上海市绿叶菜移栽种植模式及移栽设备应用情况探讨＊

顾小小，朱春燕，成松松

（上海市农业机械研究所，上海 201106）

近几年，上海市绿叶菜年播种面积稳定在28万亩（18676 hm2）以上，且上海市民消费的85% 以上绿叶菜主要依靠上海本地生产[1]。从食品安全和食用口感的角度出发，实现绿叶菜自产自销一直是上海农业生产的重要目标。为切实保障绿叶菜的周年稳定供应，加快实现绿叶菜生产的全程机械化，须进一步加强绿叶菜移栽种植的相关研究与应用。

绿叶菜移栽以钵苗移栽为主要方式，该方式育苗配套技术相对成熟，苗移栽后成活率高，产量有保障。现普遍采用人工移栽，劳动强度大、生产效率低，机械化移栽能省工省力，提高生产效率，且移栽深度、间距一致，既提高成活率[2]，又便于后续机械化收获，有利于实现绿叶菜的全程机械化。

移栽设备按自动化程度可分为手动、半自动和全自动，按栽植部件持苗及植苗机构工作原理可分为钳夹式、链夹式、导苗管式、吊篮式夹式、输送带式、挠性圆盘式[3]。其中，钳夹式、链夹式移栽机除传动方式外原理相同，结构简单，株距和栽植深度稳定[4]，但作业效率低，一般为1800～2400 株/h，且易伤苗，苗易倾倒，易埋苗[5]；导苗管式移栽机不易伤苗，人工喂苗时作业速度可达3600～4200 株/h，但结构复杂，造价高[4]；吊篮式夹式移栽机适用较大尺寸钵体，可膜上打孔，钵苗不受冲击，但结构复杂，效率较低[5]；输送带式移栽机结构简单、效率高，但可靠性差，栽植质量低；挠性圆盘式移栽机对株距适应性较好，结构简单实用[4]，但株距和栽植深度不稳定，存在伤苗、漏苗、埋苗现象[5]。

国外对蔬菜移栽机械的研究起步较早。欧美几种典型移栽机采用了机电液一体化技术。钵苗从穴盘到植入田间由顶出机构、取苗机构、输苗机构、植苗机构接力完成，移栽效率高，但整机偏向于大型化[2]，不适用于设施内的蔬菜移栽[6]。日韩偏向采用纯机械结构，体积小，可靠性强，制造精度高[2]。一般只适用于一种作物，专用性强[5]；栽植行数少，不适用于高密度移栽；且需要特制的挠性软盘，与国内普遍使用的穴盘不配套[6]。近年来，国内开展蔬菜移栽设备研究，研制出一批半自动移栽机械，需要人工将钵苗从穴盘中取出后向栽植器中投苗，栽植器再将钵苗栽植到土壤中。此类设备仅替代了人工栽植的动作，仍需要多人才能完成作业，移栽机连续作业时，人工劳动强度大，且机器间歇步进，效率很难提高，导致经济效益提高不明显[6]。国内尚缺乏成熟可靠的全自动高密度蔬菜移栽机[2]。

上海市绿叶菜移栽基本情况

上海市绿叶菜移栽基本模式

根据调研，上海地区青菜种植约6～7 茬/ 年，合作社通过移栽种植模式，可增加1～3 茬/ 年。在菜价较低的时间段采用直播，在菜价较高的时间段（夏季、过年、雨雪天等），为抢时间采用移栽。普遍采用人工移栽模式，部分合作社采用自主育苗后钵苗移栽，大部分合作社将直播后间苗时多余的苗用于移栽。栽植深度为钵浅入土。上海地区生菜因其既不耐寒，又不耐热的特性而主要集中在春秋两季种植，一年2～4 茬。生菜种子细小且较贵，直播无法保证种子发芽率和生长统一性，所以一般均采用移栽模式。

青菜育苗14～30 天至两叶一心到四叶一心进行移栽，移栽对土壤坚实度要求较高（直播则土壤不易过于紧实）。畦面宽度在1.2～1.5 m，每畦6～12 行，株距10～20 cm。移栽后浇水1～3 次，第一次需浇透。移栽后设施内种植需1 个月，露地种植需2.5 个月。

生菜育苗约1 个月。如采用移栽机移栽，需控制苗的大小，避免因苗过大而堵塞移栽机栽植部件。在带镇压的作畦机所起的畦面上移栽，畦面宽度1.1 m，根据生菜品种的不同，每畦栽植2 行、4 行、5 行或者6 行，要求畦面尽量高，方便控水，移栽后露地种植需2 个月。

上海地区应用的移栽设备

根据调研结果，上海市有移栽需求的合作社普遍配备‘韩国A5-1200’八行移栽机用于绿叶菜的移栽，该移栽机需两个人手动投苗，有人跟着补苗，虽减少了弯腰移栽的劳动强度，但劳动力投入并没有减少。部分合作社根据生产实际需求，将该移栽机的栽植部件拆掉部分，改为四行、六行移栽机。

部分合作社采用‘日本洋马PH1’两行全自动移栽机用于甘蓝的移栽，也有合作社用该两行移栽机在畦面上来回行驶两遍，完成四行移栽。该移栽机可自动取苗投苗，人工只需将苗盘推入指定位置即可，但移栽质量有待提高，漏栽现象还是较多。此外该移栽机行距较大，不适用于常规的青菜、生菜移栽作业。

还有一些合作社应用‘鼎铎2ZB-4’四行半自动移栽机。个别合作社自主研发绿叶菜移栽机。经走访发现，大多拥有移栽设备的合作社都仍普遍采用人工移栽，移栽机械仍作为试验用途。部分移栽设备性能对比如表1。

表1 部分移栽设备性能对比[7-8]

此外，本市绿叶菜植物工厂化种植技术蓬勃发展，移栽作为自动化、智能化生产流水线上重要的一环，得到了充分的重视。上海多吉山农业发展有限公司、上海绿立方农业发展有限公司等都实现了工厂化自动移栽，可完成钵苗从高密度到低密度穴盘的稀植移栽，且前后工序自动衔接，育苗和种植时间短、效率高。上海星辉蔬菜有限公司实现自动识别和剔除穴盘里不健康钵苗并利用移栽机械臂自动补齐合格的苗，能有效保证种苗一致性，为高质量移栽提供保证。

分析与讨论

移栽模式对比分析

人工移栽效率约为1000～1400 株/h[7]，机械移栽作业效率显著优于人工移栽。人工移栽对土壤土质、含水量，畦面坚实度、平整度，种苗高度、展叶宽度等无特殊要求，适应性极强。机械移栽对农业环境有一定的要求，且温室设施的规格，设施是否宜机化，土壤是否适宜机械化作业，前道耕整地工序是否达标，育苗质量，机手和作业人员的熟练度等都会对移载设备的质量产生较大影响。

人工移栽不伤苗不埋苗，栽植合格率高，但株行距参差不齐，影响后续植保、收获等作业工序。机械移栽的移栽合格率能达到合格标准，移栽质量符合要求。

成本收益对比分析

直播成本主要包括种子、农药、化肥等物料成本；间苗、补苗人工成本；土地租赁成本、设施折旧等。人工移栽主要增加了移栽人工成本。机械移栽成本主要增加了购机成本；机手和作业人工成本；燃料动力成本；基质、穴盘等物料成本等。其中，有机肥约100 元/667 m2，种子约60～80元/667 m2，人工费用约10～15 元/ 工/h，机手工资约6000 元/ 月，购机政府补贴约50%～80%，移栽育苗成本约0.07～0.1 元/ 棵。

育苗移栽可提前育苗，适时移栽，能大幅度提高种植效率，可将农作物的生育期提前15 天左右，提高复种指数，提高土地利用率，分摊了更多土地租赁成本以及设施折旧；移栽能有效避免早春低温、倒春寒、霜冻、冰雹等气候的不良影响，以及病虫害、干旱等自然灾害，幼苗成活率高，节省了种子等物料成本；移栽模式下种植间距均匀、可控，不需要间苗、补苗，幼苗长势均匀一致，便于田间管理和机械化植保、收割，减少人工成本。

根据调研了解到，合作社向盒马、叮咚等平台销售绿叶菜是采用自主申报产量的方式，再由各平台分配采购数量。因此合作社需精准预估和控制产量。各平台均要求绿叶菜品相好，以青菜为例，要求单棵菜重75～150 g。移栽种植绿叶菜产量稳定、一致性高、品质好，便于测算和掌控产量,有利于产生稳定高收益。

问题与思考

移栽设备可靠性适用性

现阶段市场上有国内外各类移栽设备。然而国外移载设备与国内移栽种植农艺无法完全匹配，且对育苗质量要求较高，结构复杂、价格高，尚无法满足国内需求。国内现有移栽设备则多依赖手工投苗，整机效率低下，虽比单纯的手工移栽效率有所提高，但与种植现代化、自动化的要求仍存在不少差距。本市绿叶菜消费的主体为小青菜，其种植的行距和株距均较小，仍没有适用的高密度自动移栽设备。此外现有各类设备通用性较差，对苗和苗盘各有不同要求；机械移栽质量无法保证，移栽的同时需要多人补苗，特别是国产设备，可靠性还有待进一步加强。

育苗的标准化

育苗质量直接影响移栽质量。钵苗的基质配比要合理，苗钵的结构体要紧实，黏结强度、抗压强度大，从而保证易于夹取而不易损伤[9]。基质孔隙率过大则过于松散，不利于机械抓取；而孔隙率过小则水分和空气少，影响钵苗生长。适中的含水率使得钵体牢固，易于夹取移栽。含水率较小的苗钵易松散[9]，而含水率较大的苗钵粘力大，不易夹取，且易粘在栽植器内，影响移栽成功率。钵苗长势包括根系生长和叶片生长。根系生长茂盛有利于团结基质，便于抓取，长势中等以上钵苗可得到稳定上升的夹紧力；叶片生长过于茂盛则会枝叶纠缠且互相遮挡，使机械容易多抓、错抓。

调研中发现，走访的十多家合作社所用的育苗穴盘均不相同，有128、196、218、220 穴等；有软质、有硬质；有圆孔、有方孔，且孔径、孔深等等均各不相同。此外，钵苗的基质配比、含水率、钵苗长势等缺乏有效的农艺控制方法和统一的标准，从而影响移栽效果。

前道工序的配套设备

穴盘播种受漏播、播深、种子完粒化等各方面影响，可能会出现空穴，从而导致移栽时漏栽，影响移栽效率和质量。因此要配备高效精量的穴盘播种流水线。并且为保证钵苗一致性，应配备穴盘补苗设备，自动识别并补苗，从而保证移栽时钵苗长势一致，且无空穴。

穴盘自动播种流水线普遍要求穴盘要有一定的强度，然而，自动移栽机为抓取方便，普遍要求穴盘要较为柔软易弯折，两者作为前后工序，对穴盘提出了不同的要求。移栽设备对畦面平整度、畦面坚实度、土壤细碎度、沟底平整度均有相应的要求，因此要配套相适应的耕整机械，且作业质量要符合要求。

“机器换人”的主动性

经调研走访发现，现阶段合作社普遍仅开展机械移栽试验，日常生产过程中仍采用直播或人工移栽。移栽环节的“机器换人”主动性不高。原因在于，一方面人工费用虽一直攀升，但仍处于有工可用的阶段，“机器换人”的迫切性不明显；另一方面，现有移栽机需配备机手、作业人员、辅助作业人员等，并没有完全解放劳动力，只是将人工从繁重的弯腰作业改为其他作业状态。且机器普遍操作复杂，效率不高，设备经济性不佳。

此外，本市普遍为小地块或设施内作业，现有机械进出单棚困难，如果没有较大的体量，生产者普遍不考虑采用机械代替人工。且现有设备普遍可靠性不高，适应性不强，通用性不强，影响生产者选择。

对策与建议

加大对移栽种植模式的研究应用

目前，应加大对移栽种植模式的研究，明确不同品种绿叶菜在不同季节移栽的具体要求和模式，包括浇水、施肥、株行距、栽植深度、畦面高度、宽度、坚实度等，形成相应的技术规程，指导具体生产实践，实现推广应用，为机械化移栽提供强有力的科学依据和技术支撑。

加快对本地适用移栽设备的研究应用

在移栽机关键技术领域实现突破，加快研究本地适用的全自动绿叶菜移栽机，加快产业化应用步伐。机具需求如下。

（1）适应上海农业环境，机身灵活，能适应设施内作业要求，并能应对本市正常农业生产条件下土质和土壤表层含水量等各类情况。能符合上海原有的生产习惯和绿叶菜生产的农艺要求，对钵苗的苗高、株型有相对宽松的适应范围。

（2）与前后道工序的机械配套适应性强，与育苗、耕整地机械，以及后期采收机械相适应，能满足全程机械化要求。

（3）考虑选择清洁无污染的动力源，减少设备作业对棚内环境的污染。

（4）融合电控、液压、气压、智能化等技术，简洁高效、自动精准实现自动取苗、投苗、送苗，设备结构合理、性能可靠、运行平稳、移栽效率高、合格率高，漏栽率、重载率、倒伏率、埋苗率、栽植深度合格率等各项指标均能符合要求，移栽质量好。整机性价比高，操作方便，维护便捷。

（5）增强移栽设备的通用性，能灵活调整株行距来适宜本地多种绿叶菜的移栽种植，实现一机多用。针对不同品种绿叶菜的移栽，有明确的设备使用规范和标准。

加强农机农艺融合

加强与移栽机械相配套的农艺研究。针对移栽要求，制定育苗标准规范，明确移栽机适用的穴盘材质、规格、尺寸，包括孔穴数量、孔径、孔深等。探寻适宜的基质配比、钵苗含水率，探寻如何通过调控水肥实现控制钵苗根系和叶片的生长，使钵苗更为标准化，便于抓取和栽植。除了育苗农艺要配合移栽机具外，要使移栽设备机构设计适应育苗农艺特点，真正做到农机农艺融合。

加速前后道工序配套设备的研究与发展

加速前后道工序配套设备的研究，实现各生产环节的有序衔接，为全程机械化打下基础。研究应用配套的穴盘播种设备、育苗设备、穴盘补苗设备、耕整地机械、植保机械等。

现缺乏高效、经济、适用的收获设备，因此生产者对于移栽机的应用积极性不高，而现绿叶菜生产最耗费人工的阶段就是收获阶段，加快研究应用配套的收获机械，用机械化收割倒逼生产者选择机械移栽。

多措并举，提升移栽“机器换人”积极性

从政策扶持、宣传培训、示范推广等角度多措并举，共同促进生产者在移栽环节“机器换人”的积极性和主动性。

政府部门将更多本市适用绿叶菜移栽机械纳入政府补贴目录，降低生产者购机成本，或以作业补贴的形式，直接补贴机械移栽作业，用政策和经济激励机械移栽。并加强机械化移栽作业的宣传和培训，让更多生产者了解如何规范化开展移栽作业，如何操作移栽机械，如何实现高效、高质量移栽。以“机器换人”示范点为抓手，以点带面，示范推广机械化移栽作业模式和相关设备。同时加快全程全面绿叶菜“机器换人”相关研究并加快构建机械作业社会化服务体系，充分利用自动化、智能化、信息化技术，打通全产业链条，以全程全面机械化来倒逼移栽环节的“机器换人”。