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摘要:在分析我国旱地作物的栽培方式、农艺要求度栽植面积的基础上 详细地阐述了国内在玉米、棉花、烟叶、甜菜、蔬菜、油菜等主要旱地作物栽植机械的研究开发现状、存在的主要问题。提出了今后的研究开发方向.认为开发旱地栽植机械具有非常广阔的市场前景。

一、 旱地作物栽植机械的前景

旱地作物的栽培方式可以分为两大类.一类是播种方式.另一类是栽植方式。前者是将种子直接播种到土壤中,后者是将育成的秧苗栽植到田间。栽植方式具有许多特殊的优点.例如.可以大幅度提高作物产量和改善品质.避免苗期干旱、冻害等自然灾害,提高复种指数,解决多茬作物的接茬矛盾等。因此.在我国虽然旱地主要作物的栽培是以播种方式为主体,但是.旱地栽植的面积也相当大。以1997年为例.玉米育苗移栽面积达到25万公顷 约占玉米种植面积的1.2%,棉花育苗移栽面积达到192万公顷 占棉花种植面积的35.4% ;甜菜育苗移栽面积约6.7万公顷,占甜菜种植面积的1.2%。以育苗移栽万式为主的烟叶和蔬菜 其种植面积分别达到130万公顷和933方公顷.此外,油菜种植面积1999年达到688.5万公顷.有相当大的面积是采用育苗移栽方式。据初步估算.我国每年旱地栽植的面积超过1500万公顷,需要配套的各类育苗移栽机械150万台套,这无疑是一个非常巨大的市场。

但是,由于我国地域厂阔气候、自然资源及经济情况差异很大.因此栽植方式也是多种多样。按照移栽作物种类来分,有玉米移栽、甜菜移栽、棉花移栽、蔬菜移栽、烟叶移栽、花卉及树苗移栽等。按照栽植的土地情况来分.有平地移栽、垄上移栽、膜上移栽、打穴移栽和免耕覆盖地移栽等方式。按照移栽秧苗的状态来分,有钵苗(营养土钵、纸钵、穴盘基质钵等)和操苗(无土苗)移栽。在移栽的同时.还要求注水、施肥、施药及铺膜等联合作业。即使是同一种作物.在移栽的品种、育苗万式、苗龄、行距、株距、种植密度及深度等方面也存在很大的差异,正是由于存在这些差异,栽植机械化在发达国家的实现也晚于其他农业生产作业过程的机械化目前也只处于半自动化阶段。这就同样给我国开发旱地栽植机械提出了课题和挑战。

秧苗栽植是需要弯腰作业的劳动,从劳动强度万面来看.是仅次于收获作业的一项劳动强度非常大的农事活动,它约占作物从种到收所需的总劳动量的20% 。令人遗撼的是,我国目前在旱地栽植机械万面仍然是空白.旱地栽植全部由人工完成.不仅劳动强度大,生产散率低 而且栽植质量差,生产成本高。显而易见,实现旱地栽植机械化已成为农业生产的迫切需要。

二 旱地栽植机械的开发现状
我国在旱地栽植机械万面的研究开发工作开始于60年代,到目前为止已经开发出多种产品,包括:链夹式、钳夹式、导管式、输送带式、吊蓝式、挠性圆盘式等。
1 玉米移栽机
长期以来,我国的农业生产以提高粮食产量为目标,因此玉米育苗移栽在我国的使用较为广泛,可以算得上是具有中国特色。早在70年代 北京就研制成功了第**台4行悬挂式玉米移栽机,但是没有得到推广应用。近几年来.为了进一步提高玉米产量.三米育苗移栽又得到各地政府的重视,先后研制成功了各种类型的移栽机应用于玉米育苗移栽,希望通过实现玉米育苗移栽机械化来达到大面积推广玉米育苗移裁技术的目的。
中国农业大学从1993年开始连续数年在北京市进行了夏玉米育苗移栽机械化试验,研制成功了2ZDF型导苗管式移栽机(杯式 1999年) 与此同时,黑龙江农垦科学院研制出了2z一2型玉米钵苗移栽机(链夹 .1996年),河北省唐山市农机所研制出了2zB一2型玉米移栽机(钳夹式.1998年).山东工程学院研制出了2ZG一2型钵苗移栽机(输送带 ,1998年).吉林工业大学研制出了2ZT型移栽机(钳夹式,1999年) 这些项目有些是国家或省市的 九五科技攻关项目,有些是引进国外先进技术,包括美国、日本、法国、芬兰等国家的先进移栽机.经过消化吸收后的成果。
据初步统计.国内研制出的玉米移栽机已超过12种规格型号。但是,无论是国外的移栽机.还是国内研制的移栽机在玉米育苗移栽的生产实践中,都存在各种各样的问题。在玉米移栽机技术性能万面存在的主要问题是:
第一,秧苗采用人工喂人.栽植速度有限.喂入频率不能超过60株/分钟,否则人工就跟不上,容易出现漏苗。
第二,有的移栽机的栽植质量不稳定,尤其是没有扶苗装置的移栽机,秧苗的直立度、株距、深度等都不能达到农业技术的要求。
第三,移栽机与栽培方方式、育苗方式等不配套,不能够充分发挥移栽机的散率。在玉米育苗移栽的综合经济兢益万面,由于存在机械化程度不高、玉米价格低、机械化的投入高等问题.使得由玉米增产获得的经济效益与投入成本相比,虽然增产效果明显.但总体散益并不理想。
总之,我国在玉米育苗移栽机械化方面仍然没有根本性的突破,研制出的玉米移栽机都没有投入大面积推广使用.认真总结其中的经验教训,在技术上寻找到突破口,将是面临的主要科题。

2 棉花移栽机
在棉花移栽机方面 国内也取得了很大的进展 具有代表性的移栽机有:山西省运城地区农机所研制的2ZMB-2型棉花钵苗移栽机(钳夹式,1979年),山西省农机所研制的2ZYB一2型钵苗移栽机(吊杯式,1997年) 山东省泰安国泰 拖拉机总厂研制的2ZM一2型和2ZM一2A1型棉花移栽机(杯式,1998年).此外,江苏省农机推广站研制出了2ZX一2型棉花营养钵移栽打穴机( 199 1年)。事实上 许多玉米移栽机也同时能够移栽棉花 如中国农业大学研的2ZDF 导苗管式移栽机、山东工程学院研制的2ZG一2型钵苗移栽机等。
国内研制的棉花移栽机除了存在与玉米移栽机相同的问题外 棉花移栽机与农艺栽培要求的配套问题还比较突出.如农艺上提出的免耕打穴移栽(如移栽麦后棉、稻田棉等)、地膜 盖移栽(膜上移栽和移栽后铺膜)、大钵锥(钵锥直径达到10厘米)移栽以及宽窄行移栽等,目前研制的移栽机都难以满足这些农艺要求。此外,现有移栽机存在的破钵、伤根、窝根等f可题也值得研究。

3 甜菜移栽机
我国的甜菜育苗移栽技术是从日本引进的,采用的是纸钵育苗移栽方式,因此,甜菜移栽机主要是针对纸钵苗的。黑龙江省1991年从日本引进了与纸钵苗配套的cT一4型甜菜移栽机,试验结果证明移栽效果良好,但是价格昂责。国内在参照国外机型的基础上,先后研制了几种甜菜移栽机,如新疆农科院农机所研箭的2 一2型纸筒甜菜移栽机(挠性圆盘式.1996年),吉林省白城地区农机所研制的2Z—l型甜菜移栽机(挠性圆盘式,1990年).中国农业大学研制的新型甜菜移栽机(钳夹式,1988年)等。
由于甜菜纸钵苗钵体较长(13厘米或15厘米两种规格) 用甜菜移栽机移栽容易出现破钵、伤苗和窝根现象,影响甜菜的后期生长。改进甜菜移栽机的性能是目前面临的主要问题。

4.烟叶移栽机
烟叶是以移栽为主的怍物。我国虽然是世界上**大的烟叶生产国,但是,烟叶生产的机械化水平非常低,育苗、移栽到收获几乎都是人工。在烟叶移栽机的研制方面,国内先后开发了几种型号的烟叶移栽机,黑龙江省农机工程研究院研制的2YZ—I型烟苗移栽机(钳夹式,1994年),吉林省延边自治州农机所研制的2ZL一2型联合栽植机(吊篮式.1980年),中国农科院烟草研究所研制的2ZYM--2型烟棉移栽机(钳夹式,1982年)等。此外.福建省烟草农业研究所还研制了一种简易的便携式移栽器(1998年)。
然而,烟叶移栽机在生产中都没有能够得到推广应用,主要原因是,第一.我国的烟苗育苗技术落后,与移栽机不能配套;第二,分田到户后,种植规馍小,户均不到0 2公顷,移栽机不能发挥作用;第三,移栽矶的价格昂责,年利用率低,农民的购买力低。因此,研制经济适用的小型烟苗移栽机,将具有良好的市场前景。

5.蔬菜移栽机
蔬菜种植是一项劳动密集型作业.劳动力成本超过蔬菜成本的50% 以上。大多数蔬菜品种(约占60%)都是采用育苗移栽方式种植,与玉米、烟叶、棉花等作物相比,蔬菜移栽的特点是秧苗品种多且嫩小、行距和株距的变化范国大、栽植方式多样化。国内蔬菜移栽全部用人工完成,蔬菜移栽机几乎是空白,研究工作非常少。北京市农机所曾于1980年和1991年分别研制了2zsB一2型蔬菜钵苗移栽机 钳夹式)和2zws一2型蔬菜无土苗移栽机(铝夹式).由于与育苗方式不配套等原因.没有得到推广应用。
目前,在蔬菜移栽方面存在的主要问题是.首先,蔬菜育苗仍然是以育苗来或营养土方式为主.所育的秧苗不适台机械化移栽。其次,蔬菜的温室种植面积逐步增加,露地种植面积在胤少,而现有的蔬菜移栽机不能够在温室内作业。再有就是户均种植规模小,机具成本高,功能单一,不能适合移栽多种蔬菜。针对这些问题.开发出满足菜农需要的移栽 ,减轻劳动强度 提高生产效率,实现一机多用是蔬菜移栽机的发展方向,随着我国农业结拇的调整,蔬菜的种埴面积将进一步扩大,对机械1E的要求也将越来越迫切。

6 油菜移栽机
我国的油菜栽培有冬油菜和春油菜之分。冬油菜在我国南方一年多熟制地区采用育苗移栽方式种植约占油菜种植面积的40%。油菜移栽具有以下几个特点:一是采用苗来育苗,撰苗移栽。二是密度大,达到15-18万株/公顷。三是栽植方式多样,如宽行窄株(行距33厘米,株距12一I5厘米)、宽窄行(宽行距33厘米,窄行距I 8厘米,株距I5厘米)和穴栽(每穴2株以上,穴距33厘米,行距40厘米)等方式。
国内在油菜移栽机方面的研究是一项空白.**早的研究资料是四川省温江地区农机所在1979年研制的2ZYs一4型油菜蔬菜栽植机(链夹式),这一机型由于不能满足油菜移栽的要求而没有得到推广应用。随着“双低”油菜种植面积的不断扩大,市场对油菜移栽机的需求也日益迫切,研制适合汩菜育苗移栽农艺要求的油菜移栽机将有非常广阔的推广前景。

旱地栽植机械的研究开发方向
我国在旱地栽植机械的研究开发方面虽然已有三十年的历史,有三次研究开发的高峰期,在移栽机的研制方面也取得了较大的进展.但是目前仍然处在起步阶段,在许多方面还是空白.研制的移栽机都没有得到推广应用,这其中存在许多低水平的重复研究、农机和农艺脱节等问题,旱地栽植机械与玳稻栽植机械有很多的相似之处,有很多经验教训值得总结。根据国外在旱地栽植机械研究开发方面的成功经验和作者的体验.

在21世纪,我国应当从以下几个方面加强早地栽植机械的研究开发。

1.旱地栽植机械的研究开发必须与育苗技术结合起来.不能独立进行。
过去30年.我国研制的各种移栽机没有能推广应用的主要原因之一就是栽植机械与育苗技术脱节,移栽机与秧苗不配套,如果这个问题不解决,国产移栽叽就难【 推广。事实上.目前国内研制的部分移裁机在性能方面与匡宁 目前广泛采用的移栽机的性能几乎相同,但是国外的碍栽 与育苗技术已成为一体.密不可分.园此应用广泛,在这方面我们应当注意吸收国外的先进经验。

2 旱地栽植机械的研究开发应当以半自动机型为主.
向标准化、系列化、规格化方向发展。半自动移栽机尽管栽植速度不快,还需要一定的人力,但是,它结构简单,价格低,适应性好,使用方便.是与我国国情相适应的机型,不应当单纯追求自动化和高速度,事实上,目前发达国家的旱地栽植机械也是以半自动机型为主,全自动移栽机仍然处于研究开发和试验阶段。目前国内在移栽机方面存在的主要问题是产品单一,没有形成标准化、系列化和规格化,难以满足农业生产的不同需要。

3 专用移栽机和通用移栽机的研究开发相结合。
由于栽培技术不同.许多作物的栽植要求比较特殊,需要开发专用移栽机,国内在这方面存在空白,例如.小株距的大葱移栽机,短茎曲草莓移栽机,能够在温室内作业的蔬菜移栽机.花卉树苗移栽机等。另一方面.应当注意移栽机的通用性,使一机多用,提高移栽机的年剥用率,例如可以在目前国内开发的小型管理机上增加移栽功能,形成批量生产.降低移栽机成本。
(2000.4 中国农机化)
(作者单位:中国农业大学)

发表于 @ 2008年06月23日 11:14:00 |点击数()

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