国内外蔬菜移栽机械发展现状与路径.pdf

1 陈依文 等 基于OpenMV的大棚茄子病虫害监测系统设计第3期 刘凯华 等 国内外蔬菜移栽机械发展现状与路径 现代农业装备第46卷 第3期 2025年6月 Vol 46 No 3 Jun 2025Modern Agricultural Equipment 国内外蔬菜移栽机械发展现状与路径 刘凯华 1 2 刘 威 1 2 祝 露 1 2 何 林 1 2 李君略 1 2 1 广东省现代农业装备研究院 广东 广州 510630 2 农业农村部华南现代农业智能装备重点实验室 广东 广州 510630 摘 要 蔬菜机械化移栽作为现代农业的重要组成部分 在提升生产效率 降低劳动强度以及规范田间作业方面 发挥着重要作用 根据作业规模 地形条件及自动化程度 蔬菜移栽机可分为手动移栽机 半自动移栽机和全 自动移栽机3类 手动移栽机作为机械化的初级阶段 因其成本低 结构简单 适用于地形复杂或面积较小的田 块 但作业效率较低 应用范围有限 半自动移栽机结合了人工供苗和机械辅助移栽 显著提升了作业精度和效 率 适用于中等规模种植 但在复杂地形中的适应性和整体效率仍有不足 全自动移栽机通过自动供苗 取苗与 移栽等技术实现了从取苗到镇压的全自动化作业 效率和作业质量显著提升 适用于大规模农田 但因设备成本 较高及操作要求较高 其在小规模农田中的应用受到限制 目前 我国蔬菜移栽机械化发展面临种植制度不统 一 田块分散 研发投入不足及农机农艺融合度低等问题 制约了机械化水平的提升 为此 未来需从优化机具 性能 推动高标准农田建设 平衡设备性能与价格以及促进农机农艺深度融合等方面入手 解决现存问题 提高 设备适应性和经济性 推动蔬菜生产全程机械化和标准化发展 关键词 蔬菜移栽 机械化 作业效率 中图分类号 S223 9 文献标识码 A doi 10 3969 j issn 1673 2154 2025 03 001 收稿日期 2024 12 19 基金项目 广东省乡村振兴战略专项 粤财农 2024 28号 作者简介 刘凯华 1996 男 博士 工程师 研究方向为农业机械化工程 E mail kaihua liu phd unipd it 通信作者 何林 1976 男 正高级工程师 主要从事丘陵山地果园机械研发与推广工作 E mail 75318013 0 引言 随着我国农业现代化的推进 蔬菜生产对效率 和质量的要求不断提升 然而 传统的人工移栽方 式因劳动强度大 作业效率低 且难以保证株距 行距和移栽深度的均匀性 较难满足现代农业对精 准化 规模化生产的需求 这不仅影响后续田间作 业如施肥 除草 喷洒农药及收获等的机械化进程 也增加了生产成本和管理难度 1 3 蔬菜机械化移栽 技术作为实现农业生产现代化的重要环节 能够有 效降低劳动强度 提升作业效率与移栽质量 近年 来 国内外在移栽机械的研发与应用方面取得了显 著进展 形成了手动移栽机 半自动移栽机和全自 动移栽机 3 类设备 以适应不同种植规模与作业条 件的需求 其中 发达国家的全自动移栽机已实现 高效的取苗 移栽与镇压自动化 作业精度高 效 率显著 适用于大规模农田作业 而我国在蔬菜移 栽机械领域虽然取得了一定的进展 但自动化程度 相对较低 技术成熟度和推广应用水平仍需提升 尤其在复杂地形 小农户田块及多样化种植模式下 蔬菜移栽机械化应用面临诸多挑战 1 国内外蔬菜移栽机械的发展现状 蔬菜移栽装备根据作业规模 地形条件及自动 化程度的不同 可分为手动移栽机 半自动移栽机 和全自动移栽机 3 类 每种类型的移栽机在结构设 计和应用场景上均具有显著差异 以满足不同规模 和种类蔬菜的移栽需求 1 1 手动移栽机 手动移栽机是蔬菜移栽机械化的初级形式 主 要适用于小规模种植 特别是在地形复杂或田块面 积较小的区域 该设备依靠人工操作完成取苗和栽 苗 相较于传统的纯人工移栽 能够在一定程度上 2 现代农业装备 2025年现代农业装备 降低劳动强度 手动移栽机具有成本低 结构简 单 维护方便等特点 适合小农户的使用需求 然而 由于其高度依赖人工操作 作业效率较低 应用范围主要局限于经济作物和蔬菜的小规模移栽 作业 1 2 半自动移栽机 半自动移栽机适用于中等规模的蔬菜种植 通 过机械装置辅助完成苗盘进给 取苗及移栽的部分 动作 人工则负责供苗及其他简单操作 其主要部 件包括输送机构 取苗机构 移栽机构及行走装置 移栽机构是半自动移栽机的核心部件 其性能直接 影响秧苗的立苗率与伤苗率 决定设备的竞争力 根据移栽机构的类型 半自动移栽机主要分为链夹 式 钳夹式 鸭嘴式 吊杯式 挠性圆盘式及导 苗管式 4 种 1 链夹式 钳夹式 苗夹通过链条安装并滑 动 秧苗被夹持后进入滑道 滑道末端苗夹张开 秧苗落入苗沟并完成覆土移栽 如图 1 和图 2 所示 图 1 为富来威 2ZL 3 链夹式作物移栽机 4 图2为 图 1 富来威 2ZL 3 链夹式作物移栽机 Fig 1 Fulaiwei 2ZL 3 chain clamp crop transplanter 图 2 夹持装置示意图 Fig 2 Schematic diagram of the clamping mechanism 链夹式移栽机中的夹持装置示意图 5 链夹式 钳夹 式 结构简单 成本较低 能保证秧苗直立 但适 合裸苗作业 移栽效率一般为每行 30 45 株 min 在高速作业下易出现漏苗问题 种苗形态与质量也 会对移栽质量产生影响 6 2 鸭嘴式 吊杯式 鸭嘴式移栽机构因其 对秧苗适用范围广且可进行膜上移栽 成为目前生 产实际中半自动移栽机应用最广泛的方式 如图所 示 图 3 为意大利 Checchi 2 Key Laboratory of intelligent Agricultural Equipment of South China Ministry of Agriculture and Rural Affairs Guangzhou 510630 China Abstract Vegetable transplanting mechanization was recognized as an integral component of modern agriculture significantly enhancing production efficiency reducing labor intensity and standardizing field operations Transplanting machinery was classified into three categories based on operation scale terrain conditions and automation levels manual semi automatic and fully automatic transplanters Manual transplanters which were considered suitable for small scale operations reduced labor intensity but remained limited in efficiency Semi automatic machines enhanced precision and efficiency addressed medium scale needs but faced adaptability challenges in complex terrains Fully automatic transplanters achieved high precision and efficiency through technologies such as automatic seedling feeding intelligent seedling picking and precise planting however their high costs and technical demands restricted adoption in small scale farming In China challenges such as fragmented planting systems dispersed small scale farms limited research investment and insufficient integration of machinery with agronomic practices were identified as factors that hindered mechanization progress This study reviewed the development and technological trends of domestic and international vegetable transplanting machinery analyzed key challenges and proposed strategies for enhancing equipment adaptability cost efficiency and agronomic integration to promote full mechanization and standardization of vegetable production Key words vegetable transplanting mechanization operation efficiency