一種多功能穴盤點播機的設計

李智勇，王五明

（山西省農業(yè)機械發(fā)展中心，山西 太原 030002）

蔬菜育苗關系到整個生產的成敗，在蔬菜栽培中的重要性也越來越突出，培育和應用適齡壯苗，是獲得早熟豐產、提高抗逆性和抗病蟲能力、增加經濟效益的重要環(huán)節(jié)。雖然山西省蔬菜的種植面積逐年提高，但是大部分蔬菜的秧苗培育過程，以及播種、管理、移栽等操作環(huán)節(jié)，依然依靠人工大田育苗，不但勞動強度大，而且技術性強，常常因溫度、營養(yǎng)、病菌導致蔬菜苗成活率不高。因此，蔬菜育苗栽培技術越來越受到人們的重視。

1 國內外研究現(xiàn)狀

穴盤育苗是20 世紀70 年代發(fā)展起來的一項新型育苗技術，與常規(guī)育苗方式相比，具有成苗快、不傷根系等優(yōu)點，穴盤秧苗主要應用于花卉、蔬菜、煙草和林木的育苗方面。日本的穴盤育苗在20世紀80年代初開始，其中60%用于鮮花，蔬菜苗約40%。我國始于20 世紀80 年代中期，由北京農林科學院蔬菜中心從國外引進了穴盤精量播種生產線，主要用作茄果類育苗。目前，由于我國工廠化穴盤基質育苗受一系列制約因素的影響，發(fā)展規(guī)模并不大，并且發(fā)展不平衡，80%應用于花卉，只有20%用于蔬菜。

目前，穴盤點播有手工點播、機械點播等多種形式，手工點播由于速度慢、勞動強度大、生產效率低、種子播種不均勻等問題，逐漸被自動點播所替代。自動點播主要分為基土覆盤、壓窩、點籽、二次覆蓋等環(huán)節(jié)。現(xiàn)有設備結構復雜、體積大、成本高；并且壓窩、點籽作業(yè)時，當穴盤穴位數(shù)量不同，需要更換壓窩裝置和點籽裝置，給生產和推廣帶來不便。

2 多功能穴盤點播機設計

采用先進的機電氣一體設計思路，整機結構緊湊、設計新穎、自動化程度高、性能可靠，廣泛適用蔬菜、瓜果、花卉的精細化點播育苗，操作簡單，維護方便，深受廣大用戶歡迎。

可適用各種形狀、粒度大小的苗種，氣力輸送，參數(shù)可調，每穴1粒，做到了精細化播種，操作是負壓吸種、正壓播種，整盤對穴播種的工作原理，可方便完成穴盤育苗的基質土壤填埋壓坑、播種、覆土掃平、灑水濕潤4道工序。

2.1 機器基本結構及技術參數(shù)

2.1.1 基本結構

圖1 整機結構Fig.1 The overall structure

2.1.2 技術參數(shù)

配套動力為1 500W，工作電壓為AC 220V，工作效率為300～500 盤/ h，外形尺寸為188 mm×800 mm×1 230 mm，適用于油菜、白菜、甘藍、辣椒等，穴盤尺寸有5 cm×10 cm、6 cm×12 cm、7 cm×15 cm、8 cm×16 cm。

2.2 多功能穴盤點播機各部件的研究

2.2.1 苗盤輸送帶的研究

穴盤輸送機構包括環(huán)形運輸帶、支撐傳動機構。環(huán)形運輸帶沿水平面設置，表面通過螺釘固定有若干運輸擋板。支撐傳動機構包括傳動軸和鏈輪軸，傳動軸和鏈輪軸垂直于環(huán)形運輸帶的運動方向設置，兩端均通過軸承和軸承座固定在架體上，外套有2 個支撐鏈輪。環(huán)形運輸帶邊沿內側均通過螺釘固定有支撐鏈條，支撐鏈輪與支撐鏈條配合，傳動軸一端穿出支撐鏈輪，并由內向外依次與步進機構和第一傳動機構相連接，所述環(huán)形運輸帶通過第一傳動機構與傳動電機相連，傳動電機固定在架體底面。

2.2.2 播種裝置的研究

經過對多種播種裝置的試驗，該機的播種設置選用的是具有歐美等發(fā)達國家的自動化農業(yè)機械水平的氣力精密播種機的工作原理，該設備設置有真空泵，種子通過連接真空泵的吸籽頭強大的負壓從種子槽吸取1 粒種子，再準確地將種子通過正壓播種到穴盤內的穴窩內，達到精播的目的，減少缺苗的情況發(fā)生。而且本機設置了4 種不同的擋位，可適用 5 cm×10 cm 穴盤、6 cm×12 cm 穴盤、7 cm×15 cm 穴盤、8 cm×16 cm 穴盤的播種，通過更換吸籽頭，精確控制氣壓，可滿足不同作物育苗精量播種的要求。該機突出的優(yōu)點是負壓吸種，窩眼引導充種，充種率高，整盤對穴播種可實現(xiàn)“1穴1 ?！薄崿F(xiàn)了種苗生產的自動化、精細化、高效化。精播裝置的設計大大地減少缺苗，提高了穴盤使用率，直接減少了損失，提高了農民的收入。

2.2.3 基質填料斗的研究

通過選取不同的基質土儲存設備和更換多種基質土填充方式，最終選用適用性強的鐵皮作為基質填儲存設備，并使下端承漏斗式，可以使基質土均勻的填充入穴盤。

2.2.4 壓穴裝置的研究

當穴盤上均勻鋪滿基質土時，必須在穴盤的穴中壓種坑，這時候就需要壓穴裝置。經過試驗，選用的是鐵制壓穴錘，當輸送帶將填充好基質土的穴盤送到壓穴裝置下時，壓穴錘在控制面板的作用下精準地在穴窩中壓出種坑。而且壓穴裝置也裝有4 種不同的壓穴錘，可適用5×10 穴盤、6×12穴盤、7×15穴盤、8×16穴盤。

2.2.5 覆土裝置的研究

經過試驗選擇的是一排毛刷的覆土裝置，當播種完畢的穴盤經過毛刷下方時，可以輕輕地把基質土蓋在種子上，讓種子能夠更快地發(fā)芽成長。

2.2.6 噴淋裝置

噴淋裝置的設計主要是為了讓種子得到水分的滋潤快速發(fā)芽成長，噴淋裝置是在毛刷后方設置噴水管，當覆土后的穴盤經過時對其均勻噴水。

2.3 設備電氣原理圖

設備電氣原理見圖2。

圖2 設備電氣原理Fig.2 The electrical schematic diagram of equipment

3 結語

多功能穴盤點播機育苗技術的應用，可以省工、省力，便于秧苗集約化的管理、搬運、定植等操作，為機械化移栽的應用創(chuàng)造了條件。半自動化蔬菜播種設備的應用，有利于提高蔬菜機械化水平，提高勞動效率和種子發(fā)芽率。標準化穴盤基質育苗配套技術的應用，能明顯提高蔬菜秧苗的成活率和質量，有利于節(jié)省育苗成本。本項目實施，有利于提高生產效率，節(jié)省勞動成本，減輕勞動強度，降低災害發(fā)生程度，為蔬菜生產規(guī)?；沙掷m(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。