姜彩宇 肖戟 王新陽 張亮 李健

摘要：蔬菜是人們平常生活中不可或缺的副食品，隨著生活水平的不斷提升，人們已經(jīng)從吃飽向吃好轉(zhuǎn)變，對蔬菜的質(zhì)量要求越來越高。我國無論在蔬菜產(chǎn)量方面還是蔬菜的種植面積均排世界前列，但是蔬菜機械化種植暫未實現(xiàn)普遍應用，傳統(tǒng)的人工栽植方式不僅消耗大量財力、人力、物力，且種植效率很低，種植質(zhì)量較差。隨著科技的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，精密播種機的誕生實現(xiàn)了蔬菜種子播種量精準，植株株距及播深保持一致、均勻合理的分布在田間，不但實現(xiàn)了對蔬菜種子的生長建立了最優(yōu)環(huán)境，可大批節(jié)約蔬菜種子，大量減輕了人工間苗的勞動量，而且確保了植株成長后高質(zhì)、高產(chǎn)，所以實現(xiàn)果蔬類精密播種機械的普及是替換傳統(tǒng)人工種植模式，實現(xiàn)蔬菜種植業(yè)自動化、數(shù)字化、智能化、規(guī)模化高速發(fā)展的必然趨勢，新時代的農(nóng)業(yè)對蔬菜精密播種機械的欲求越發(fā)急切。本文通過對蔬菜播種機國內(nèi)外對比分析及近年來的蔬菜播種機的主要形式、發(fā)展前景及存在的問題進行了綜述分析，為果蔬類精密播種機的進一步研制提供了參考。

關鍵詞：蔬菜播種機;精密;現(xiàn)狀;發(fā)展

引言

隨著社會的持續(xù)發(fā)展，人們的生活水平也在穩(wěn)步提升，對食品的要求更高質(zhì)更綠色。蔬菜作為一種不可或缺的副食品越來越被人們重視，我國是世界上的蔬菜種植、銷售大國，根據(jù)《2016中國統(tǒng)計年鑒》，我國無論是蔬菜種植面積、產(chǎn)量、出口均從2006[CD1]2015年實現(xiàn)了高速的增長。由此可見蔬菜產(chǎn)業(yè)勢能巨大。然而截止目前，人工或者半機械化播種仍然是我國蔬菜的主要種植方式，蔬菜播種的總體機械化水平僅僅大約20%，此數(shù)字遠遠低于我國的糧食作物。然而國外有些發(fā)達國家在蔬菜種植管理等方面已經(jīng)實現(xiàn)了自動化、產(chǎn)業(yè)化、智能化及數(shù)字化，我國應著力發(fā)展蔬菜生產(chǎn)機械化，逐步實現(xiàn)減少與發(fā)達國家在蔬菜種植管理等方面的距離，進一步適應我國不斷發(fā)展壯大的蔬菜種植產(chǎn)業(yè)。

播種機是蔬菜種植過程中關鍵作業(yè)工具，依據(jù)我國蔬菜的種植農(nóng)藝，務必依照較短的農(nóng)時，將種子播到土壤中，使蔬菜種子在優(yōu)越的環(huán)境中孕育生長。影響植株出苗率最主要的原因就是播種質(zhì)量的好壞，從而影響后期蔬菜的產(chǎn)量。由于精密播種機可以實現(xiàn)蔬菜種子播種量精準，植株株距及播深保持一致、均勻合理的分布在田間，不但實現(xiàn)了對蔬菜種子的生長建立了最優(yōu)環(huán)境，而且可大批節(jié)約蔬菜種子，所以新時期的農(nóng)業(yè)對精密播種機械的渴求愈加迫切。果菜類蔬菜主要有甜瓜、番茄、黃瓜、辣椒等。葉菜類蔬菜主要有白蘿卜、紅蘿卜、菠菜、芹菜、胡蘿卜、甜菜、洋蔥、生菜、白菜、小白菜、娃娃菜等。由于蔬菜的種子擁有眾多形狀且有的不太規(guī)則，而且種子多是小粒重量輕、體積小、播量少且播深嚴格，所以導致了其播種難度系數(shù)大，市場上系列產(chǎn)品不多，并且大部分基本都存在播種精度不夠、可靠性及穩(wěn)定性差等問題。

1蔬菜播種機國內(nèi)外對比分析

1.1國外蔬菜種植機械的發(fā)展狀況分析

美國、法國、英國、日本等發(fā)達國家在20世紀60、70年代就實現(xiàn)了蔬菜播種的機械化，近年來更是在蔬菜播種裝備領域的自動化、智能化方面高速發(fā)展。特別是法國與日本，蔬菜種子的發(fā)芽率及成活率高，已被其他國家紛紛引進種植，其配套的精密播種機械可實現(xiàn)株距、行距均勻整齊劃一，出苗后生長狀況一致，最大程度的方便了后期的田間管理和收獲，蔬菜不僅高質(zhì)而且高產(chǎn)。國外蔬菜播種機械主要以機械式及氣力式為主，歐洲各國早期主要為機械式播種，此種播種機械優(yōu)點主要是性能可靠、耗能低、通用性高等，代表機型為德國的CG-6型、法國的MONOAIR型等。氣力式播種機是在機械式基礎上研制而成的，優(yōu)點主要是精度高，可高速作業(yè)等，代表機型為日本的TVS-4型、法國滿勝的8行MS-2007型等。然而在小型手推式蔬菜播種機領域，日本和韓國處在領先地位，該機型具有播種精度高、造價低、結構簡單等優(yōu)點。國外的蔬菜播種設備雖然具有耗能低、性能可靠、播種速度快、適應性好等優(yōu)點，但是對蔬菜種子要求嚴格，整機及相關零配件售價高，無法解決國內(nèi)的蔬菜種植的區(qū)域性及農(nóng)藝多樣性的問題，相關售后服務與零配件無法實現(xiàn)及時提供與供給，導致了近年來沒有在我國進行大面積推廣應用。

1.2我國蔬菜種植機械的現(xiàn)狀分析

近年來，我國在蔬菜種植方面仍是主要以人工為主，但隨著蔬菜種植業(yè)的發(fā)展壯大及人們對蔬菜高質(zhì)綠色的需求，已經(jīng)開始從糧食作物種植機械化向蔬菜類種植機械化方向轉(zhuǎn)變。雖然已經(jīng)取得較大進步，但是目前的機械化水平還遠遠不能滿足社會的需求，市場上暫存的蔬菜播種機基本都存在制造生產(chǎn)質(zhì)量差，各生產(chǎn)商加工標準不一，機器故障率較高，穩(wěn)定性及可靠性較差，根本無法實現(xiàn)精量播種，也是大面積推廣應用的主要缺陷。正是基于以上原因，我國有些生產(chǎn)單位已經(jīng)開始著手逐步提高蔬菜播種機的質(zhì)量及自動化、智能化程度，例如上海康博公司生產(chǎn)的2BS-JT10型精密蔬菜播種機，該機由汽油發(fā)動機作為動力源，具有性能可靠、種苗成活率高等優(yōu)點，而且可實現(xiàn)播深的調(diào)整及株距的調(diào)節(jié)，但該機存在播種寬度小、自動化程度低等缺點。黑龍江德沃公司生產(chǎn)的2SQS-8X型氣力式蔬菜播種機適用性較強，可對眾多品種小粒徑蔬菜種子進行播種，該機可靠性、穩(wěn)定性較高，并且能根據(jù)蔬菜種植農(nóng)藝的不同進行株距及行距的調(diào)整。但該機存在耗能大、智能化水平低、受機器振動影響大等缺點。

2目前國內(nèi)外果蔬類播種機主要形式

2.1機械式

機械式播種機是最早研制應用的，截止目前用戶群體最多，依據(jù)排種器的樣式不一形成了圓盤式、槽輪式、指夾式、窩眼輪式和勺式等主要幾種播種形式，普遍具有的優(yōu)點包括：造價低、易操作、結構相對簡單、播種精度較佳和通用性較強等。播種過程中，通過行走輪帶動排種輪做自傳運動，然后由種子自重、種子間碰撞力及相互間強制擠壓力帶動種子，通過排列均勻的排種管落入事先由開溝器開好的溝槽內(nèi)，完成排種工作。機械式播種機缺點主要有不僅對種子形狀規(guī)則及尺寸要求嚴格，而且排種過程中種子損傷率略高，成活率較低。

2.2氣力式

氣力式播種機是在機械式基礎上研制而成的，工作原理是通過風機不斷高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風力，在封閉嚴密的氣室內(nèi)形成了負壓亦或正壓的環(huán)境，種子通過持續(xù)的風力跟隨播種機排種盤一并旋轉(zhuǎn)，當種子旋轉(zhuǎn)出氣室，就不再受到氣壓的控制，會憑借自重或在刮種板作用下落入事先由開溝器開好的溝槽內(nèi)，完成排種工作。雖然氣力式播種機精度高，對種子適應性較強，種子破損率低，可高速作業(yè)，但是其造價高，穩(wěn)定性較差，對制造生產(chǎn)工藝及氣壓控制相對嚴格。

隨著高新技術的不斷涌現(xiàn)與發(fā)展，在機械式和氣力式播種機的基礎上，國內(nèi)外各研發(fā)學者對蔬菜的播種技術進行了持續(xù)的摸索與創(chuàng)新，提出了多種新的播種原理。

2.3靜電播種式

日本最先提出通過靜電進行蔬菜播種的技術，此技術打破了常規(guī)的播種方法，其原理是事先對種子進行處置，通過磁粉包裹菜種，操控電磁鐵中線圈持續(xù)的進行通電放電，通過磁力的產(chǎn)生及消失，實現(xiàn)吸種及排種的目的。

2.4新型流體播種式

英國提出了一種可以播種蔬菜的新型流體播種技術。其原理是利用水和種子混合，再添加定比的肥料、保水劑、相關農(nóng)藥以及其他激素等，以致種子可以懸浮于溶液中，在排放懸浮液的時候，通過粘結力和懸浮力帶動種子進行播種作業(yè)，該技術解決了小粒蔬菜種子難掌控，排種作業(yè)時運動路徑相對雜亂的難題。并且，溶液中的養(yǎng)料、水分等物質(zhì)為種子創(chuàng)造了優(yōu)良的生長環(huán)境，確保了秧苗成長后高質(zhì)高產(chǎn)。

2.5種子帶播種式

發(fā)源于日本的種子帶播種技術，目前在部分發(fā)達國家應用較廣，其原理是利用編織機編織種子帶，并在編織機編織工作中通過排種器讓蔬菜種子按照設定的株距均勻的落在編織帶上，將編織帶打包成捆，通過專用的播種機在田間開溝、平鋪，該播種技術大幅提高了播種的均勻性及種子的出苗率。

隨著研發(fā)者不斷的創(chuàng)新，新型播種技術的誕生為小粒蔬菜種子精量播種創(chuàng)造了更多更佳的選擇，雖然新型播種技術提高了蔬菜播種的穩(wěn)定性，大幅降低了種子損傷率，但是也增加了工作量和成本，對相關技術要求較高。

3果蔬類精密播種機市場前景

隨著農(nóng)村土地不斷的流轉(zhuǎn)，新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的實施、新時代農(nóng)村的建設以及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的持續(xù)發(fā)展，種植模式已經(jīng)開始從一家一戶小規(guī)模轉(zhuǎn)向集約化、規(guī)?；?農(nóng)村主要勞動力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，導致勞動力極其缺乏，造成人工價格水漲船高，用工成本大幅增加;隨著人們對蔬菜更高質(zhì)綠色的需求，部分種植大戶已經(jīng)瞄準蔬菜的廣闊發(fā)展前景，例如山東、內(nèi)蒙古、河北等地，蔬菜種植規(guī)模不斷增加。鑒于以上問題分析現(xiàn)急需發(fā)展配套的蔬菜精密播種機械，解決制約多年來蔬菜行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。蔬菜采用人工種植效率非常低下，以66.67hm2地蘿卜種植為例，每667m2地蘿卜播種大約需要1.5人工，人工費按照180元/d計算，種植 66.67hm2地則需要花費27萬元，但是如果改用蔬菜播種機種植則生產(chǎn)成本只需人工種植的?1/4左右，并且無論是在種植精度、后期產(chǎn)量及品質(zhì)等方面都遠遠高于人工。

分析可知，市場上對于蔬菜播種機的需求極其迫切，尤其是在規(guī)?；N植區(qū)域。并且伴隨著用工成本的持續(xù)上漲，蔬菜種植產(chǎn)業(yè)自動化前景的連續(xù)發(fā)展，相信果蔬類精密播種機不斷創(chuàng)新及發(fā)展必將不斷升溫，市場前景也會愈加廣闊。

4我國果蔬類精密播種機存在的問題

4.1蔬菜機械化播種發(fā)展較晚、不完善

我國在研發(fā)蔬菜機械化播種方面起步晚，而且由于小粒蔬菜種子播種技術要求較高，目前我國主要以引進消化吸收為主，缺乏自主創(chuàng)新，研發(fā)能力不足。當前完全由我國自主研制的蔬菜播種機較少，絕大多數(shù)蔬菜精密播種機是通過學習和借鑒研制完成的。

4.2產(chǎn)品質(zhì)量及功能問題

由于國內(nèi)農(nóng)業(yè)播種機械制造加工廠品質(zhì)參差不齊，而且產(chǎn)品用料及制造加工工藝與國外相比也比較落后，市場上銷售的小粒種子精密播種機大多數(shù)都具有可靠性及穩(wěn)定性低、故障率較高、功能少及自動化程度低等缺點。

4.3產(chǎn)品雜亂，機型不一

大部分制造生產(chǎn)廠家自己單獨設定相關型號及系列，各產(chǎn)品所用的關鍵零部件各不相同，從而形成了各播種機間零部件無法完成互換的局面，通用性差也為農(nóng)戶的使用和維修帶來諸多不便。

4.4機器工作效率低

目前小粒蔬菜種子精密播種機為實現(xiàn)漏播率、重播率及損傷率低、確保植株質(zhì)量等目的，普遍將機器行進速度調(diào)低;造成蔬菜播種機工作效率低的另一個原因是播種行數(shù)較少。

5總結

我國在研發(fā)果蔬類精密播種機械方面較國外一些發(fā)達國家起步晚，無論是創(chuàng)新能力還是研發(fā)水平都落后于其他國家，而且由于小粒蔬菜種子播種的技術要求嚴格，所以我國在果蔬類播種機械研制方面尚存在許多不足之處，通過與玉米、水稻等主要糧食作物生產(chǎn)機械化的發(fā)展進程對比分析，可以看出我國蔬菜生產(chǎn)機械化的發(fā)展進程亦是路漫漫其修遠兮。這需要以創(chuàng)新為動力源，各科研單位，專家學者以及生產(chǎn)廠家多方面多角度形成合力，有序推進，通過集成創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新相結合、蔬菜種植農(nóng)藝與現(xiàn)代高新技術相結合、自主創(chuàng)新與引進消化吸收相結合及社會化服務與自主購機相結合，研制出適合我國果蔬種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的精密播種機械裝置。

參考文獻

[1]胡童，齊新丹.國內(nèi)外蔬菜播種機的應用現(xiàn)狀與研究進展[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2018，30（02）：87-92.

[2] 陳永生，胡檜.我國蔬菜生產(chǎn)機械化現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].中國蔬菜，2014（10）：1-5.

[3] 杜佳偉，楊學軍等.小粒種子精量播種機研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].農(nóng)業(yè)工程，2017，7（06）：9-13.

[4] 周龍寶.蔬菜精密播種機的應用效果初探[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2015（07）：63-64.

[5] 沈亮，楊華等.我國蔬菜種植業(yè)發(fā)展趨勢[J].農(nóng)機使用與維修，2013（11）：36-38.

[6] 姜彩宇，劉文亮等. 一種根莖類作物栽植設備[J].農(nóng)機使用與維修，2018（08）：1-5.