引言

育苗移栽能有效緩解多茬作物接茬矛盾，較好地解決生產季節矛盾，提高土壤復種指數，具有對氣候的補償作用和保證作物品質的綜合效益［1－3］。隨著農業技術的不斷發展，現代化機械移栽已成為繼免耕法、精密播種之后的又一種種植方式的重大變革;尤其是缽苗育苗技術的日漸成熟，為作物移栽機械提供有力的技術保障［4－6］。機械化移栽技術可提高作物生長的抗災抗逆能力，減少自然災害的影響，減輕種植戶勞動強度，提高勞動生產率，保證作物穩產增產。

提高我國移栽機械化水平一直以來都是行業研究的熱點與難點，其順利發展及應用將為我國的農業生產面貌做出重要的貢獻［7－9］。

1 國內外移栽機械研究現狀

1．1國外移栽機研究現狀

目前，國外的育苗移栽技術較為成熟，已經做到將農藝與農機有效結合，實現移栽作業的全程機械化，研制的機器的工作可靠性較高，種植作物滿足農藝要求［10］。日本、美國、德國、法國等歐美農業發達國家大部分的蔬菜生產和花卉種植基本上已經采用育苗移栽種植模式。國外農業發達國家的移栽機械已經結合當地的國情朝著自身方向發展，國外有兩個極具代表性的國家和地區:①在日本，農業耕作面積較少，人口相對集中，移栽技術主要往專用性、精密化、單體作業等研究方向發展;②美國農業耕作面積大，而從事農業生產人口少，出現農業人口人均耕地面積極大的問題，其移栽技術趨向于自動化、寬幅作業和聯合作業等方向發展［11－13］。但從移栽機的工作過程來看，國外農業機械水平較高的國家大多采用半自動缽苗移栽機械，結合人工喂苗或者機械取苗，進行缽苗自動排序與輸送。其針對移栽作業對象的不同來調節或者置換栽植器來完成機械移栽，提高移栽機械的通用性，并擴大移栽機械的作業范圍。

1．2國內移栽機械研究現狀

目前，國內現有的移栽機主要用于水稻、蔬菜、煙草、棉花等作物的移栽，其栽植器的種類繁多，除少數的移栽機投入到實際生產應用中，大多數的移栽機均處于研發狀態。長期以來，國內農機專家與學者從事缽苗移栽機械的研究工作，取得了一定的進展，但主要還是處在引進和借鑒國外移栽機的基礎上進行改進仿造。目前，我國市面上目前已有的缽苗移栽機械基本上屬于半自動化機型，且均處于研制、示范階段［14］。引進國外的移栽機械存在著操作復雜、價格昂貴等問題，且并不太適合我國農業生產的國情;而國內目前市場上出現或公開的較成熟的幼苗移栽機無法完全滿足農業生產的需要［15－16］。

2 現有機型及特點

目前，國內外幼苗移栽機大致有4種分類方式:①按照自動化程度，分為手動、半自動和全自動移栽機;②按照育苗移栽方式，分為裸苗、營養塊和缽體苗移栽機;③按照送苗機構類型，分為鉗夾式、鏈夾式、吊藍\\(杯\\)式、撓性圓盤式、導苗管式、滑道式和輸送帶式移栽機;④按照栽植方式，分為開苗溝式、鴨嘴栽插式和打穴式移栽機［17－19］。

2．1開苗溝式移栽機

開苗溝式移栽機是最早采用的旱地移栽機型之一，也是目前市面上現有機型最多的旱地移栽機型。

其工作原理是:采用苗溝開溝器首先在坂田、壟面或者旋耕后廂面上開出栽植溝;然后采用栽植器將缽苗栽植入栽植溝中，進行覆土與鎮壓，完成幼苗的移栽。

其工作部件主要由苗溝開溝器、秧苗栽植器、栽苗部件、覆土鎮壓機構、傳動機構、操作平臺和機架等組成。秧苗栽植器形式主要有鉗夾式、鏈夾式、撓性圓盤式、導苗管式、滑道式和輸送帶式，如圖1所示。該類機型一般在翻耕地上作業，土壤要求疏松細碎，同時配合鉗夾式、鏈夾式送苗機構完成栽植作業。

其不足之處是幼苗的破損率比較高，致使移栽的秧苗直立度無法得到保證，且移栽速度慢而沒有得到推廣應用。

相關機型:日本久保田生產的A－500移栽機、意大利Checchi＆Magli公司生產的OTMA栽植機、荷蘭Michigan公司的Model4000移栽機、吉林工業大學研制的2ZT型移栽機、安徽徐州農機研究所研制的2ZY－2型油菜移栽機、黑龍江八五零農場研制的2ZB－6型缽苗移栽機等［20－22］。

2．2 鴨嘴栽插式移栽機

鴨嘴式成孔移栽機工作原理:機器工作中鴨嘴式成孔裝置在土壤中形成栽植孔，通過輸送裝置將幼苗投入到鴨嘴式成孔裝置中;鴨嘴刺入土壤中后張開，將幼苗載入形成的栽植孔，進行覆土與鎮壓，完成缽苗的移栽。該裝置可同時完成成孔與栽植幼苗工作。

工作部件主要由鴨嘴式成孔移栽部件、載苗部件、送苗部件、覆土鎮壓部件、行走部件、澆水部件、操作平臺及機架等組成。成孔移栽部件主要有鴨嘴、鴨嘴支撐、復位彈簧、定位鏈輪、、鏈條、張緊裝置及驅動回轉盤等，如圖 2 所示。該類機型一般在翻耕地上作業，土壤要求疏松細碎，同時配合吊藍\\( 杯\\) 式送苗機構等完成栽植作業，對秧苗無夾持力，不易傷苗。吊杯在栽植過程中對苗提起扶持作用，直立度較好，可以進行膜上移栽; 但其對幼苗苗齡和外觀形狀要求較高，機構較復雜，喂苗速度不能過高，工作速度受限制。

相關機型: 日本久保田研制的 2ZY － 1 型全自動鴨嘴式移栽機、湖南農業大學研制的 2ZY － 1 型煙草移栽機、2ZY －4 型油菜移栽機等［23 －25］。

2． 3 打穴式移栽機

打穴式移栽機是針對旱地移栽作業而設計的作業機型。工作原理為: 打穴成孔機構在土壤中形成栽植孔，投苗機構同步或者成孔之后將幼苗栽植入形成的栽植孔中; 然后，進行覆土與鎮壓，完成缽苗的移栽。其移栽作業的對象主要為缽苗。

工作部件主要由打穴成孔部件、投苗裝置、覆土鎮壓部件、行走部件、操作平臺及機架等組成，如圖 3所示。該類機型一般對土壤適應能力較好，可在翻耕地及未翻耕地上作業，一般配合導苗管式、滑道式和輸送帶式送苗機構等完成栽植作業，對秧苗無夾持力，不易傷苗; 幼苗直接落入栽植孔內，直立度較好，可以進行膜上移栽，對幼苗苗齡和外觀形狀要求較寬泛，但對投苗入孔過程中的幼苗運動軌跡要求嚴格。

相關機型: 美國 kennco 公司研制的水輪式半自動打穴移栽機系列產品、美國 rain － flo 系列半自動打穴移栽機、加拿大的 PlastiTech 公司開發的水輪式移栽機、江蘇省農機技術推廣站研制的 2ZX － 2 型棉花營養缽移栽打穴機1。

3 移栽機械存在的問題

3． 1 移栽配套設施基礎研究薄弱，缺乏統一標準制缽、育苗與移栽自成體系，3 個環節相互分離，各個環節未能實現相互匹配。其研究開發各自獨立，采用不同的技術標準，沒有統一的技術規范，難以形成標準化、系列化和規格化，從而導致移栽機械的研制沒有標準可循。

3． 2 農機與農藝發展相脫節移栽機械的發展是一個系統工程，從制缽、育苗、土壤耕整再到秧苗的移栽，涉及多個環節，不同環節的農藝要求具有其特殊性，使得機械作業不能與之很好的適應。國內與移栽相配套的育苗技術和設施非常薄弱，且我國地域遼闊，各地土壤環境與氣候條件差異很大，栽植制度與栽植模式復雜多樣，加大了移栽機械與農藝要求相結合的技術難度，嚴重制約了旱地移栽機的研制。

3． 3 機型的研發與實際需求相脫節為適應不同地區或不同作物，國內研發了多種類型的移栽機械，但大多參照國外研制，缺乏國內特色機械，存在研究與擁有的脫節及低水平重復研究等問題。由于我國地域遼闊，各個地區地理位置、氣候和種植方式的不同，導致研發的移栽機械以專用機械居多，通用性較差，造成資源的浪費。國內目前較成熟的旱地移栽機械大多始于國外的機型，結構相對復雜且造價成本高，機型的定位與農民的實際購買力之間存在一定的差距。

3． 4 現有旱地移栽機生產效率低、綜合效益不突出由于國家和相關部門尚未制定對移栽機的性能評價和檢測方法具有約束力的統一標準，研究單位各自為戰，造成研制出的移栽機系列化、通用化、標準化程度低，專用機型居多，規格單一，零部件互換性差。

國內旱地移栽機械自動化與智能化程度低，現有的移栽機多為半自動化，需人工喂苗且對操作人員要求較高，造成作業效率較低、勞動成本高等問題，且秧苗的直立度、埋苗率、漏苗率等無法完全滿足農藝要求?？傮w來說，目前國內旱地移栽機械生產效率低，綜合效益不突出，還無法滿足農業生產的需求。

4 移栽機械化的發展趨勢與建議

4． 1 國家宏觀調控，農機部門適時引導目前，國家已經頒布并實行土地流轉制度，但國內大部分地區仍然進行的是土地聯產承包制，種植大戶與農場種植模式難以大規模發展，導致農田種植規模相對較少，且不能成片大面積種植統一作物，使得機械化作業難以發展，故需要國家的宏觀調控，進行集約化規模生產，才能促進大規模機械化生產。旱地移栽機械的可行性與經濟性已得到論證與認可，但新技術的推廣與應用脫離政府的支持將無法快速發展，加之農民的認知水平存在一定的局限性，移栽機械難以快速全面的被農民所接受，故需要國家的政策支持與農機部門的適時引導。

4． 2 加強基礎研究，統一行業標準針對當前基礎性研究相對薄弱的問題，應加大研究力度，加速國內移栽作業輔助技術的研究與開發。

農機、農藝與其它學科既要有分工又需要協作，以確保農藝將更適應于農機，農機將更好地為農藝服務，實現農機與農藝的緊密結合。國內外的經驗證明，沒有育苗標準和栽培模式的標準，旱地移栽機械的研發將是無的放矢。因此，需針對移栽機械化發展中存在的實際問題，研究并制定統一的、規范的技術標準，確保國內旱地移栽機的研究與檢測有據可循，機械零部件的通用性與互換性得以保障。

4． 3 多學科協同作業開展育苗旱地移栽機械研發育苗移栽機械研發是一個系統工程，需確保制缽、育苗、移栽 3 個環節協同作業。制缽技術、缽上播種技術、育苗技術、幼苗運輸技術、秧苗移栽技術的緊密配合是旱地移栽機械研發的配套技術與先決條件，要實現旱地移栽機械化作業技術體系，需保證各個學科的緊密配合，形成一個良好的聯合作業體系，即農機、農藝于其他學科既要有分工又需要協作，以促進滿足農業生產的旱地移栽機械的研發。

4． 4 加強合作，消化吸收與自主創新并舉與發達國家相比，我國旱地移栽機械化水平還很低，應走出國門，加強與發達國家的交流與合作。國外的設備雖然先進且性能可靠，但價格相當昂貴，移栽機械并不適合國內的溫度氣候、土壤環境等農藝要求復雜的種植模式。因此，在旱地移栽機械的發展過程中，提倡借鑒國外的新機型與新技術，在結合國內移栽技術需求現狀基礎上，充分吸收國外先進技術與經驗，進行自主創新，研究適合我國國情的旱地移栽機械。

4． 5 綜合利用現代技術提高移栽機械總體效益旱地移栽機械設計生產中，應盡量采用新材料、新工藝，充分利用現代設計方法和加工手段，降低機具的損壞率和返修率，保證機具的連續作業能力，以提高農民購買的積極性。在旱地移栽機的研發過程中，應從一個新的起點和高度出發，不能盲足追求“大而全、高精尖”，應結合實際，在確保能大幅提高經濟效益的前提下，完善常用零部件、增強互換性，通用機型與特色機型同步發展，確保旱地移栽機械的總體工作效益。隨著育苗技術的發展，應重點突破自動取苗、自動喂苗、高頻栽苗及自動控制等移栽的關鍵技術，為旱地移栽機的旱地移栽機械往全自動化智能化方向發展奠定基礎。

5 展望

隨著我國城鎮化的大力發展、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，農業生產對機械化的需求將會不斷增加，旱地移栽機械的需求量亦將大幅增加?；谖覈r業裝備技術發展的需求和國家對農業發展的大力推動，農業機械的發展前景將會更加美好。隨著育苗技術和耕整地技術的進步與發展，我國自主研制的旱地移栽機械會越來越適應我國農業生產發展的需要，其總體工作效率將得到顯著提高。

參考文獻:

［1］ 李世武，陳志，楊敏麗． 農機農藝結合問題研究［J］． 中國農機化，2011\\( 4\\) : 10 －13，17．
［2］ 周康韻，仲云龍，裘正軍，等． 華東地區油菜機械化生產現狀及發展對策［J］． 農機化研究，2009，31\\( 8\\) : 228 －231．
［3］ 吳崇友，夏曉東，等． 我國油菜生產機械化技術的發展歷程［J］． 農業開發與裝備，2009\\( 10\\) : 3 －6．
［4］ 王君玲，高玉芝． 旱地缽苗移栽機械化生產的現狀及發展趨勢［J］． 中國農機化，2003\\( 6\\) : 12 －15．