煙草移栽機(jī)國(guó)內(nèi)外同類研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

黃偉華 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械工程系，河南 鄭州 450002

煙草移栽機(jī)國(guó)內(nèi)外同類研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

黃偉華 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械工程系，河南 鄭州 450002

研究的目的是我國(guó)煙草移栽機(jī)發(fā)展的前景和趨勢(shì)；通過研究目前國(guó)外的研究成果和國(guó)內(nèi)的研究的歷程以及已有的成果，結(jié)合我國(guó)實(shí)際的情況和政策趨勢(shì)提出了煙草移栽機(jī)在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)

煙草移栽機(jī)；發(fā)展趨勢(shì)；政府補(bǔ)貼

Tobacco transplanting machine; Development tendency; The government allowance

我國(guó)的煙草歷史，應(yīng)該從最初的明朝萬(wàn)歷年間的吸聞鼻煙開始，從那以后逐漸開始了煙草的種植、由于地域廣闊，種植面積也比較大、全國(guó)大部分地方都有種植、品種也多樣, 逐漸形成了以烤煙為主體的多類型煙草的結(jié)構(gòu)。育苗移栽方式是煙草種植的主要方式。雖然世界上最大的煙葉生產(chǎn)國(guó)是我國(guó),約占世界總產(chǎn)量的30%多，但是煙葉生產(chǎn)的機(jī)械化水平非常低，煙農(nóng)人均種植面積低是煙草農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的主要制約因素，傳統(tǒng)的煙葉種植模式種煙以人工勞動(dòng)為主，人均煙田2-3畝左右，組織化程度低，煙草農(nóng)業(yè)機(jī)械沒有太大發(fā)展空間。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)民工進(jìn)城務(wù)工增多，使得大量的農(nóng)田被相對(duì)集中起來(lái)，大大提高了人均種煙面積，煙農(nóng)通過擴(kuò)大種植規(guī)模增收成為可能，千家萬(wàn)戶分散式種植的煙葉經(jīng)營(yíng)模式已經(jīng)不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)自然形成，隨著煙草公司大力發(fā)展規(guī)模化種植，煙田集中度逐步增加，為高效率煙草農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用提供了前提條件。煙農(nóng)生活水平的提高和收入的增加，也在客觀上為煙草農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置使用提供了財(cái)力保證。農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展程度的重要標(biāo)志。煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是從煙草傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向煙草現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的過程，它應(yīng)以規(guī)模化生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以機(jī)械化作業(yè)為標(biāo)志，以專業(yè)化種植為特征，以精細(xì)化管理為手段，達(dá)到減少煙農(nóng)生產(chǎn)投入，降低煙農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度， 規(guī)避煙農(nóng)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)、增加煙農(nóng)種煙收入，逐步激發(fā)煙農(nóng)實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)的熱情，促進(jìn)煙草產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

一、國(guó)外研究情況

美國(guó)Kennco農(nóng)機(jī)生產(chǎn)公司研發(fā)了半自動(dòng)膜上打穴移栽機(jī)[1]，采用了水輪加打穴鏟式機(jī)構(gòu)，可以進(jìn)行覆膜的蓽上移栽，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要調(diào)節(jié)單株注水量且實(shí)現(xiàn)單行和多行的膜上移栽作業(yè)。主要適合于大株距的蔬菜移栽，既可以移栽裸苗也可以移栽缽苗。還研發(fā)了配備液化氣罐的“火焰燎膜”膜上移栽機(jī)，在打穴之前用火焰先在地膜上燎一個(gè)小孔，防止了在打穴過程中地膜被撕裂，但該系列產(chǎn)品移栽速度慢，需要專人放苗，自動(dòng)化程度不高。

美國(guó)移栽機(jī)公司(Mechanical Transplanter)生產(chǎn)了吊杯式膜上移栽機(jī)。作業(yè)時(shí)能完成膜上移栽、注水、覆土鎮(zhèn)壓等作業(yè)，由于對(duì)育苗的要求低，因此在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，但采由于采用了四桿機(jī)構(gòu)吊杯，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

加拿大某公司研制的煙葉“轉(zhuǎn)植機(jī)”，是融挖窯、栽煙、澆水、施肥、封土為一體的一體機(jī)，每天移栽的面積比較大，但是需要的人力多，由一臺(tái)拖拉機(jī)進(jìn)行牽引，4個(gè)人操作，一人負(fù)責(zé)駕駛拖拉機(jī)，一人負(fù)責(zé)添加水、肥料，二人負(fù)責(zé)分裝煙苗。

井關(guān)農(nóng)機(jī)株式會(huì)社的渡部伸、木下榮一朗、久保環(huán)等開發(fā)的蔬菜移栽機(jī)，利用移栽裝置上設(shè)置的移栽爪和推苗部件。苗在載苗臺(tái)的出口分離成缽苗后，移栽到大田中由挖坑裝置挖好的坑內(nèi)，再由覆土裝置進(jìn)行覆土。日本甜菜制糖株式會(huì)社的增田昭芳，鶴龍藏，南部哲男等研發(fā)的一種用來(lái)移栽在連接起來(lái)的多個(gè)罐中生長(zhǎng)的罐栽籽苗而不需要把它們相互分開的罐栽籽苗移栽機(jī)。以上機(jī)械都能在良好的條件下，高效地將煙苗移栽的到大田中去。

日本久保田公司研發(fā)的一種全自動(dòng)鴨嘴式膜上移栽機(jī)，在移栽的同時(shí)還可以完成注水和施藥等作業(yè)，而且作業(yè)時(shí)可以在一壟上實(shí)現(xiàn)往返多行移栽，任意調(diào)節(jié)移栽株距，該設(shè)備結(jié)僅適合專業(yè)育苗方式的集約化生產(chǎn)，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，成本高，對(duì)育苗要求非常苛刻。此外日本秋山產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社研制的高架管理作業(yè)式AP-lH型專用煙草移栽機(jī)，主要用于烤煙大田移栽作業(yè)，配置了一次可噴霧五滴的水泵噴霧機(jī)，可用于機(jī)械噴霧，還具有煙葉采收裝卸功能，而且每分鐘可移栽30多株烤煙，比人工移栽快3～4倍，能大大減少人工的使用。

二、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)自20世紀(jì)80年代起逐步采用移栽機(jī)械移栽煙苗，移栽機(jī)械按移栽地是否覆膜可分為膜上移栽和壟上移栽[2]。20世紀(jì)70年代末至80年代初，由中國(guó)農(nóng)科院煙草研究所、河南省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所和延邊朝鮮族自治州農(nóng)機(jī)研究所分別研制成煙棉移栽機(jī)、煙草移栽機(jī)和聯(lián)合栽植機(jī)等，使用方便，操作簡(jiǎn)單，工效較高，栽植質(zhì)量較好，之所以一直未能大面積推廣應(yīng)用，是由于忽略了綜合經(jīng)濟(jì)效益而且與農(nóng)藝明顯脫節(jié)。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，對(duì)于機(jī)械移栽的要求越來(lái)越強(qiáng)烈且新型栽植機(jī)械不斷出現(xiàn)。對(duì)于我國(guó)煙草移栽機(jī)研究工作主要是在引進(jìn)和借鑒國(guó)外移栽機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)仿造，半自動(dòng)機(jī)型是目前研制使用的移栽機(jī)械的重點(diǎn)，全自動(dòng)機(jī)型均因結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，出故障維修困難，價(jià)格過高而沒有廣泛推廣。

1990年黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所設(shè)計(jì)了一臺(tái)多功能煙苗栽植機(jī)，還適用于移栽玉米、甜菜、蔬菜、樹苗等秧苗，而且一次作業(yè)即可完成全部煙苗栽植工序，具有適用性廣、生產(chǎn)效率高、作業(yè)質(zhì)量好、一機(jī)多用的特點(diǎn)。但是由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，沒有推廣開。

2000年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制開發(fā)了2ZDF型半自動(dòng)導(dǎo)苗管式移栽機(jī)，能較好地保證秧苗直立度和株距均勻性且移栽的株距易于調(diào)整，是因?yàn)樵O(shè)計(jì)了一種柵條式扶苗器，而且該機(jī)還能移栽玉米、棉花、甜菜、樹苗、油菜等作物，并且可以避免干裸根苗產(chǎn)生窩根現(xiàn)象。

2001年河南省鄧州豐奇集團(tuán)設(shè)計(jì)了一種煙苗移栽機(jī)，經(jīng)過剪葉后的托盤煙苗，分裝到苗筒帶內(nèi)，牽引機(jī)械前進(jìn)，開溝器開溝，儲(chǔ)苗分苗裝置分苗，投苗裝置投苗，投苗擋鐵壓下苗筒內(nèi)套，內(nèi)套壓迫苗筒下邊的開閉機(jī)構(gòu)張開，煙苗落下，覆土輪隨即將土封好壓實(shí)，完成移栽任務(wù)。能減輕移栽勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和移栽質(zhì)量。

2002年黑龍江省牡丹江煙草分公司研制的煙草移栽機(jī)，在機(jī)架的前方設(shè)置有開溝器，在機(jī)架中后部的兩側(cè)下方依次固定有掛膜輪、壓膜輪和覆土輪。而且在驅(qū)動(dòng)軸上固定有驅(qū)動(dòng)圓盤，驅(qū)動(dòng)圓盤上通過支撐架連接儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱的下部設(shè)置有鴨嘴形栽苗器，可一次完成開溝、定植等作業(yè)。

除此之外，煙農(nóng)自己也想出了大量提高移栽效率的辦法，自主制造了部分適用的煙草移栽工具，如河南省洛陽(yáng)市洛寧縣王村鄉(xiāng)王窯村村民王寶寧發(fā)明的煙苗移栽器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，不傷地膜，使用時(shí)可自由調(diào)節(jié)深淺，自然覆土。喀喇沁旗乃林鎮(zhèn)農(nóng)民楊占久研制成功了烤煙刨坑施肥機(jī)解決了人工刨坑施肥勞動(dòng)強(qiáng)度大，用工多的問題。澠池縣陳村鄉(xiāng)石板溝村六旬老漢孟丙禮自制了煙苗移栽器，能大大減輕移栽勞動(dòng)強(qiáng)度，提高栽植效率2到3倍。

三、發(fā)展方向和研究重點(diǎn)

縱觀國(guó)內(nèi)外煙草移栽機(jī)械的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀,通過對(duì)各種類型移栽機(jī)的對(duì)比分析, 可以總結(jié)出未來(lái)我國(guó)煙草移栽機(jī)械的發(fā)展方向和研究重點(diǎn)。

(1) 由于導(dǎo)苗管式移栽機(jī)能較好地克服其他幾種移栽機(jī)的缺點(diǎn), 是今后研究推廣的重點(diǎn)。雖然目前鉗夾式移栽機(jī)由于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低, 并且在我國(guó)有較廣泛的應(yīng)用。但是它生產(chǎn)率低、易傷苗,進(jìn)一步推廣受到了限制。

(2) 針對(duì)我國(guó)目前的國(guó)情，半自動(dòng)的方向應(yīng)該是煙草移栽機(jī)的研究開發(fā)的重點(diǎn)，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 價(jià)格低, 適應(yīng)性好,使用方便,是與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)的機(jī)型。并且進(jìn)行設(shè)計(jì)研究的時(shí)候，應(yīng)向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化方向發(fā)展。半自動(dòng)化整機(jī)里面對(duì)制約生產(chǎn)效率的關(guān)鍵部件還要進(jìn)一步研究。如目前的喂苗機(jī)構(gòu)，都要使用人工進(jìn)行喂苗,這樣會(huì)限制移栽機(jī)的效率的提高，而且容易出現(xiàn)漏苗現(xiàn)象，應(yīng)該加快開發(fā)喂苗時(shí)候?qū)τ谌斯し謷筝^低的機(jī)構(gòu)或者機(jī)械自動(dòng)喂苗為主、人工為輔的機(jī)構(gòu)。半自動(dòng)化移栽機(jī)今后的發(fā)展趨勢(shì)是如何減少輔助人員,如何提高移栽機(jī)的喂苗頻率, 完善其栽植性能和可靠性。

(3)煙草移栽機(jī)的發(fā)展既充分吸收國(guó)外的最新工程技術(shù), 又要根據(jù)我國(guó)的國(guó)情進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。由于我國(guó)煙草種植地區(qū)很多是丘陵地區(qū),需要針對(duì)性的研制適合丘陵地形特點(diǎn)的煙草移栽機(jī), 以及對(duì)于有些種煙大省地塊比較小，既研究適合大面積煙田的移栽機(jī)，也要研究適合小塊煙田的小型機(jī)械，自走式小型化移栽機(jī)械以及復(fù)合機(jī)全功能型機(jī)械, 這樣就可以把煙農(nóng)從繁雜的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，提高他們的勞動(dòng)效率，而且只有這樣才可以實(shí)現(xiàn)煙葉種植的高度機(jī)械化，有效提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量。

(4) 在國(guó)家推出農(nóng)民購(gòu)買農(nóng)機(jī)具給予政府補(bǔ)貼后,甚至還有各地?zé)煵莨疽步o予補(bǔ)貼的情況下，農(nóng)民購(gòu)買熱情高漲, 但農(nóng)機(jī)價(jià)格過高, 限制了農(nóng)民的購(gòu)買能力,這是制約我國(guó)農(nóng)機(jī)發(fā)展的客觀事實(shí)。所以現(xiàn)在必須發(fā)揮現(xiàn)代大工業(yè)的特點(diǎn), 選擇性能優(yōu)異的產(chǎn)品, 進(jìn)行批量生產(chǎn), 降低移栽機(jī)的成本。

(5)煙草移栽機(jī)的研制與煙草育苗設(shè)備及育苗方式緊密結(jié)合，研制適合農(nóng)藝要求的移栽機(jī)械。我國(guó)許多移栽機(jī)械均是在借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上直接研制出來(lái)的，育苗技術(shù)卻不配套，應(yīng)研究開發(fā)成本低、管理方便、有利于機(jī)械化移栽的育苗方式，完善育苗設(shè)施及相應(yīng)的配套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠化。對(duì)于缽苗，缽體形狀和尺寸的設(shè)計(jì)，尤其應(yīng)當(dāng)與移栽機(jī)械相結(jié)合。農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合的重要性尤其體現(xiàn)在對(duì)全自動(dòng)移栽機(jī)的研究過程中，目前國(guó)外已有基于倒錐形穴盤的自動(dòng)移栽機(jī)，但結(jié)構(gòu)極復(fù)雜。價(jià)格昂貴，對(duì)作物的適應(yīng)性也比較差，難以推廣應(yīng)用。通過分析國(guó)外自動(dòng)移栽機(jī)的研究進(jìn)展，雖然在農(nóng)藝上穴盤育苗技術(shù)是比較成熟的，也易于工廠化，但穴盤并不利于機(jī)械自動(dòng)分苗的實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)出的自動(dòng)移栽機(jī)也就結(jié)構(gòu)復(fù)雜。穩(wěn)定性、可靠性和通用性相對(duì)較差。我們應(yīng)當(dāng)充分吸取國(guó)外自動(dòng)移栽機(jī)研究中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從我國(guó)育苗技術(shù)的實(shí)際情況出發(fā)，研制出適合我國(guó)國(guó)情的、穩(wěn)定可靠的自動(dòng)移栽機(jī)。

[1]王君玲，高玉芝，李成華.旱地缽苗移栽機(jī)械化生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化.2003（6）：12-14

[2]李志鑫，陳風(fēng)，王維新.國(guó)內(nèi)移栽機(jī)具發(fā)展現(xiàn)狀[J].新疆農(nóng)機(jī)化.2004(2):32-33

The Tendency of Development and Present Situation of Domestic Tobacco Transplanting Machine and Similar Rearch

Huang wei hua Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，China

The purpose of the research is China's tobacco transplanting machine of the future development and trend; Through the research of foreign research results and the domestic research course and the existing results, with the actual situation and policy trends for tobacco transplanting machine in our country development trend

S22

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.044

黃偉華，男，1971.10，講師，2004年畢業(yè)于貴州工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)，碩士，目前在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工作，主要從事CAD/ CAPP/CAM方向的教學(xué)和研究，發(fā)表論文10余篇，科技成果獲獎(jiǎng)2項(xiàng)。