摘 要 蔬菜育苗移栽是蔬菜生产过程中一个重要技术环节，具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益，其经济效益和社会效益均非常可观。育苗移栽的机械化生产是减轻劳动强度、提高生产效益和保证作业质量的关键。本文分析了蔬菜育苗几种方式的优缺点，阐述了我国蔬菜移栽机械化发展概况，对我国常见的几种移栽机的特点以及存在的问题进行了总结分析，就目前存在的主要问题提出了相应的解决方法。提出了今后研究开发的方向，认为蔬菜栽植机械具有良好的发展趋势和广阔的发展前景。
0 引言
中国是世界最大的蔬菜生产国，蔬菜产量占世界总产量的60％左右。改革开放以来，我国蔬菜生产发展迅猛，每年呈持续增长的势头。随着我国农业种植结构的调整和蔬菜出口量的逐年增加，许多地区都把蔬菜种植作为一项产业来发展，种植面积迅速扩大，其中一些地区的种植面积超过6．5khm2，甚至达到20khm2，如山东章丘天津宝坻、河北玉田、安徽临泉等地基本形成地区规模化的种植经营。蔬菜已成为我国农业仅次于粮食的第二重要农产品，蔬菜种植业也步成为发展我国农村经济的重要组成部分。
移栽是蔬菜生产过程中的重要环节之一，栽具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益，可以充分利用光热资源，其经济效益和社会效益均非常可观。长期以来，蔬菜生产一直是一项劳动密集型产业，劳动力成本占蔬菜生产成本的50％以上。目前，约有60％蔬菜是采用育苗移栽方式种植的，并且，移栽作业仍以人工为主。采用人工移栽，劳动强度大，作业效率低，难以实现大面积移栽，从而导致生产规模小，生产效益低下，制约了蔬菜生产的发展，所以实现移栽作业机械化已成为我国蔬菜种植迫切需要解决的问题。
1 蔬菜育苗方式
育苗是实现移栽作业机械化的重要环节。育苗技术与栽植机械要相结合，使育出的秧苗符合机械化移栽作业的要求。
1．1 育苗方式的现状分析
我国目前育苗方式主要以穴盘育苗、苗床育苗和营养钵育苗为主。
穴盘育苗方式是将基质放置在固定穴孔内培育钵苗，由于穴孔大小一致，排列整齐，秧苗生长过程中，钵体的变形很小，根系受穴孔空间的限制，将穴孔内的基质缠绕住，加强了钵体的强度。但从苗盘中取出钵苗比较困难，对于目前广泛使用的倒锥形塑料穴盘，如果用机构提拔秧苗植株，则可能造成伤苗；如果通过苗盘下部的漏水小孔顶出钵苗，则很容易穿破钵体和损伤苗盘。日本全自动白葱栽植机利用具有高弹性和高韧性的苗盘和凝固胶来解决这个问题，但育苗成本昂贵，难于进行推广使用。所以，穴盘育苗对于直接进行自动分苗操作存在一定的缺陷。
苗床育苗可以进行裸苗或者营养块钵苗移栽，但裸苗作物的根系之间以及叶冠之间容易缠绕在一起，给分苗机构的操作带来一定的困难，难以实现自动分离。影响栽植的质量和栽植的效率，难以提高移栽机自动化程度。
营养钵育苗主要是压制成型的单体营养钵。单体营养钵在压制成型时，比较规则，但随着秧苗的生长，受到根系和灌溉冲击的影响，钵体的变形越来越大。国内外对厂单体营养钵自动分出的研究比较多，但都均未获得突破性进展。
1．2 育苗方式的发展
营养钵育苗能提供秧苗生长必要的营养，且育苗方便。随着移栽机自动化程度的提高，营养钵育苗相对穴盘育苗利苗床育苗发展较快，能适应机械化移栽的要求。对于机械压制钵，它具有制钵速度快，压制成型好的特点，但压制钵在育苗过程由于长期浇水和秧苗根部发育。很容易出现钵体变形和钵苗之间的串根现象，直接影响机具移栽工作，严重时甚至造成机具栽植作业的无法进行；对于塑料盘营养钵育苗，其特点是结构简单，育苗盘可反复使刚，而且可以保证育苗过程钵体形状不被破坏，但由于一次性投资太大，而且在我们国内由于各种条例的限制，如育苗盘的消毒、保存等一系列问题，其应用得到限制。
为了满足移栽机械化作业的要求，并能节约回收成本和避免残余钵体对环境的污染，营养钵钵体材料发展应以可以降解的纸质为材料，纸质营养钵一次性使用，具有成本低、移栽方便和无污染等特点，并可以根据需要做成单钵育苗和育苗盎育苗方式。采用纸质材料，可以省去专门的制钵设备，既适合我国单家独户育苗，又可以实现工厂化育苗；同时，由于育苗过程钵体周围有营养纸的保护，所以可以保证钵体在育苗过程即使浇水也不至于出现钵体损坏或变形，也不容易出现秧苗之间的串根现象，同时，便于后续作业中钵苗的运输和机械化栽植作业。
2 我国蔬菜移栽机械化发展概况
我国最早出现的移栽机主要用于移栽棉花和甘薯。栽植机械的研究始于20世纪50年代末60年代初，最早出现的是棉花营养钵育苗移栽和甘薯秧苗栽植机的试验研究。20世纪70年代开始研制裸根苗移栽机械，主要用于甜菜移栽。80年代研制成半自动化蔬菜栽植机，同时也从国外引进了多种适合于移栽蔬菜烟叶甜菜等经济什物的移栽机械，但均因育苗技术落后，配套性能差，以及机具本身性能不稳定和生产率低等原因，都未得到推广使用。但随着育苗技术的发展，以及劳动力成本的上升，推动了移栽机械的研制开发工作。到目前为止，已研究成功了多种类别的移栽机械，部分机型已申请了专利，部分机型投入了小批量生产。
目前，国内常见的移栽机主要有以下几种形式：
1)钳夹式移栽机：这种移栽机结构简单，成本低，株距和栽植深度稳定，最大的优点是移栽平稳，种苗直立度较高，工作效率在较低速的情况下，可以保证不漏苗：在高速的情况下，由于是人工喂苗，工作效率大大下降，漏苗、缺苗率大大增加。这种移栽机的应用较少，有被淘汰的趋势。
2)链夹式移栽机：工作过程与钳夹式基本相同，性能与钳夹式移栽机相似。其优点是移栽稳定，但效率低，易漏苗、缺苗。
3)挠性圆盘式移栽机：这种移栽机是由人工或机械将秧苗放置到两片可以变形的挠性圆盘内，秧苗随圆盘转动，当达到垂直状态时进行栽植。由于不受秧夹数量的限制，它对株距的适应性较好，但圆盘寿命较短，栽植深度不稳定。
4)吊杯式移栽机：具有可以进行膜上打孔移栽的独特优点，而且秧苗在移栽过程中不受任何冲击，特别适合于根系不很发达而且易破的钵苗移栽，缺点是整地较为复杂，喂苗速度不能过高，否则漏栽率将增加，生产率较低。
5)导苗管式移栽机：这种移栽机有一个水平喂苗盘和一个垂直或倾斜的将钵苗送入开沟器的导苗管。秧苗在导苗管中的运动是自由的，不易伤苗。秧苗靠重力落到苗沟中，在调整导苗管倾角和增加扶苗装置的情况下，可以保证较好的秧苗直立度、株距均匀性和深度稳定性，且作业速度较高。缺点是结构比较复杂。
6)输送带式移栽机：带式移栽机由水平输送带和倾斜输送带组成，两带的运动速度不同，这种栽植机机构简单。但在工作可靠性方面需要进一步改进。
7)空气整根营养钵育苗移栽机：吉林工业大学孙廷琮等应用美国B．K．Huan9发明的空气整根育苗技术研究开发了空气整根营养钵育苗移栽系统，在此基础上研制了空气整根钵苗全自动移栽机。该机实现移栽全自动化，大大提高了移栽机作业效率。
3 我国蔬菜移栽机存在的问题及解决方法
3．1我国蔬菜移栽机存在的问题
我国栽植机械的研究开发方面虽然已有四十年的历史，并随着育苗技术的发展，以及劳动力成本的上升，在移栽机的研制方面取得了较大的进展，并逐步转向自动移栽机方面的研究，但目前仍然处于起步阶段，研制的移栽机都没有得到大面积推广应用。
蔬菜移栽机械研究刚起步，主要体现在以下几方面。
1)蔬菜移栽的品种、育苗方式、苗龄、行距、株距、种植密度及深度等方面在我国各地区存在很大的差异，对蔬菜栽植机械的开发提出了挑战。
2)蔬菜育苗仍然以育苗床或营养土方式为主，所育秧苗不适合机械化移栽，栽植机械与育苗技术脱节，移栽机与秧苗不配套。
3)蔬菜的温室种植面积逐步增加，露地种植面积在减小，产均种植规模小，不利于蔬菜栽植机械的发展。
4)日前蔬菜移栽机以半自动为主，采用手工喂苗的方式，栽植频率受限于工人的喂苗能力，一般栽植频率不能超过40株／分，导致移栽机作业效率低。
5)对不同种类栽植机械与作物钵苗相适应性的研究工作进行得不充分，对栽植机械工作原理以及机械与作物生长要求相适应性研究不足。
6)机器的性能和成本及农民的经济条件限制移栽机的推广。
3．2 解决途径分析
设计适合我国蔬菜移栽农艺要求，开提高移栽机自动化程度和机具性能。针对我国蔬菜移栽机存在的问题，找出解决问题的应对措施。主要做好以下几个方面。
1)建立育苗移栽技术体系，生产各环节形成一套规范化管理。建立适宜机械化作业的育苗移栽技术体系，涉及到品种选育、土壤肥料、作物栽培、机械设计与制造和自动控制等领域，还将涉及到病虫害防治、塑料工业、太阳能利用、温室技术等方面。使农机和农艺相适应，加强从育苗到移栽整个系统的研究，使育苗和移栽有机地结合。生产的各个环节都建立了一整套的规范化的操作管理制度，使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化，使其作物的生产实现了商品化、系列化。
2)制定统一技术标准和评价方法，形成产品标准化、系列化和规格化。我国没有制定统一的技术标准，各种移栽机难以标准化，不利于其发展。应该由国家制定统一的技术标准，形成产品标准化、系列化和规格化。目前没有形成统一的评价方法，如何科学地评价栽植机的性能，是目前亟待解决的一个重要问题。
3)改变单钵输送方式，提高移栽机自动化程度。目前，栽植机械的喂入方式主要以人工喂入为主，工作效益低下。这就需要改变以往以人工喂入单钵的方式，采用成盘钵苗的输送方式，设计专门的切盘机构，在机器上把钵苗盘切成单钵再投钵，提高其工作效率，实现全自动化。
4)根据某些作物移栽的特殊要求，设计特色机型。某些作物对移栽有特殊的要求，如大葱和韭菜需要较小的株距：有些蔬菜需要较窄的行距。但目前国内缺乏适合这些特殊要求的栽植机，可以为它们单独设计性能卓越的栽植机。
5)农机部门适时引导，国家政策宏观调控。虽然移栽机械使种植方式发生了重大的变化，其可行性和经济性已得到了论证，但是，农民的认识水平毕竟有一定的局限性，对于移栽机械的推广和应用不可能很快地全面接受。所以，农机部门要适时对其进行引导。
4 蔬菜移栽机发展方向
蔬菜育苗移栽机械化是一个系统工程，应加强从育苗到移栽整个系统的研究，进一步完善与移栽配套的育苗设施及相应的配套技术，使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化。制定统一技术标准利评价方法，形成产品标准化、系列化和规格化。研究解决钵苗整钵、断根、装盘和运输等中间环节工作过程的机械化自动化问题，使育苗和移栽有机的结合，研制出多种适合我国蔬菜农艺要求的全自动移栽机，实现我国蔬菜的育苗工厂化生产和移栽机械化作业的生产模式。提高我国蔬菜种植机械化水平，促进我国蔬菜生产的快速发展，改善人们生活水平。
5 结语
由上可知，实现移栽作业机械化已成为我国蔬菜种植迫切需要解决的问题。蔬菜育苗移栽机械化是推广普及蔬菜育苗移栽技术，提高蔬菜产量和季节性供应蔬菜，以及提高蔬菜经济作物经济效益和社会效益的必要途径。通过提高种植技术的机械化水平，进一步完善与移栽配套的育苗设施及相应的配套技术，使育苗和移栽有机的结合，就可以降低种植成本，达到增加产量，提高经济效益的目的。因此，从长远看，蔬菜栽植机械具有良好的发展趋势和广阔的发展前景。
