北京市昌平區機械化番茄移栽試驗

王尚君，李彥君，劉 攀，張立寶，佟 鑫（昌平區農業機械化技術推廣站，北京 102200）

近年來，隨著勞動力成本的逐年增長，農業種植成本也隨之增加，蔬菜種植效益明顯下降。發展蔬菜種植機械化技術在提高蔬菜產量、增加農民收益的同時，能夠促進設施農業綠色高效發展，提升設施農業機械化水平。目前北京市昌平區番茄種植在移栽環節均為人工移栽，成本高效率低，費時費力。為提升設施番茄移栽效率，降低生產成本與勞動強度，北京市昌平區農業機械化技術推廣站與北京市農機試驗鑒定推廣站聯合開展番茄機械化移栽試驗，針對昌平區番茄種植現狀，將國外先進的番茄移栽技術與番茄移栽機械應用到昌平區設施番茄種植，推動昌平區蔬菜產業向現代化、低成本、高產、高效邁進。

番茄移栽存在的問題

番茄移栽機械化水平低

目前昌平區設施農業機械化率不足40%，種植機械化率為0，移栽環節全部為人工作業，具體設施農業機械化水平如表1。造成這種情況的原因主要有以下3 點：①傳統設施農業多為一家一戶種植，面積小，購買移栽機械成本高，成本回收周期長；②設施溫室建造時間較早，均在2010 年前后，沒有給農業機械留出足夠的進出高度、寬度及作業空間，農機作業不到頭以及在溫室內掉頭難等問題；③普通農戶缺乏相關農業機械知識，存在買了不會用、故障不會修、用完不會保養等問題。

表1 昌平區設施農業機械化水平評價表

番茄移栽人工成本高

目前昌平區番茄移栽全部為人工作業（圖1），人工移栽需要長時間俯身工作，工作量與工作強度大，而且工作效率較低，需要大量人工。一名工人一天只能完成一棟400 m2的標準溫室番茄移栽工作。近年來人工成本不斷提高、勞動力短缺，番茄移栽成本也隨著不斷提高。番茄種植戶的收益降低，降低了農戶種植番茄的積極性。為降低番茄移栽成本，增加番茄種植戶收益，當務之急是解決番茄移栽的機械化問題。

圖1 番茄移栽人工作業

番茄移栽機技術參數、工作過程、工作原理

1.名稱：井關牌壟上栽植機(PVHR2-E18型)

2.機具特點：設備操作簡單，結構緊湊，作業時轉彎半徑小，對機耕道寬度要求較低，便于在設施內掉頭。

3.主要技術參數：作業效率為667 m2/h，作業行數2 行，行距在30～50 cm 范圍可調，株距在30～60 cm 可調。

4.適用范圍：該移栽機適合塑料大棚及露地蔬菜移栽使用，可實現膜上移栽，能滿足壟上、平畦移栽要求。

北京市昌平區農業機械化技術推廣站于2021 年3 月4～5 日在小湯山農業園東區連棟溫室進行番茄機械化移栽試驗。本次番茄移栽試驗應用日本井關蔬菜移栽機（圖2）。井關牌壟上栽植機(PVHR2-E18 型) 為自走式，主要由機架、行走輪、動力及傳動部件、工作部件及輔助部分組成。機具行走輪的輪距可根據作業壟面的寬度進行適當調整，以適應不同壟寬要求的作業范圍。該機動力配備為FJ10G(川崎) 型2.6 馬力小型汽油發動機，由其為整機提供行走和工作部件運動動力支持。工作部件主要有鶴嘴栽植器、幼苗杯、幼苗杯組轉動平臺。

圖2 井關牌壟上栽植機

機械移栽試驗地塊條件：連棟溫室內南北長60 m，東西寬50 m，由具有雙向行駛功能的BCS 拖拉機配套悅田起壟覆膜鋪管一體機完成東西向起壟覆膜鋪管作業，按農藝種植要求壟面65 cm，壟高15 cm，壟距160 cm，壟長4800 cm，西側保留過道15 cm 左右，東側壟面離墻體40 cm。

主要工作過程及工作原理：移栽機在預先完成的壟面上方行走，整組幼苗杯在機具的平臺上方沿固定的軌道上作橢圓形循環運動，平臺軌道下方的鶴嘴栽植器為由兩片半圓錐狀金屬件組成，插植嘴按工作需要可以張開和閉合。當某個幼苗杯移動至鶴嘴栽植器正上方時，杯底自然打開，杯中的幼苗靠自身重量下落到栽植器中。同時，在機具行進過程中，鶴嘴栽植器有規律的連續上下運動，當栽植器尖嘴部分插入土壤到達運動最低點時，鶴嘴栽植器張開，并在壟面形成一個穴坑。此時，由于鶴嘴栽植器處于張開狀態，栽植器中的幼苗失去了下面的托力，幼苗靠自重下落被投放到這個穴坑中。當栽植器開始上行時，鶴嘴栽植器慢慢閉合。被投放至土壤穴坑中的幼苗由其后的V 型覆土鎮壓輪進行覆土壓實，至此完成單株幼苗移栽作業。移栽機在行進過程中，上述過程不斷循環，從而完成整個幼苗移栽作業過程（圖3）。

番茄機械化移栽與人工移栽成本對比

本次試驗共計完成4.5 畝（3001.5 m2）溫室的番茄移栽作業，用時1.5 天。以往人工移栽需進行測量、打孔、搬運種苗、移栽、覆土，需5 人操作，4.5 畝（3001.5 m2）溫室需1.5 天完成，按每人費用160 元/ 天計算，1.5 天完成費用共計1200 元，約267 元/667 m2。機械化移栽只需一人操作，按機手費用300 元/ 天計算，人工費用共計450 元，折合100 元/667 m2，移栽機折舊費用7.7 萬元/10 年/200 天=38.5 元，折合12.6 元/667 m2，油料費用折合5.4 元/667 m2，機械化移栽費用共計約118 元/667 m2，可節省149 元/667 m2。

該機技術參數工作效率為667 m2/h，此次試驗實際工作效率約為333.5 m2/h。分析原因為一是由于本次試驗的連棟溫室只有一側可以供移栽機進行換壟作業，故移栽過程中需要空駛至溫室一端，然后進行下一壟移栽作業，機具無法掉頭。二是機手未從事過移栽工作，熟練程度低。綜上述情況：實際工作時間比有效工作時間高約30%左右，若溫室有足夠的農機轉向空間，機手熟練程度高，可以將本次4.5 畝（3001.5 m2）溫室的移栽作業時間控制在一天以內，可進一步降低成本150 元。此時機械化移栽的費用約為382 元，僅為人工移栽費用的32%（表2）。

表2 機械化移栽與人工移栽成本對比

試驗數據及分析

番茄人工移栽由多名工人完成，個體差異導致移栽的深淺不同，株距行距不均勻。由于番茄人工移栽工作量大，長時間工作會導致移栽質量下降，時常會出現覆土沒有壓實的情況。機械化移栽番茄幼苗株距行距固定，移栽深度均勻穩定，比人工移栽更深，覆土更加緊實。由下列圖片對比可以看出，機械化移栽的番茄苗移栽更深，更加穩固，不易倒伏（圖4）。機械化移栽試驗過程中存在少量漏栽問題，經過分析，原因是番茄幼苗苗株過高，部分秧苗超過了18 cm，容易卡在導苗管中，造成漏栽。具體移栽機試驗記錄如表3。

表3 井關移栽機試驗記錄

圖4 人工移栽與機械移栽效果對比

總結

井關PVHR2-E18 型蔬菜移栽機適用于幼苗高不超過18 cm，茄果類蔬菜，例如番茄苗、辣椒苗、茄子苗、黃瓜苗等；通過試驗對比移栽機效率是人工移栽效率的4 倍以上；機械化移栽費用相比人工移栽費用節省一半以上；機械化移栽作業相比人工移栽作業深淺一致，株距行距均勻，不易倒伏，緩苗效果好；機具操作簡單便捷，難度低。

移栽作業中應注意的問題：①連棟溫室耕整地作業最大程度減少漏耕面積到頭、到邊。旋耕達到“平、碎、暄、透、全”，深度15 cm以上；②機械化起壟覆膜鋪管作業，保證壟形的完整，深淺一致，壟向筆直，如出現彎壟，不利于機械化移栽作業；③地插插入地下，滴灌管末端牢牢固定地插上，保證機械化起壟覆膜鋪管筆直且平行，防止鶴嘴栽植器張開插到滴灌管，導致滴灌管偏移，造成種苗倒伏，無法進行滴灌；④導苗管高度18 cm，幼苗高度應小于導苗管高度，幼苗過高，易卡在導苗管中，造成漏栽。

井關蔬菜移栽機在番茄移栽試驗中達到了理想的效果。下一步北京市昌平區農業機械化技術推廣站將進行更加全面的蔬菜移栽試驗，努力解決蔬菜機械化移栽問題。技術成熟后根據昌平區廣大農戶的生產需求，進行廣泛的宣傳推廣，讓更多農戶從新機具新技術中受益，最大程度減少種植成本，達到省時省力的目的，從而進一步提高昌平區設施農業機械化水平。