建议。一是将现有理论与实践结论相结合。在加快移栽机原理研究的同时，应结合我国育种、栽植发展实际，不仅要在实验室进行模拟优化，而且应结合实践进行具体改良，并确立各阶段的实践方案，建立生产研发相结合的技术发展体系。二是推动通用机械与专业机械共同发展。当前，为适应我国国情，发展适用性强的旱地移栽机械势在必行。但随着我国农业的发展，旱地移栽机械势必朝向系统化、标准化方向发展。因此，提高各项农业果蔬的生产效率，研制与之相对应的专用机械将成为农业自动化发展的主要目标。