1 陳依文 等 基于OpenMV的大棚茄子病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計第3期 劉凱華 等 國內(nèi)外蔬菜移栽機械發(fā)展現(xiàn)狀與路徑 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備第46卷 第3期 2025年6月 Vol 46 No 3 Jun 2025Modern Agricultural Equipment 國內(nèi)外蔬菜移栽機械發(fā)展現(xiàn)狀與路徑 劉凱華 1 2 劉 威 1 2 祝 露 1 2 何 林 1 2 李君略 1 2 1 廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究院 廣東 廣州 510630 2 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能裝備重點實驗室 廣東 廣州 510630 摘 要 蔬菜機械化移栽作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分 在提升生產(chǎn)效率 降低勞動強度以及規(guī)范田間作業(yè)方面 發(fā)揮著重要作用 根據(jù)作業(yè)規(guī)模 地形條件及自動化程度 蔬菜移栽機可分為手動移栽機 半自動移栽機和全 自動移栽機3類 手動移栽機作為機械化的初級階段 因其成本低 結(jié)構(gòu)簡單 適用于地形復(fù)雜或面積較小的田 塊 但作業(yè)效率較低 應(yīng)用范圍有限 半自動移栽機結(jié)合了人工供苗和機械輔助移栽 顯著提升了作業(yè)精度和效 率 適用于中等規(guī)模種植 但在復(fù)雜地形中的適應(yīng)性和整體效率仍有不足 全自動移栽機通過自動供苗 取苗與 移栽等技術(shù)實現(xiàn)了從取苗到鎮(zhèn)壓的全自動化作業(yè) 效率和作業(yè)質(zhì)量顯著提升 適用于大規(guī)模農(nóng)田 但因設(shè)備成本 較高及操作要求較高 其在小規(guī)模農(nóng)田中的應(yīng)用受到限制 目前 我國蔬菜移栽機械化發(fā)展面臨種植制度不統(tǒng) 一 田塊分散 研發(fā)投入不足及農(nóng)機農(nóng)藝融合度低等問題 制約了機械化水平的提升 為此 未來需從優(yōu)化機具 性能 推動高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè) 平衡設(shè)備性能與價格以及促進農(nóng)機農(nóng)藝深度融合等方面入手 解決現(xiàn)存問題 提高 設(shè)備適應(yīng)性和經(jīng)濟性 推動蔬菜生產(chǎn)全程機械化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展 關(guān)鍵詞 蔬菜移栽 機械化 作業(yè)效率 中圖分類號 S223 9 文獻標(biāo)識碼 A doi 10 3969 j issn 1673 2154 2025 03 001 收稿日期 2024 12 19 基金項目 廣東省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項 粵財農(nóng) 2024 28號 作者簡介 劉凱華 1996 男 博士 工程師 研究方向為農(nóng)業(yè)機械化工程 E mail kaihua liu phd unipd it 通信作者 何林 1976 男 正高級工程師 主要從事丘陵山地果園機械研發(fā)與推廣工作 E mail 75318013 0 引言 隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進 蔬菜生產(chǎn)對效率 和質(zhì)量的要求不斷提升 然而 傳統(tǒng)的人工移栽方 式因勞動強度大 作業(yè)效率低 且難以保證株距 行距和移栽深度的均勻性 較難滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對精 準(zhǔn)化 規(guī)模化生產(chǎn)的需求 這不僅影響后續(xù)田間作 業(yè)如施肥 除草 噴灑農(nóng)藥及收獲等的機械化進程 也增加了生產(chǎn)成本和管理難度 1 3 蔬菜機械化移栽 技術(shù)作為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要環(huán)節(jié) 能夠有 效降低勞動強度 提升作業(yè)效率與移栽質(zhì)量 近年 來 國內(nèi)外在移栽機械的研發(fā)與應(yīng)用方面取得了顯 著進展 形成了手動移栽機 半自動移栽機和全自 動移栽機 3 類設(shè)備 以適應(yīng)不同種植規(guī)模與作業(yè)條 件的需求 其中 發(fā)達國家的全自動移栽機已實現(xiàn) 高效的取苗 移栽與鎮(zhèn)壓自動化 作業(yè)精度高 效 率顯著 適用于大規(guī)模農(nóng)田作業(yè) 而我國在蔬菜移 栽機械領(lǐng)域雖然取得了一定的進展 但自動化程度 相對較低 技術(shù)成熟度和推廣應(yīng)用水平仍需提升 尤其在復(fù)雜地形 小農(nóng)戶田塊及多樣化種植模式下 蔬菜移栽機械化應(yīng)用面臨諸多挑戰(zhàn) 1 國內(nèi)外蔬菜移栽機械的發(fā)展現(xiàn)狀 蔬菜移栽裝備根據(jù)作業(yè)規(guī)模 地形條件及自動 化程度的不同 可分為手動移栽機 半自動移栽機 和全自動移栽機 3 類 每種類型的移栽機在結(jié)構(gòu)設(shè) 計和應(yīng)用場景上均具有顯著差異 以滿足不同規(guī)模 和種類蔬菜的移栽需求 1 1 手動移栽機 手動移栽機是蔬菜移栽機械化的初級形式 主 要適用于小規(guī)模種植 特別是在地形復(fù)雜或田塊面 積較小的區(qū)域 該設(shè)備依靠人工操作完成取苗和栽 苗 相較于傳統(tǒng)的純?nèi)斯ひ圃?能夠在一定程度上 2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2025年現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 降低勞動強度 手動移栽機具有成本低 結(jié)構(gòu)簡 單 維護方便等特點 適合小農(nóng)戶的使用需求 然而 由于其高度依賴人工操作 作業(yè)效率較低 應(yīng)用范圍主要局限于經(jīng)濟作物和蔬菜的小規(guī)模移栽 作業(yè) 1 2 半自動移栽機 半自動移栽機適用于中等規(guī)模的蔬菜種植 通 過機械裝置輔助完成苗盤進給 取苗及移栽的部分 動作 人工則負責(zé)供苗及其他簡單操作 其主要部 件包括輸送機構(gòu) 取苗機構(gòu) 移栽機構(gòu)及行走裝置 移栽機構(gòu)是半自動移栽機的核心部件 其性能直接 影響秧苗的立苗率與傷苗率 決定設(shè)備的競爭力 根據(jù)移栽機構(gòu)的類型 半自動移栽機主要分為鏈夾 式 鉗夾式 鴨嘴式 吊杯式 撓性圓盤式及導(dǎo) 苗管式 4 種 1 鏈夾式 鉗夾式 苗夾通過鏈條安裝并滑 動 秧苗被夾持后進入滑道 滑道末端苗夾張開 秧苗落入苗溝并完成覆土移栽 如圖 1 和圖 2 所示 圖 1 為富來威 2ZL 3 鏈夾式作物移栽機 4 圖2為 圖 1 富來威 2ZL 3 鏈夾式作物移栽機 Fig 1 Fulaiwei 2ZL 3 chain clamp crop transplanter 圖 2 夾持裝置示意圖 Fig 2 Schematic diagram of the clamping mechanism 鏈夾式移栽機中的夾持裝置示意圖 5 鏈夾式 鉗夾 式 結(jié)構(gòu)簡單 成本較低 能保證秧苗直立 但適 合裸苗作業(yè) 移栽效率一般為每行 30 45 株 min 在高速作業(yè)下易出現(xiàn)漏苗問題 種苗形態(tài)與質(zhì)量也 會對移栽質(zhì)量產(chǎn)生影響 6 2 鴨嘴式 吊杯式 鴨嘴式移栽機構(gòu)因其 對秧苗適用范圍廣且可進行膜上移栽 成為目前生 產(chǎn)實際中半自動移栽機應(yīng)用最廣泛的方式 如圖所 示 圖 3 為意大利 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