趙海，劉新鑫，潘志國(guó)，李林，孫揚(yáng)

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東青島，266109)

0 引言

甘薯，又名山芋、番薯、紅薯、白薯等，不同地區(qū)有著不同的叫法[1]，其營(yíng)養(yǎng)豐富，富含淀粉、蛋白質(zhì)、多種維生素、氨基酸，可以預(yù)防結(jié)腸癌和乳腺癌，食用價(jià)值高。我國(guó)是世界上最大的甘薯生產(chǎn)國(guó)，甘薯年產(chǎn)量在1 000萬(wàn)t左右。由于甘薯適應(yīng)性好，故而甘薯的種植區(qū)域廣、產(chǎn)量高，但種植模式多樣，工序復(fù)雜，種植技術(shù)不成熟導(dǎo)致我國(guó)甘薯的機(jī)械化種植水平一直不高，種植的大多數(shù)環(huán)節(jié)都是由人工進(jìn)行，而人工栽植費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高，綜合效益低，阻礙了種植戶的積極性，嚴(yán)重制約了甘薯種植業(yè)的發(fā)展[2]。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外甘薯種植機(jī)械進(jìn)行對(duì)比分析，并結(jié)合我國(guó)的甘薯種植特點(diǎn)，得出國(guó)內(nèi)甘薯機(jī)械化種植所面臨的主要問題，并提出了未來(lái)甘薯機(jī)械化移栽的發(fā)展方向。

1 甘薯種植農(nóng)藝要求

甘薯移栽工序復(fù)雜，且多個(gè)步驟需要與相關(guān)農(nóng)藝結(jié)合才能有效提高產(chǎn)量。移栽前需要在施過(guò)肥的土地上進(jìn)行旋耕碎土，能夠有效滅除田中的雜草，改善土壤條件，使土地表面更加平整；一般采用起壟種植的方式，可以有效的加深土層，為甘薯的生長(zhǎng)提供良好的土壤環(huán)境[3]；在成型的壟上鋪設(shè)滴灌帶，覆蓋地膜[4]以便于維持土壤中的溫度以及水分含量，提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，在膜上移栽難度大，需要與地方相關(guān)農(nóng)藝特點(diǎn)相結(jié)合，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件選擇合適的移栽方式，提高甘薯的產(chǎn)量。

1.1 甘薯種植模式

甘薯在不同地區(qū)的栽培方式有較大差異，但大多都進(jìn)行起壟種植，一般采取單壟單行進(jìn)行栽培，單壟單行的下壟寬700～800 mm，上壟寬200～300 mm，壟高300 mm較為合適。在壟上進(jìn)行覆膜后能夠有效維持土壤的含水量及溫度，令甘薯的生長(zhǎng)環(huán)境變得更加適宜，從而增加產(chǎn)量。移栽時(shí)的株距根據(jù)種植密度的不同也有些許差異，72 000株/hm2時(shí)株距一般在190 mm；51 000株/hm2時(shí)株距要大于200 mm；一般種植秧苗要有3個(gè)節(jié)栽入地下，長(zhǎng)度在50～70 mm[5]。

1.2 甘薯栽插方式

由于甘薯種植地區(qū)分布廣泛，各地水土條件各不相同，導(dǎo)致各地的栽插方式也有所不同，不同移栽方式中秧苗移栽的角度和深淺各不相同，導(dǎo)致結(jié)薯點(diǎn)也不同，會(huì)直接影響甘薯的結(jié)薯數(shù)、大中薯率及產(chǎn)量[6]。目前常用的栽插方式有4種，分別是直插法、斜插法、平插法和船形法[7]。

1) 甘薯直插法是將秧苗垂直插入土中2～3節(jié)，深約100 mm，有1～2節(jié)露在土外，如圖1(a)所示。這種栽插方式秧苗入土較深，可以較多的吸收下層水分，因此其抗旱能力較強(qiáng)，成活率也較高。但由于入土節(jié)數(shù)較少，所以單株結(jié)薯數(shù)也較少，可以采取適當(dāng)密植來(lái)彌補(bǔ)因單株結(jié)薯量少而導(dǎo)致產(chǎn)量變少的影響。

2) 甘薯斜插法是將秧苗傾斜插入土中2～3節(jié)，入土長(zhǎng)度約為100 mm，2～3節(jié)露在土外，如圖1(b)所示。其抗旱能力與單株結(jié)薯數(shù)介于直插法與平插法之間，綜合性較好。

3) 甘薯平插法是將秧苗水平插入土中3～4節(jié)，2～3節(jié)露在土外，距離土面30～50 mm，如圖1(c)所示。由于秧苗的入土節(jié)數(shù)多，入土蓋土較淺，因此可結(jié)薯的節(jié)位較多，有利于早結(jié)薯，但是栽插較為費(fèi)時(shí)且不耐旱，因而適合用于水肥條件好的薯地。

4) 甘薯船形法是將秧苗頭尾翹起，苗尖和各節(jié)葉子外露，入土部分呈船形而得名，秧苗入土深度在 50～70 mm，如圖1(d)所示。因入土節(jié)數(shù)較多，多數(shù)節(jié)位接近土表，有利于結(jié)薯，但薯苗中部入土深的部位結(jié)薯少而小。適用于土質(zhì)肥沃、無(wú)干旱威脅的地區(qū)。

(a) 直插法

2 甘薯種植機(jī)械研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

甘薯種植工序復(fù)雜，包含施肥、起壟、覆膜、栽植、澆水等工序，隨著甘薯種植機(jī)械化的發(fā)展出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能相對(duì)單一的甘薯起壟機(jī)、移栽機(jī)，以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣的甘薯種植聯(lián)合作業(yè)機(jī)械。

2.1 甘薯起壟機(jī)

國(guó)外甘薯起壟機(jī)比較成熟，日本、韓國(guó)所設(shè)計(jì)的甘薯起壟機(jī)注重農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合，將起壟、施肥合為一體，多為單壟或者雙壟作業(yè)，起壟時(shí)還可以提高土地的含肥量，增加甘薯產(chǎn)量；德國(guó)生產(chǎn)的GF400+旋耕起壟機(jī)也可一次完成旋耕碎土、起壟施肥工序，如圖2所示，單次可完形成四壟作業(yè)，這對(duì)我國(guó)大部分種植地區(qū)有著很高的借鑒價(jià)值。

圖2 GF400+旋耕起壟機(jī)

目前國(guó)內(nèi)起壟機(jī)械發(fā)展較快，生產(chǎn)廠家較多，機(jī)械起壟比人工起壟效果更好一些，但總體來(lái)說(shuō)差異不大[8]。但甘薯起壟的壟型較大，而其他需要起壟種植的作物的壟型較小，因此需要專門研發(fā)針對(duì)于甘薯的起壟機(jī)械，其他作物的起壟機(jī)械可作為甘薯起壟機(jī)的參考。

近些年，由滕州某公司生產(chǎn)的甘薯多行聯(lián)合起壟覆膜機(jī)[9]，能夠高效率地完成甘薯的起壟覆膜和鋪設(shè)滴灌帶的工作。由中國(guó)計(jì)量大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院研制的甘薯起壟覆膜機(jī)[10]能夠?qū)崿F(xiàn)起壟覆膜并鋪設(shè)滴灌帶以及膜上定穴的工序，機(jī)械化水平高。

由威海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院研制的甘薯旋耕施肥起壟覆膜一體機(jī)[11]，在裝置中安裝了整形棍、覆膜棍和壓膜橡膠輪，改善了起壟時(shí)車輪對(duì)壟底的壓實(shí)程度，防止甘薯的下扎受阻，提高了起壟覆膜的效率和質(zhì)量，每條壟寬窄較為均勻，促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化種植的發(fā)展。

河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研發(fā)的新型膜上覆土多功能甘薯起壟機(jī)，將多道工序合為一體，可實(shí)現(xiàn)旋耕碎土、施肥、起壟、鋪設(shè)滴灌帶、覆膜、膜上覆土等多道工序，如圖3所示。

圖3 多功能甘薯起壟機(jī)

綜上所述，國(guó)外甘薯起壟機(jī)械的發(fā)展相對(duì)成熟，機(jī)械化程度高，歐美國(guó)家以大型機(jī)械為主，日韓以小型起壟機(jī)為主；國(guó)內(nèi)種植農(nóng)藝、地塊面積差別較大，除了完成旋耕起壟功能，根據(jù)實(shí)際需要，又增加了覆膜、鋪設(shè)滴灌帶等功能，國(guó)內(nèi)外機(jī)型均能較好地完成甘薯移栽前準(zhǔn)備工作，在很大程度上提高甘薯種植的效率。

2.2 甘薯移栽機(jī)

國(guó)外甘薯移栽機(jī)主要以美國(guó)和日本為代表，其中美國(guó)甘薯移栽機(jī)采用鏈夾式裸苗移栽機(jī)，由于美國(guó)土地面積廣但人口少，移栽機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)化、大型化為主，一次可栽插十幾行。日本、韓國(guó)的國(guó)土以丘陵山區(qū)為主，地塊小，注重農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的結(jié)合，能利用有限的土地資源獲得更大化的收益，且能夠?qū)崿F(xiàn)覆膜移栽[12]。日本秉持甘薯智能種植的理念設(shè)計(jì)了一款山地丘陵地區(qū)均適合的小型自走式移栽機(jī)，在經(jīng)過(guò)旋耕起壟整地后的田間進(jìn)行甘薯裸苗移栽作業(yè)，如圖4所示，該機(jī)具的送苗帶和夾苗爪由間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)是人工放苗能夠更加準(zhǔn)確及時(shí)，夾取爪在夾取苗后往土里移栽至夾取爪離開土壤并進(jìn)入下一棵甘薯苗的夾取準(zhǔn)備工作的時(shí)間間隙比較短，在如此快速移栽的情況下能降低機(jī)具前進(jìn)速度變化對(duì)移栽軌跡的影響。

圖4 自走式甘薯移栽機(jī)

國(guó)內(nèi)目前甘薯移栽機(jī)按照秧苗輸送方式可分為3種，分別是傳送帶式甘薯移栽機(jī)、吊杯式甘薯移栽機(jī)、鏈夾式甘薯移栽機(jī)[13]，其各存在優(yōu)劣。近些年來(lái)國(guó)內(nèi)甘薯移栽的研發(fā)力度加大，因此涌現(xiàn)出許多創(chuàng)意新穎的移栽機(jī)械，如甘薯脈沖式破膜注水移栽機(jī)、甘薯橫插栽植機(jī)械。

由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所研制的甘薯脈沖式破膜注水移栽機(jī)[14]將地膜刺破并壓出一個(gè)穴，利用摩擦力讓破膜注水的輪子在起好的壟上移動(dòng)，水從供水管進(jìn)入注水輪再進(jìn)入到開好的穴中，人工將甘薯苗放入穴中，壓實(shí)土壤完成移栽工作。其缺點(diǎn)是作業(yè)過(guò)程中，供水管無(wú)法閉合，造成水資源浪費(fèi)，且不具備核心的甘薯苗移栽功能。

由河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所研制的甘薯橫插栽植機(jī)械[15]，獨(dú)創(chuàng)地在壟的長(zhǎng)方向開一個(gè)長(zhǎng)溝槽，另一側(cè)是開槽產(chǎn)生的小土丘，苗與壟的方向呈現(xiàn)一個(gè)夾角放置，之后土丘回填至溝槽中，從而完成甘薯的移栽。該方式易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化。

國(guó)內(nèi)外主要甘薯生產(chǎn)國(guó)移栽情況對(duì)比如表1所示。

表1 甘薯移栽情況對(duì)比Tab. 1 Comparison of sweet potato transplanting

綜上所述，美國(guó)甘薯移栽機(jī)效率高，日本的移栽機(jī)注重農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合，而我國(guó)上述甘薯移栽機(jī)并未與相關(guān)起壟整形機(jī)等進(jìn)行集成，功能單一，工作時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，多次進(jìn)地對(duì)土地進(jìn)行碾壓，容易對(duì)壟體造成破壞。無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都是由人工手動(dòng)分苗喂苗，全程機(jī)械化移栽技術(shù)有待完善，主要由于甘薯秧苗枝葉交錯(cuò)的物理特性使全自動(dòng)移栽機(jī)械的研發(fā)變得困難，如何利用機(jī)器有效進(jìn)行分苗、喂苗是下一步所需要研究的重點(diǎn)。

2.3 聯(lián)合作業(yè)機(jī)械

由南通某公司研制的2CGF系列甘薯復(fù)式移栽機(jī)(圖5)以及由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制的甘薯旋耕起壟移栽聯(lián)合做業(yè)機(jī)都能夠一次完成旋耕碎土、施肥、起壟、移栽覆土工序，但也需要由人工進(jìn)行分苗喂苗，影響作業(yè)效率；由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制的另一臺(tái)牽引懸掛組配式可載水甘薯復(fù)式移栽機(jī)，除了能夠完成上述功能外還可以實(shí)現(xiàn)載水移栽，減小了轉(zhuǎn)彎時(shí)容易造成部件在土中的損傷[16-18]。

圖5 2CGF系列甘薯復(fù)式移栽機(jī)

青州某公司是生產(chǎn)多功能秧苗移栽機(jī)的專業(yè)廠家，在移栽方面有過(guò)多年的研究，其研制的合手式柔性護(hù)苗移栽機(jī)可以實(shí)現(xiàn)破膜移栽，秧苗在土中可以呈現(xiàn)傾斜狀[19]，能夠有效增加機(jī)械移栽的產(chǎn)量，但也需要人工分苗喂苗，移栽效率受到影響。

綜上所述，雖然國(guó)內(nèi)移栽機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)合作業(yè)，但依然采用人工進(jìn)行分苗喂苗，這樣大大影響作業(yè)效率，因此實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)移栽是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)也是難點(diǎn)。

3 甘薯栽插機(jī)械化面臨的主要問題

3.1 種植環(huán)境復(fù)雜多樣

我國(guó)甘薯種植區(qū)分布廣泛，因而各地種植模式多樣，地形復(fù)雜，甘薯秧苗種類繁多，不同品種及種植模式所需要的土質(zhì)、壟型、壟距也有所不同。地形也在影響著機(jī)械化的發(fā)展方向，丘陵地區(qū)大多是小塊作業(yè)，適用體積小、方便移動(dòng)的機(jī)械，而平原大面積種植地區(qū)則適用標(biāo)準(zhǔn)化、大型化的移栽機(jī)械[20]。因此，甘薯移栽機(jī)械能夠適應(yīng)多樣的種植環(huán)境是當(dāng)下需要解決的問題之一。

3.2 甘薯裸苗移栽自動(dòng)分苗困難

國(guó)內(nèi)的甘薯移栽多為裸苗移栽，然而利用機(jī)械自動(dòng)進(jìn)行分苗相對(duì)困難，目前甘薯自動(dòng)分苗移栽仍是一項(xiàng)世界難題，國(guó)內(nèi)移栽機(jī)皆由人工手動(dòng)分苗、喂苗，再由機(jī)器送苗，人工分苗的速度限制了機(jī)器移栽的速度，且勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工成本高，從而影響移栽效率和成本。因此完成自動(dòng)機(jī)械分苗，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移栽，是當(dāng)下亟需解決的一個(gè)難題。

3.3 種植農(nóng)藝工序復(fù)雜

甘薯種植程序較多，需要對(duì)農(nóng)田進(jìn)行旋耕、起壟、壓實(shí)、覆膜、移栽、澆水等多道工序。而起壟與移栽又需要與相關(guān)農(nóng)藝相結(jié)合，起壟后壟的坡角、壟型、緊實(shí)度要符合甘薯農(nóng)藝的要求；移栽則需要保證扦插時(shí)的角度和深淺一致，秧苗在土壤中呈現(xiàn)出船底形或水平形才能有效提高產(chǎn)量。目前甘薯移栽的機(jī)械化集程度低，現(xiàn)有機(jī)型僅能實(shí)現(xiàn)部分功能或分步進(jìn)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，勞動(dòng)成本高，還增加了對(duì)土地的碾壓次數(shù)。

3.4 甘薯栽插技術(shù)不成熟

國(guó)內(nèi)甘薯移栽機(jī)械采用直插法較多，由于斜插法、平插法機(jī)械化移栽仿形較為困難，所以相關(guān)技術(shù)不成熟，船形法機(jī)械化移栽仿形難度最大，相關(guān)技術(shù)在不斷充實(shí)完善。在這4種移栽方式中船形法甘薯產(chǎn)量最高，斜插法、平插法產(chǎn)量居中，直插法產(chǎn)量最低。目前國(guó)內(nèi)移栽機(jī)械多為農(nóng)業(yè)的通用機(jī)械，采用直插法為主，并不能很好的與甘薯栽插農(nóng)藝相結(jié)合，因此研究甘薯專用的栽插關(guān)鍵技術(shù)是解決甘薯機(jī)械化移栽的基礎(chǔ)。

3.5 整地起壟質(zhì)量較低

目前，國(guó)內(nèi)甘薯起壟機(jī)仍存在著土壤耕層淺、起壟高度不達(dá)標(biāo)、壟體緊實(shí)度差、壟側(cè)不規(guī)整、壟距不規(guī)范等問題，嚴(yán)重影響后續(xù)薯苗栽插及薯塊生長(zhǎng)；究其原因主要由于機(jī)具的可靠性偏低且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度差。如何提高起壟機(jī)的整地質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)整地規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化是目前面臨的主要問題之一。

3.6 載水移栽效率低

在載水移栽(機(jī)具上帶水箱，邊栽邊澆)時(shí)，由于甘薯移栽后的需水量很大，一株的需水量在200～300 mL，若加大水箱容積則會(huì)大大增加拖拉機(jī)負(fù)荷，增大田間作業(yè)的難度，且水箱體積有限，作業(yè)中經(jīng)常停機(jī)加水，不僅會(huì)影響作業(yè)效率，還會(huì)增加作業(yè)成本[21]，例如2CGF-2甘薯復(fù)式移栽機(jī)將水箱澆水改為鋪設(shè)滴灌帶，提高了移栽效果。因此采用適合甘薯的澆水模式有助于甘薯相關(guān)機(jī)械的研發(fā)與推廣。

3.7 定向定位輸送難度大

甘薯移栽機(jī)械在輸送過(guò)程中秧苗位置不穩(wěn)定，易出現(xiàn)漏苗現(xiàn)象，主要由于栽插裝置不能準(zhǔn)確地夾取輸送過(guò)來(lái)的秧苗，因此盡可能地提高輸送的準(zhǔn)確度以及夾取能力，從而降低漏苗率，但甘薯秧苗莖稈柔弱無(wú)規(guī)則，在輸送的過(guò)程中常常改變狀態(tài)，令其能夠?qū)崿F(xiàn)定向定位輸送存在一定困難。

3.8 膜上移栽難度大

甘薯種植時(shí)進(jìn)行覆膜會(huì)提高膜下溫度，有利于甘薯的生長(zhǎng)。但移栽后需要將苗露在膜外，進(jìn)行機(jī)械化破膜移栽常出現(xiàn)膜的破損過(guò)大，降低覆膜作用效果，由于秧苗在土壤中并非常規(guī)樣式，實(shí)現(xiàn)常規(guī)膜上移栽的機(jī)械應(yīng)用在甘薯的移栽上顯然不太合適，因此研發(fā)專用于甘薯的覆膜移栽機(jī)構(gòu)是很有必要的。

4 機(jī)械化移栽研究方向

4.1 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝有機(jī)融合

應(yīng)對(duì)農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝進(jìn)行有機(jī)的融合，進(jìn)行融合后能夠有效增加農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的產(chǎn)量及質(zhì)量，提高農(nóng)民收入[22]。甘薯的品種繁多、種植模式多樣且移栽工藝復(fù)雜，這些因素提高了甘薯機(jī)械化移栽的難度，只有對(duì)移栽有較為深入的了解才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合，并增加機(jī)器的適用性。甘薯的移栽方式對(duì)產(chǎn)量的影響很大，這就需要與相關(guān)農(nóng)藝專家對(duì)移栽的關(guān)鍵部位進(jìn)行研究?jī)?yōu)化，促使農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝有效結(jié)合，從而提高機(jī)械化作業(yè)的效率和產(chǎn)量。

4.2 提高移栽機(jī)的適應(yīng)性

甘薯具有較好的抗貧瘠能力，所以甘薯在我國(guó)各地均有種植，然而各地水土環(huán)境不同，導(dǎo)致種植的土質(zhì)、壟型、壟距差異較大，然而國(guó)內(nèi)擁有的甘薯移栽機(jī)器大多是一些通用器械，難適應(yīng)多變的栽插條件，從而限制了甘薯移栽機(jī)的發(fā)展進(jìn)程。提高甘薯移栽機(jī)普適性，重點(diǎn)研究移栽機(jī)的可調(diào)性，適用不同地區(qū)的不同種植模式是未來(lái)的發(fā)展方向之一。

4.3 移栽機(jī)的共性技術(shù)研究

國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械在起壟、覆膜、定向定位輸送技術(shù)、扦插技術(shù)還存在不足之處，研究這些相關(guān)通用的共性技術(shù)可以減少其他類型機(jī)械研發(fā)所需要的時(shí)間及投入，提高機(jī)具研發(fā)速度。

4.4 甘薯移栽裝備集成

甘薯移栽前需要對(duì)土地進(jìn)行施肥、旋耕、起壟和覆膜操作，栽插時(shí)需要進(jìn)行扦插、覆土、鎮(zhèn)壓和澆水工作，移栽過(guò)程復(fù)雜。未來(lái)甘薯移栽機(jī)械應(yīng)根據(jù)甘薯的相關(guān)農(nóng)藝要求，將旋耕、起壟、覆膜、移栽、澆水等工序進(jìn)行系統(tǒng)集成，使機(jī)械一次進(jìn)地作業(yè)能夠完成更多的工序，從而降低人工作業(yè)強(qiáng)度，提高播種效率，減少對(duì)土地的碾壓次數(shù)。

4.5 智能化技術(shù)的研究與應(yīng)用

未來(lái)理想化機(jī)械作業(yè)在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取苗喂苗后，能夠與導(dǎo)航定位技術(shù)、無(wú)人駕駛技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)行駛、故障診斷、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，智能識(shí)別是否栽插成功，并對(duì)漏栽的地方進(jìn)行標(biāo)注或者補(bǔ)栽，在機(jī)械發(fā)生故障之后自動(dòng)檢測(cè)故障部位，提出維修建議，提高機(jī)械的智能化，降低人工操作的難度，節(jié)約勞動(dòng)力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并在保證移栽效率的同時(shí)保證移栽質(zhì)量。

5 移栽機(jī)械亟需突破的關(guān)鍵技術(shù)

5.1 甘薯自動(dòng)分苗技術(shù)

由于甘薯秧苗葉片較大，莖稈柔弱無(wú)規(guī)則，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械分苗，目前甘薯移栽機(jī)械依舊以半自動(dòng)化為主，需由人工手工分苗、喂苗，從而限制了扦插效率，目前甘薯移栽機(jī)械的發(fā)展也陷入了瓶頸，自動(dòng)分苗技術(shù)是完成甘薯移栽自動(dòng)化作業(yè)的先決條件[23]。

5.2 定向定位輸送技術(shù)

可靠穩(wěn)定的定向定位輸送技術(shù)也是甘薯移栽機(jī)械未來(lái)發(fā)展急需突破的技術(shù)之一，使甘薯秧苗在播種時(shí)能夠精準(zhǔn)的將秧苗輸送至移栽部位前，可保證栽插的準(zhǔn)確度，降低漏苗概率，減少人工補(bǔ)栽的次數(shù)。

5.3 水平、船底栽插技術(shù)

甘薯移栽機(jī)械需要與相關(guān)農(nóng)藝相結(jié)合，目前移栽機(jī)對(duì)甘薯秧苗進(jìn)行直插法、斜插法的栽插技術(shù)較為成熟，但對(duì)水平、船底型的栽插技術(shù)并不成熟，重點(diǎn)突破甘薯的水平、船底型移栽技術(shù)可以有效提高機(jī)械化移栽的效果，增加甘薯的產(chǎn)量。

6 結(jié)論

甘薯的種植農(nóng)藝要求較高，工序繁瑣復(fù)雜，而我國(guó)甘薯種植機(jī)械化程度低，相關(guān)技術(shù)不成熟，甘薯聯(lián)合作業(yè)機(jī)械的發(fā)展陷入了瓶頸，嚴(yán)重限制了甘薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。未來(lái)應(yīng)以農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝進(jìn)行有機(jī)融合為基礎(chǔ)，針對(duì)甘薯種植模式多樣，提高機(jī)具的適應(yīng)性，研究移栽機(jī)的共性技術(shù)與關(guān)鍵技術(shù)，并在移栽裝備研發(fā)上進(jìn)行系統(tǒng)集成，進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化設(shè)計(jì)。未來(lái)研究的重點(diǎn)在自動(dòng)化分苗取苗，以此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化移栽作業(yè)；提高輸送的精準(zhǔn)度，降低漏苗率，提高機(jī)具的作業(yè)效率和質(zhì)量；研制符合我國(guó)甘薯主產(chǎn)區(qū)要求的多功能甘薯移栽機(jī)械，促進(jìn)我國(guó)甘薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。