我國旱地移栽機(jī)發(fā)展存在的問題及發(fā)展趨勢

劉 巖 邱靖涵 王晨陽 方凱旗

（鄭州科技學(xué)院車輛與交通工程學(xué)院，河南 鄭州 450000）

目前，我國已成為全球最大的旱地果蔬生產(chǎn)與消費國，旱地果蔬種植面積及產(chǎn)量位居世界第一。超過60%的果蔬需要經(jīng)過育苗栽植，相較于歐美等發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的全自動育種移栽方式，我國在旱地果蔬育種移栽過程中多采用傳統(tǒng)的人工方式，并且栽植技術(shù)相對落后。人工操作難以保證植株種植時所需的間距與深度要求，人工種植常表現(xiàn)出勞動強(qiáng)度高、工作量大、耗時多、效率低且果蔬存活率低等現(xiàn)象［1］。因此，改良旱地農(nóng)業(yè)機(jī)械及農(nóng)業(yè)技術(shù)成為我國果蔬種植業(yè)發(fā)展中的重要任務(wù)之一。通過對歐美國家的旱地移栽機(jī)械與技術(shù)的深度學(xué)習(xí)，因地制宜地研究適合我國的旱地果蔬移栽機(jī)械與技術(shù)意義重大。

1 國內(nèi)外旱地移栽機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

歐美和日本等發(fā)達(dá)國家的全自動移栽機(jī)及其相關(guān)技術(shù)相對成熟，并且得到了廣泛推廣應(yīng)用。20世紀(jì)20年代，部分發(fā)達(dá)國家為減輕繁重的移栽工作并降低種植成本，開始研制用于蔬菜移栽的器具［2］。這極大地提高了種植作業(yè)效率，降低了勞動強(qiáng)度，減輕了勞動力負(fù)擔(dān)。20世紀(jì)80年代，穴盤育苗技術(shù)得到了廣泛的推廣應(yīng)用，育苗過程實現(xiàn)了機(jī)械化、自動化、規(guī)?；S之出現(xiàn)了各種類型的育苗盤并開始大范圍投入使用。目前，國外重點推廣應(yīng)用全自動移栽機(jī)，如基于空氣整根育苗盤的Sk20蔬菜自動移栽機(jī)、HD144型自動移栽機(jī)、全自動蔬菜移栽機(jī)等，其中日本的典型機(jī)器有關(guān)東TⅡ－70型自動移栽機(jī)、鴨嘴式全自動膜上移栽機(jī)等［3-5］。但在全自動移栽機(jī)推廣應(yīng)用初期，其由于價格昂貴、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以得到大范圍普及［6］。

1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代，我國才開始對移栽機(jī)進(jìn)行研究。初期，移栽機(jī)主要應(yīng)用于移栽棉花、玉米等農(nóng)作物。20世紀(jì)70年代，我國開始研制適用于裸根秧苗的半自動扦插機(jī)。20世紀(jì)80年代，我國開始研制帶育苗基質(zhì)的蔬菜半自動移栽機(jī)［7］。20世紀(jì)90年代，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及改革開放帶來的機(jī)遇，我國對于移栽機(jī)的研究進(jìn)入了深入發(fā)展階段，各個高校、農(nóng)科院及一些農(nóng)業(yè)機(jī)械器具公司先后研制出多種類型的移栽機(jī)械，但是并未投入市場進(jìn)行批量生產(chǎn)。近年來，隨著相關(guān)研究的逐步深入，我國已研制出多種類型的半自動旱地移栽機(jī)，如鏈夾式、繞性圓盤式、導(dǎo)苗管式、鉗夾式和吊杯式半自動移栽機(jī)等［8］，但同樣未大量投入使用。目前，我國旱地育苗移栽依然側(cè)重于人工作業(yè)。也正因為機(jī)械化程度低，導(dǎo)致育種移栽勞動強(qiáng)度大、育苗成本高、生產(chǎn)效率低，故其綜合經(jīng)濟(jì)效益并不顯著。

2 我國旱地移栽機(jī)發(fā)展存在的不足與制約因素

我國旱地移栽機(jī)發(fā)展存在的不足主要體現(xiàn)在4個方面。第一，自動化程度不高，導(dǎo)致移植合格率不高，進(jìn)而導(dǎo)致秧苗個體差異明顯且成活率較低；第二，農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)體系不健全，與發(fā)達(dá)國家相比有明顯差距；第三，我國各地的生產(chǎn)環(huán)境存在差異，為降低研發(fā)成本而無法做到因地制宜，間接導(dǎo)致我國移栽機(jī)設(shè)備難以得到大面積推廣應(yīng)用；第四，由于農(nóng)機(jī)價格昂貴，普通用戶難以負(fù)擔(dān)高額的購機(jī)支出，導(dǎo)致旱地移栽機(jī)的推廣應(yīng)用受阻。

制約我國旱地移栽機(jī)發(fā)展的因素有3個方面。第一，相較于歐美等發(fā)達(dá)國家，我國機(jī)械化旱地移栽技術(shù)研究起步較晚，在移栽機(jī)的研究方面也相對薄弱，且由于各類外在條件，如工業(yè)、地質(zhì)、氣候等客觀條件的制約，導(dǎo)致機(jī)械化旱地移栽機(jī)及配套技術(shù)的推廣應(yīng)用較為困難，相較于發(fā)達(dá)國家依然存在很大差距。第二，在學(xué)習(xí)歐美國家相關(guān)技術(shù)的過程中，部分技術(shù)人員由于缺乏自我創(chuàng)新意識，導(dǎo)致所生產(chǎn)的機(jī)械不適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，器械產(chǎn)品的性能弱勢尤為突出。隨之而來的便是產(chǎn)品品型單一，機(jī)械配件不能通用，生產(chǎn)移栽難成體系，進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和規(guī)模大打折扣。第三，相較于歐美、荷蘭等國家相對成熟的體系標(biāo)準(zhǔn)、相對完善的育苗技術(shù)及相對完整的自動化工業(yè)，我國缺少相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，育苗移栽作業(yè)仍處于相對落后的半自動階段，通常需要在多人引導(dǎo)輔助下才能完成作業(yè)，且工作效率、作業(yè)成本及作業(yè)效果均達(dá)不到預(yù)期。

3 我國旱地移栽機(jī)未來發(fā)展趨勢

3.1 移栽機(jī)的技術(shù)進(jìn)步同育苗栽植技術(shù)相融合

通過對歐美等國家的缽苗培育技術(shù)的學(xué)習(xí)，對各種型號的移栽機(jī)進(jìn)行改造，以適應(yīng)不同類型的缽體。由此完善從育苗到栽植的配套技術(shù)，進(jìn)一步減少人工成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 傳統(tǒng)機(jī)械與電氣控制技術(shù)相結(jié)合

目前，我國移栽機(jī)主要處于半自動化發(fā)展階段，未來在提升技術(shù)的前提下，針對半自動移栽機(jī)的缺點進(jìn)行點對點改進(jìn)，并將其與電氣自動化、機(jī)電一體化相結(jié)合，實現(xiàn)移栽機(jī)全自動化，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加磚鋪路。

3.3 完善政策，制定標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)階段，我國在移栽機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械方面依然缺乏相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械全自動化發(fā)展方面仍存在大量盲區(qū)。因此，應(yīng)結(jié)合當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展形勢，為自動化移栽機(jī)械制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并對制造企業(yè)加大監(jiān)管力度，確保移栽機(jī)械的質(zhì)量符合相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)需求。

3.4 優(yōu)化資源配置，合理使用土地

對整合優(yōu)化土地，在保證土地開墾面積充足的前提下，盡可能將土地進(jìn)行集中管理、集中生產(chǎn)。政府需對農(nóng)業(yè)用地政策進(jìn)行優(yōu)化，出臺相應(yīng)的政策措施，并對從農(nóng)人員進(jìn)行集中的技術(shù)培訓(xùn)，提供相應(yīng)的技術(shù)支持。在器械上，加大補貼力度，消除從業(yè)人員的后顧之憂，進(jìn)而帶動行業(yè)發(fā)展，提升廣大群眾對機(jī)械自動化的認(rèn)可度。

4 結(jié)語

研制低成本、高性能、柔性化的旱地移栽機(jī)械將成為我國農(nóng)業(yè)自動化發(fā)展趨勢。為加快我國農(nóng)用機(jī)械發(fā)展，提出以下兩點建議。一是將現(xiàn)有理論與實踐結(jié)論相結(jié)合。在加快移栽機(jī)原理研究的同時，應(yīng)結(jié)合我國育種、栽植發(fā)展實際，不僅要在實驗室進(jìn)行模擬優(yōu)化，而且應(yīng)結(jié)合實踐進(jìn)行具體改良，并確立各階段的實踐方案，建立生產(chǎn)研發(fā)相結(jié)合的技術(shù)發(fā)展體系。二是推動通用機(jī)械與專業(yè)機(jī)械共同發(fā)展。當(dāng)前，為適應(yīng)我國國情，發(fā)展適用性強(qiáng)的旱地移栽機(jī)械勢在必行。但隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，旱地移栽機(jī)械勢必朝向系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。因此，提高各項農(nóng)業(yè)果蔬的生產(chǎn)效率，研制與之相對應(yīng)的專用機(jī)械將成為農(nóng)業(yè)自動化發(fā)展的主要目標(biāo)。