旱地移栽機械概述與走勢
時間:2022-04-18 04:13:00
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機械化移栽技術適用于玉米、棉花、蔬菜、煙草、甘薯、甜菜等多種作物。采用育苗移栽技術可使農作物大大提高抗御寒冷、干旱、鹽堿和病蟲害的能力,使播種期提前,苗壯,縮短田間生長期,提高單位面積產量,對緩解我國農作物種植茬口緊張局面,發展高產高效農業具有重要意義”。
我國對旱地移栽機械的研究始于20世紀60年代,起步較早,但發展并不快。從20世紀70年代開始,我國已開始研制裸苗移栽機,最初用于甜菜的移栽;到20世紀80年代成功研制出半自動蔬菜移栽機;同時,我國也從國外引進了若干適于蔬菜、甜菜、煙草等經濟作物的移栽機械。由于育苗技術落后、配套設施差、機具性能不穩定、生產效率低以及價格昂貴等原因,旱地移栽機械一直未能得到大規模推廣使用。近年來,隨著旱地育苗移栽技術的發展,農村勞動力短缺以及勞動力成本的上升,使旱地移栽機械的研發有了新的動力,也取得了新的進展。目前,國內研發出的旱地移栽機械以半自動為主,而全自動移栽機因其育苗要求高、結構復雜、價格高昂,尚處于起步階段。
2我國旱地移栽機械類型
目前,國內對旱地移栽機械分類尚無統一規定,大致可以按4種方式進行歸類。
2.1按秧苗是否帶土分類目前國內移栽機按秧苗是否
帶土可分為裸苗移栽機(不帶土)和缽苗移栽機(帶土)兩類。裸苗移栽機移栽秧苗工序較少、成本較低,目前煙草、棉花、油菜、甘薯等部分采用裸苗移栽。缽苗移栽的制缽成本較高、工序繁多、人工成本也較高,但秧苗成活率較高,因此在蔬菜、煙草、棉花、油菜等作物中都大量使用了缽苗移栽機進行移栽。
2.2按作業自動化程度分類按作業自動化程度可分手動移栽器、半自動移栽機和全自動栽植機。
2.2.1手動移栽器。一般采用簡易器具打孔,手工放置苗,主要用于棉花、甜菜、蔬菜等作物補苗栽插。
2.2.2半自動移栽機。一般是手工取苗或人工輔助取苗,由機具完成開溝、澆水、栽苗和覆土等作業。我國目前研制和推廣的栽植機基本上都是半自動的。
2.2.3全自動栽植機。通常認為,由機械或人工喂入一組秧苗(如一張苗盤),由機具完成取苗和栽插等作業,稱為全自動移栽機。我國從20世紀90年代就嘗試過機械式、氣動式、電子式、完全自動的移栽,但均由于可靠性差、結構復雜、價格昂貴和缺少配套育苗系統等原因,未能達到實用要求而沒能大規模推廣。
2.3按栽植器型式分類
2.3.1鉗夾式移栽機。該機一般由人工將秧苗放在轉動的鉗夾上,秧苗被夾持,并隨栽植盤轉動。當轉到苗溝上方位置時,鉗夾在滑道開關的控制下打開。秧苗在重力作用下落入苗溝,然后覆土鎮壓,完成栽植過程。
2.3.2鏈夾式移栽機。該機工作原理與鉗夾式相似。其秧夾安裝在鏈條上,由地輪驅動,秧苗由人工放到鏈夾上,當秧苗到達與地面垂直時,鏈夾脫離滑道并.自動打開,秧苗落入開溝器開出的溝內,隨后鎮壓輪進行覆土、鎮壓。該機株距準確,栽植后秧苗的直立度比較好,喂苗和送苗穩定可靠。缺點是生產率不高,且栽植速度偏高時易出現漏苗、漏栽現象。國內主要機型:由農業部南京農業機械化研究所與江蘇正昌集團共同研發的正昌豐裕2ZY一2型油菜移栽機;江蘇省南通市富來威農業裝備有限公司研制的2ZQ-4型油菜移栽機;安徽滁州農機所研制的2zY一2型油菜移栽機;唐山農機研究所研制的2ZB一2型移栽機。
2.3.3撓性圓盤式移栽機。該機由人工將秧苗喂入輸送帶槽內,輸送帶將秧苗喂人栽植盤中。栽植盤由兩片可以張開和變形的橡膠盤組成,當秧苗到時,開盤輪使其局部張開,秧苗進入開口后因其彈性自動閉合。當秧苗到達開溝器下部時,開盤叉使之松開放下秧苗。隨后覆土、鎮壓,完成栽植。國內主要機型:由黑龍江紅興管理局研制的2ZT一2型甜菜紙筒式移栽機。該機夾持秧苗不受鉗夾或鏈夾數量限制,結構簡單,成本低,且株距適應性較好,尤其適合小株距移栽。但株距和移栽深度穩定性不高,且易出現埋苗現象,此外撓性圓盤的壽命也較短。上述3種機具都能完成裸苗和缽苗的移栽。
2.3.4導苗管式移栽機。這是一種新型的缽苗移栽機械,可克服裸苗窩根等問題。作業時,秧苗由人工或者機械放入喂入器筒內,秧苗靠自重通過水平或者傾斜的導苗管引入開溝器開出的溝中,然后進行覆土、鎮壓,完成栽植過程。該機秧苗在導苗管中是自由運動,不是強制的,因此不易傷苗;選擇適當的導苗管傾角和增加扶苗機構,就可保證秧苗有較好的直立度、株距均勻性和移栽深度;其喂入器是由多個轉動的喂入筒構成,栽植頻率可達到60~70株/min,比鉗夾式提高了30%~50%。但該機型結構比較復雜,造價較高。
目前該機的研究和推廣較多,形式大同小異,國內現有機型:①采用水平回轉杯式移栽機。山東泰安與吉林大學合作研制的2ZY一200型移栽機;山東泰安國泰拖拉機總廠生產的2ZM一2和2ZM—AI型棉花移栽機;黑龍江農墾科學院研制的2ZB一4型杯式缽苗移栽機;中國農業大學研制的2ZDF型半自動導苗管式移栽機。②采用水平回轉格盤式。吉林大學研制的2ZY一2型玉米缽苗移栽機;河北省邯鄲市農機推廣站研制的2BYZ一2型缽苗移栽機。③采用帶喂入式。由山東理工大學研制的2EG一2型帶喂入式缽苗移栽機。
2.3.5吊杯式移栽機。這是一種適合缽體尺寸較大的缽苗移栽機。該機由驅動輪驅動栽植圓盤轉動,吊杯隨偏心圓盤轉動并始終與地面保持垂直。當吊杯轉到圓盤上時,人工將秧苗放入吊杯中;當轉到最低位置附近時,吊杯上的滾輪與導軌接觸將吊杯打開,秧苗自由落體運動落入鴨嘴開溝器開出的溝內,隨后覆土、鎮壓,完成栽植J。該機具有膜上打孔的突出優點;吊杯在栽植過程中對苗起扶植作用,直立度較好;對秧苗無夾持力,秧苗落地無沖擊,不傷苗。但結構較復雜,造價較高;喂苗速度不能過高,否則漏栽率增加,故生產率不高。國內現有機型:青島農業大學研制的2ZY一40型吊杯式缽苗移栽機;黑龍江八五零農場研制的2ZB一6型缽苗栽植機;新疆農科院農機化所研制的2ZT一2型甜菜移栽機;新疆新科聯科技有限公司研制的2ZS一2型蔬菜秧苗移栽機;新疆農墾科學院裝備研究所研制的2ZMI_2型膜上移栽機;黑龍江農墾科學院研制的2ZB一4型缽苗移栽機。
2.3.6帶式移栽機。帶式移栽機由水平輸送帶和傾斜輸送帶組成,兩種帶具有不同的運動速度。缽苗首先在水平輸送帶上直立前進,當運動到末端時,翻倒在傾斜輸送帶上,隨帶運動到末端時翻轉直立落入苗溝中。該機結構簡單,栽植效率較高,最高可達240~Jmin。但其工作可靠性和栽植質量尚需要進一步提升。
2.3.7滑道式移栽機。滑道式移栽機主要工作部件有上滑道、下滑道和分缽輪。此種機型實現了全自動喂苗,作業速度大大提高,栽植頻率可達到180~rJmin,是一種結構簡單、高速、高效的移栽機型。但是,與帶式移栽機一樣其工作可靠性仍需進一步提高。
3存在主要問題及解決途徑
雖然近年來我國旱地移栽機械的研發取得了長足進展。但是,總體而言處于初級階段,尚有許多需要迫切解決的問題。
3.1農機和農藝脫節嚴重我國許多機械移栽技術是從
借鑒發達國家先進技術研發出來的,發達國家與移栽相配套的育苗技術已非常成熟。而我國與移栽相配套的育苗機具和設施非常薄弱,尤其是適于營養缽苗和盤苗的高效精量播種設備更加匱乏,技術相對落后。此外,國內移栽作物的土壤環境千差萬別,種植制度復雜多樣,田塊以小而分散居多,嚴重制約了移栽機適用性。因此,應在充分吸收發達國家育苗技術基礎上,結合國情研發成本低廉、便于管理、利于機械化移栽的育苗方式,完善育苗設施和相應的配套技術,實現育苗工廠化和自動化。對于缽苗而言,缽體大小和形狀一定要與移栽機械相結合。另外,應以滿足機械作業為前提,加強標準化栽培技術的研究和農田基本建設。
3.2機具作業通用性差目前研制的移栽機一般一種機
具難以實現多種作物的移栽作業。如煙草移栽機用在甘薯上效果就不佳。由于種植煙草的壟高、壟寬等都比甘薯壟大,用在甘薯移栽時鎮壓取功輪取功不暢,會出現漏栽秧苗現象。此外,如大蔥和韭菜移栽需要很小的株距,而另一些作物需要寬行距等,目前國內的移栽機還難以滿足上述需求。因此,應加強移栽機的模塊化、標準化、通用化設計,可通過快速更換一些作業組件,來滿足不同作物的移栽需求。
3.3缺乏科學、完善、統一的移栽機評價方法和標準
我國應加快研究和制定移栽機作業和檢測方法等標準的研究與制訂,為移栽機的研發推廣應用奠定基礎。
3.4生產效率不夠高和綜合效益不突出目前國內的旱
地移栽機多為半自動化,需要人工喂苗,對操作人員要求比較高,放苗要準確、迅速,精力高度集中,否則會造成漏苗、缺苗現象,長時間作業易造成操作人員疲勞。由于受人工喂苗速度的制約和田塊小而分散的影響,一般國內移栽機的作業效率只相當于人工的5~15倍左右,遠低于耕整、收獲等機械相對于人工作業的效率,故而綜合效益的優勢不是特別明顯。這在一定程度上制約了用戶使用的熱情和積極性。因此,需對現有移栽技術進一步改進和提升,降低人工操作勞動強度,提高喂苗速度,提升作業效率,實現“傻瓜式”式的高、精、準移栽作業。
3.5移栽機具價格相對偏高
目前國內移栽機少則每臺2萬一3萬元,多則7萬一8萬元,甚至更高。價格過高限制了其在我國的快速大規模推廣。因而,我國要加大研發力度,研制出質量可靠、性能穩定、操作便捷、維修方便、一機多用、性價比高的旱地移栽機,并實現批量化、標準化生產。
4國內旱地移栽機發展趨勢
(1)旱地移栽機械的研發應該和育苗技術結合起來。育苗移栽是一個系統工程,我國應加強從育苗到移栽的系統研究,在努力發展移栽機械同時,應實現育苗的機械化、自動化、工廠化。
(2)半自動移栽機在國內市場還將占據很高的份額,而且還會較長時間存在。半自動化移栽機雖需較多輔助人員,但其適應較好、使用方便、適合國情。因而,提高其生產率,完善其作業性能和可靠性,將是今后半自動化移栽機的發展方向。
(3)隨著我國土地流轉和農村勞動力轉移,農村勞動力短缺已成為必須面對的問題。因此加強自動取苗技術研究,研制性能優越、價格合理的全自動移栽機將是今后國內早地移栽的另一大發展趨勢。
(4)通用移栽機和專用移栽機的研究相結合。我國在大力發展旱地作物移栽機研發的同時應加強小作物移栽機的研發,如大蔥、韭菜等;加大塑料大棚移栽機的研究。
(5)批量生產,降低成本。我國農民對旱地移栽機的需求熱情很高,但是,購買力相對較低,這大大制約了移栽機的推廣和使用。為了加快其推廣使用,除要大力發展經濟,提高農民收入水平,增加購機補貼力度外,另一方面要發揮大工業的特點,選擇性能優異的產品,進行批量生產,降低移栽機成本。
(6)加強與發達國家合作。與發達國家相比,我國旱地作物移栽機械化水平還很低,應走出國門,加強與發達國家的合作和交流,充分吸收先進技術和經驗,研制適合國情的旱地移栽機械,并參與國際競爭。
5結束語
實現旱地作物移栽機械化已成為農業生產的迫切需要。我國旱地移栽機械化正處于快速發展階段,玉米、棉花、甜菜、煙草、甘薯等作物的移栽面積正在逐年擴大。隨著農村經濟和產業結構的調整,以及農村勞動力的短缺和增值,旱地移栽機械的需求量將大幅度增加;育苗技術和耕整地技術的進步與發展也為旱地移栽機械的研發提供了良好條件。從長遠看,旱地移栽機械在我國具有良好的發展趨勢和廣闊的發展前景。
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