張衛(wèi)國

(國家林業(yè)和草原局 哈爾濱林業(yè)機械研究所，哈爾濱 150086)

1 林業(yè)苗圃機械化發(fā)展分析

林業(yè)的發(fā)展既是生態(tài)建設(shè)的必然要求，也是國家建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展的重要保證，合理的林區(qū)建設(shè)是保護環(huán)境和提高林區(qū)人民收入的基礎(chǔ)，更是經(jīng)濟與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必由之路。傳統(tǒng)的林區(qū)苗木栽培與種植多采用人工作業(yè)的形式，存在著效率低下、用工量大、質(zhì)量不高等很多問題。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，到20世紀80年代，我國的苗木產(chǎn)業(yè)得到了很好的發(fā)展，很多苗圃逐漸以機械化生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人力勞動，使樹苗栽培的整地、筑床、播種、起苗、切根、移植等各個工序都有專門的機械設(shè)備進行應(yīng)用，盡管當時的機械產(chǎn)品技術(shù)相對落后，但為苗圃機械化的發(fā)展打開了局面。由于近年來林區(qū)經(jīng)濟不景氣，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整下，林業(yè)機械行業(yè)的發(fā)展較為緩慢，影響了苗圃機械化的進一步發(fā)展，急需新的機械產(chǎn)品和技術(shù)來保證林業(yè)育苗工作與現(xiàn)代化接軌。

2 機械化育苗作業(yè)模式

苗圃的機械化育苗工作涉及到的工序較多，主要包括了耕整地、筑床、播種、中耕除草、噴灌、病蟲害防治、起苗、苗木移植等步驟，已經(jīng)基本上具備機械化生產(chǎn)的能力，常用機械和特點如下。

2.1 機械化耕整地

苗圃耕整地機械多以小型耕整地機械為主，現(xiàn)階段應(yīng)用較多的機械為以拖拉機配套犁耕或旋耕機進行的作業(yè)，同時部分地區(qū)也使用手扶拖拉機配套耕整機的保自動化作業(yè)模式，通過機械化耕整地，能夠使耕地表層以下15～20 cm深度的土壤實現(xiàn)有效松動和細碎，為苗木栽培創(chuàng)造良好土壤條件。

2.2 機械化筑床

筑床工作主要通過筑床機進行作業(yè)，在苗圃中應(yīng)用十分廣泛。在作業(yè)時，隨著筑床機的行駛，會根據(jù)預(yù)設(shè)的距離按照指定行數(shù)將土壤成條狀翻到床面上，后方的整形板將開出的床面與側(cè)面均勻壓實，從而形成良好的苗床。很多先進的筑床機能夠?qū)崿F(xiàn)耕整地與筑床同步完成的功能，具有較高的生產(chǎn)效率，筑床機的結(jié)構(gòu)與安裝形式如圖1所示。

圖1 2ZCX-1WQ筑床機

2.3 機械化播種

苗圃使用的播種機技術(shù)原理與農(nóng)用播種機相同，可根據(jù)不同的種子特點選擇不同的取種結(jié)構(gòu)，常用的播種機包括外槽輪式播種機、圓盤式播種機、窩眼輪播種機和氣力式播種機等，利用精量播種機作業(yè)，有利于節(jié)約種子，并使播種間距均勻，有利于樹苗生長的均勻性。

2.4 機械化中耕除草

苗木栽培過程中的中耕除草作業(yè)十分重要，有利于保證樹苗對養(yǎng)分的充分吸收，在苗圃中應(yīng)用的中耕除草機多采用培壟與清除行間雜草同步作業(yè)的形式，以彌補雜草處理過程中對起壟造成的破壞，中耕除草機的主要功能包括了除草、松土、輔助防寒等，現(xiàn)階段的很多機型逐漸趨向于苗圃專用化，如圖2所示為DVH-102中耕除草設(shè)備。

圖2 DVH-102中耕除草機

2.5 機械化灌溉

苗圃的灌溉設(shè)備主要包括三大類，分別為管道灌溉設(shè)備、移動灌溉設(shè)備、智能灌溉設(shè)備。管道式灌溉設(shè)備是苗圃灌溉的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，能夠?qū)嵤┏Ｒ?guī)灌溉、微灌、滴灌等多種灌溉模式，在苗圃灌溉中應(yīng)用較多；移動式灌溉設(shè)備是指以拖拉機帶動行進機械灌溉，主要應(yīng)對不良地形或管道故障無法送水位置的灌溉使用；智能灌溉設(shè)備是一個自動化的系統(tǒng)，能根據(jù)土壤濕度情況自動控制管道進行灌溉。

2.6 機械化病蟲害防治

傳統(tǒng)的病蟲害防治主要通過人工背負藥箱進行噴藥作業(yè)，近年來，隨著植保機械的快速發(fā)展，很多苗圃逐漸應(yīng)用風(fēng)送式噴霧機和高地隙噴霧機進行苗木的植保作業(yè)，也有很多地區(qū)應(yīng)用了植保無人機進行作業(yè)，都取得了較好的植保效果。

2.7 機械化起苗與移植

起苗主要是利用機械對苗木進行掘取工作，起苗機多采用拖拉機懸掛的作業(yè)形式，起苗機工作的主要部件是起苗刀，利用動刀式切根使苗床松動，苗木的根系與土壤脫離，先進的起苗機配備了振動式起苗刀和抖土器以提高起苗質(zhì)量，起苗機結(jié)構(gòu)如圖3所示。苗木移植主要依靠苗木移植機進行，能夠與起苗機配合快速完成苗木移植工作。

圖3 起苗機結(jié)構(gòu)

3 苗圃機械化的關(guān)鍵技術(shù)提升方向

3.1 臨近工序的技術(shù)集成

由于苗木的栽培工作與傳統(tǒng)的大宗糧食生產(chǎn)有較多的工序重合，因此在機械技術(shù)發(fā)展中可以充分借鑒農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展經(jīng)驗，將臨近的工序作業(yè)在機械設(shè)計和功能上進行合并，從而有效減少作業(yè)過程的復(fù)雜程度，例如將耕整地、筑床與播種工序在機械技術(shù)上進行有機整合，形成聯(lián)合作業(yè)機，則能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)三次作業(yè)任務(wù)一次性完成，顯著提高生產(chǎn)效率。

3.2 引進苗木機械智能管理系統(tǒng)

參考現(xiàn)代化的大棚生產(chǎn)，智慧大棚利用智能管理系統(tǒng)完成很多傳統(tǒng)需要人工操作的任務(wù)，例如灌溉、植保等，現(xiàn)代化的苗圃也應(yīng)利用智能系統(tǒng)對苗木生產(chǎn)狀況進行監(jiān)測與管理，從而提高苗木生產(chǎn)品質(zhì)，為苗木造林建立良好基礎(chǔ)。

3.3 加強專用機械的研究與開發(fā)

現(xiàn)階段使用的很多苗圃機械都是普通的農(nóng)業(yè)機械，例如播種機、植保機、耕整機等，這導(dǎo)致苗圃機械與林業(yè)育苗實際的農(nóng)藝要求相脫離，存在著適用性不足的問題，因此，林業(yè)管理部門應(yīng)當積極聯(lián)系農(nóng)機廠家和科研機構(gòu)，加強對苗圃專用機械的研究與開發(fā)，使市場上出現(xiàn)更多的適用機型，進而保證育苗工作的科學(xué)化開展。