中圖分類號：S223.93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-5553（2025）07-0036-07

DOI：10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2025.07.006

Abstract：Mechanized planting isoneof thekeytechnicallinksintheeficientproductionofsweetpotato.Therealization of mechanized planting of swet potatois of great significance toreduce labor intensityand improve planting quality and eficiencyThis paper analyzes thecurrentdevelopment statusofmechanized technologyandequipment for sweet potato planting bothdomesticallyandinternationally，focusing ontheresearch status and progresofkey technologiesandequipment of sweet potato chain（band）clip type，multi-link rodtype，flexibledisk typeandother transplanting institutions.This paper mainly introduces the distribution characteristics of the main swet potatoproductionareasandtheagronomic requirements for swet potato planting.This paper analyzes the development status of sweet potato planting mechanization technologies and equipment at homeandabroad.Thisarticle focuses on theworkingcharacteristics，research focus， andaplication fieldsof swet potato chain（belt）clip-type，multi-link type，flexibledisctypeandother transplanting mechanisms.Thisarticle pointsoutthattheexisting keytechnologiesandequipmentfor mechanized sweet potatoplantingare facedwith problemssuchaslowlevelofsweetpotato transplantingmachinery，insuficientinnovationinkeytechnologies， lack ofmature andapplicable models that meet the agronomic requirements of sweet potato planting，and lack of automated and intellgent operation equipment.Thispaper proposes suggestionssuch asstrengthening basic theoretical research，breaking through key technologies，researching diversifiedtechnologiesand equipment forsweetpotato transplanting，and conducting automation and inteligent research，so as to providereferencefortheinnovative design of key technologies and equipment of sweet potato planting mechanization.

Keywords：sweet potato；planting mechanization；planting agronomy；planting equipment

0 引言

甘薯是世界上重要的糧食作物，兼具飼料、醫(yī)療、能源等多元用途[1]。中國是世界上第一大甘薯生產(chǎn)國，甘薯生產(chǎn)對保障我國糧食安全、促進(jìn)鄉(xiāng)村振興具有重要的戰(zhàn)略意義。甘薯種植模式多、農(nóng)藝過程復(fù)雜，導(dǎo)致甘薯移栽機(jī)械化程度較低[2]。高性能機(jī)械種植裝備與技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)的基礎(chǔ)[3，因此實(shí)現(xiàn)甘薯機(jī)械化移栽對完善甘薯產(chǎn)業(yè)、提高我國甘薯產(chǎn)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

我國甘薯移栽機(jī)械化發(fā)展先后經(jīng)歷引進(jìn)吸收、通用農(nóng)業(yè)機(jī)械改造、移栽機(jī)研制、示范推廣等階段，針對不斷的移栽需求，機(jī)械化移栽技術(shù)已取得一定程度的發(fā)展[4]。甘薯機(jī)械化移栽以壟作移栽和覆膜壟作移栽為主5，兩者工作方式不同，壟作移栽多以開溝后放入甘薯苗為主，覆膜壟上移栽多以移栽裝置和送苗裝置配合實(shí)現(xiàn)甘薯膜上栽插。目前我國甘薯種植機(jī)械化水平偏低，農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)相融合的專用機(jī)具較少，對人工存在較大依賴，與甘薯產(chǎn)業(yè)日益發(fā)展需求不匹配，開發(fā)與甘薯農(nóng)藝相適應(yīng)的機(jī)具是甘薯機(jī)械化移栽技術(shù)研究的重點(diǎn)工作。

本文對甘薯機(jī)械化移栽技術(shù)及裝備進(jìn)行分析、歸納，在此基礎(chǔ)上展望我國甘薯移栽機(jī)械研究的發(fā)展趨勢，以期為我國甘薯生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展提供參考。

1甘薯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1甘薯種植分布與規(guī)模

據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織數(shù)據(jù)統(tǒng)計，近幾年我國甘薯種植面積超過 2 000khm² ，總產(chǎn)量約為 60000kt .占世界總產(chǎn)量的 65.35%^[6] 。我國甘薯種植地區(qū)分布廣泛，可劃分為北方甘薯產(chǎn)區(qū)、南方甘薯產(chǎn)區(qū)和長江流域甘薯產(chǎn)區(qū)3個主要區(qū)域。北方甘薯產(chǎn)區(qū)主要分布在河北、山西、山東、河南、陜西以及遼寧、吉林南部；南方甘薯產(chǎn)區(qū)主要分布在福建、江西、湖南、廣東以及廣西壯族自治區(qū)北部；長江流域甘薯產(chǎn)區(qū)主要分布在四川、重慶、湖北、江西、安徽以及江蘇。

1.2甘薯種植模式

國內(nèi)甘薯移栽以裸苗移栽為主，先經(jīng)過育苗剪苗，然后進(jìn)行移栽作業(yè)。根據(jù)甘薯苗生長狀況、土壤情、氣候條件等差異，甘薯移栽種植模式分為壟作移栽和覆膜壟作移栽[8]。壟作移栽工序簡單，自然移栽環(huán)境達(dá)到適宜條件時，即可采用壟作移栽。地膜覆蓋移栽具有增溫保、減少蟲害、保持土壤水分等優(yōu)點(diǎn)9，北方地區(qū)以及春季種植甘薯常使用覆膜壟作移栽方式。甘薯移栽起壟規(guī)格有大壟單行、小壟單行、大壟雙行等，常見單行壟寬為 60～100cm ，壟高為 30～40cm ，壟距為 80～ 120cm 。不同品種的甘薯起壟規(guī)范不一，在實(shí)際移栽起壟過程中，可結(jié)合甘薯品種和場地規(guī)格進(jìn)行調(diào)整。

甘薯苗由入土節(jié)結(jié)處生根結(jié)薯，為保證結(jié)薯數(shù)量，要求入土節(jié)結(jié)數(shù)多，同時為保證甘薯苗根部通氣性良好，要求移栽深度淺[10]，因此造成甘薯苗移栽農(nóng)藝復(fù)雜。目前常見的移栽方法主要有直栽法、斜栽法、水平栽法和船底型栽法[11]，如圖1所示。直栽法將甘薯苗垂直栽插到壟中，結(jié)薯較大，單株結(jié)薯數(shù)量較少；斜栽法將甘薯苗以一定的傾斜角度栽插到壟中，抗干旱能力強(qiáng)、易生根、商品薯較多；水平栽法將甘薯苗水平栽插到壟中，入土較淺且人土結(jié)節(jié)數(shù)多，單株結(jié)薯數(shù)量較多，對土壤的肥沃度具有一定要求；船底型栽法將甘薯苗的頭尾翹起埋入土壤中，抗旱力強(qiáng)、單株結(jié)薯多且結(jié)薯均勻。

圖1甘薯苗移栽方法 Fig.1Transplanting method of sweet potato seedlings

2甘薯起壟機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)與裝備

起壟是甘薯移栽的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，其目的是為甘薯苗提供適宜的生長環(huán)境。目前，甘薯起壟機(jī)機(jī)架多為框架式，采用起壟犁或壟形成型器筑成設(shè)定的壟作形狀，并采用彈性鎮(zhèn)壓裝置壓實(shí)壟體，保證起壟的穩(wěn)定性和緊實(shí)度。

設(shè)計的1GQL一2型甘薯雙行旋耕起壟機(jī)，可以完成旋耕、起壟、鎮(zhèn)壓等工作，工作效率較高。德國的GF800旋耕起壟機(jī)，由大功率拖拉機(jī)牽引，成型器向下呈一定角度保證了壟體的緊實(shí)程度，成型器后端配帶有施肥箱、滴灌帶鋪設(shè)裝置，可完成旋耕、起壟、施肥、覆滴灌帶等作業(yè)，減少了進(jìn)地次數(shù)。王伯凱等[12]設(shè)計了甘薯雙壟旋耕起壟覆膜機(jī)，對起壟犁、鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)、覆膜機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計分析，覆膜機(jī)構(gòu)使用覆土圓盤將地膜壓實(shí)，完成覆膜作業(yè)。史宇亮等[13]針對開溝時土壤回流嚴(yán)重等問題設(shè)計了甘薯起壟整形機(jī)犁鏵式開溝起壟裝置，對犁鏵式開溝起壟裝置進(jìn)行曲面參數(shù)設(shè)計、牽引阻力分析以及動力學(xué)仿真，通過試驗分析，該犁鏵式開溝起壟裝置比壟形成型器筑壟穩(wěn)定性系數(shù)提高 2.4% ，土壤緊實(shí)度提高 18kPa 。某公司設(shè)計了 2CM-2/1H 型紅薯起壟施肥覆膜一體機(jī)，該機(jī)帶有肥料箱，可完成施肥作業(yè)，采用犁鏵式刮板壓實(shí)地膜。某公司針對犁鏵或圓盤翻土壓蓋地膜效果差等問題，研制了甘薯旋耕起壟覆膜機(jī)，采用旋耕上土器壓實(shí)地膜。典型甘薯旋耕起壟機(jī)的主要特點(diǎn)如表1所示。

表1典型甘薯旋耕起壟機(jī)的主要特點(diǎn)Tab.1 Key features of a typical sweet potato rotary tiller

3甘薯移栽機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)與裝備

甘薯機(jī)械化移栽的作業(yè)效果是影響甘薯產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。甘薯裸苗獨(dú)特的幾何特征和移栽農(nóng)藝，決定甘薯移栽技術(shù)與裝備的特殊性。移栽機(jī)構(gòu)的作業(yè)質(zhì)量以及作業(yè)效率是衡量甘薯移栽機(jī)作業(yè)效果的關(guān)鍵指標(biāo)，目前國內(nèi)外具有代表性的甘薯移栽機(jī)構(gòu)有鏈（帶）夾式、多連桿式、撓性圓盤式等[14，15]。

3.1鏈（帶）夾式移栽機(jī)構(gòu)

鏈（帶）式移栽機(jī)構(gòu)主要由鏈條或輸送帶輸送甘薯苗，苗夾固定在鏈條或輸送帶上。作業(yè)時，人工將甘薯苗放置在苗夾上，甘薯苗隨鏈條或輸送帶旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，完成移栽作業(yè)。此類移栽機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、工作性能穩(wěn)定可靠、制造成本低。

國外甘薯苗鏈（帶）式移栽機(jī)研發(fā)較早，機(jī)械相對較成熟。歐美國家多以大型機(jī)械移栽為主，美國半自動鏈夾式移栽機(jī)和意大利生產(chǎn)的FPPEVO系列移栽機(jī)由大功率拖拉機(jī)帶動，一次作業(yè)可完成大面積的甘薯苗移栽，作業(yè)效率高，可實(shí)現(xiàn)甘薯苗的直栽。

國內(nèi)甘薯苗鏈（帶）式移栽機(jī)研發(fā)起步較晚。胡良龍等8設(shè)計了2ZGF一2型甘薯復(fù)式栽植機(jī)，可一次性完成旋耕、起壟、栽插、修壟等作業(yè)，其中鏈夾喂苗機(jī)構(gòu)采用非零速栽插原理使甘薯苗和地面形成一定角度，開溝器和圓盤鎮(zhèn)壓器的協(xié)調(diào)配合完成甘薯苗的斜插。某公司與國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系對甘薯移栽機(jī)進(jìn)一步優(yōu)化，聯(lián)合研制了2CGF一2型甘薯復(fù)式移栽機(jī)，增設(shè)水箱裝置，可以實(shí)現(xiàn)旋耕、起壟、移栽、澆水復(fù)式作業(yè)[16]。劉京蕊等[17]針對較長地塊導(dǎo)致水箱儲水不足等問題，將2CGF一2型甘薯復(fù)式移栽機(jī)水箱裝置改成滴灌帶鋪設(shè)裝置，提高移栽機(jī)的適用程度。Yan等[18]設(shè)計了甘薯苗臥式移栽機(jī)，采用輸送帶水平運(yùn)輸甘薯苗，甘薯苗到達(dá)輸送帶底部時，在重力的作用下掉落到壟溝中，并使用螺旋覆土機(jī)構(gòu)將壟溝兩側(cè)的土壤推入苗溝，實(shí)現(xiàn)甘薯的水平移栽作業(yè)，作業(yè)過程具有旋耕起壟、開溝、移栽、覆土等工序。河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所采用獨(dú)特的開溝方式設(shè)計了一種甘薯橫插移栽機(jī)械，鏟刀與牽引機(jī)行走方向呈角度設(shè)置，將壟體分為左、右兩部分，一側(cè)開設(shè)出溝槽，并將土壤堆積在壟面另一側(cè)，甘薯苗由輸送帶運(yùn)送至溝槽，推土板將堆積的土壤推至溝槽，借此可完成甘薯苗的橫插斜栽[19]。張萬枝等[20]結(jié)合甘薯密植的要求設(shè)計了一種全自動型甘薯苗橫向水平移栽機(jī)，改變了傳統(tǒng)輸送帶的運(yùn)行方向，使整個輸送帶處于壟的正上方，實(shí)現(xiàn)輸送帶沿壟向運(yùn)輸甘薯苗，采用苗帶向移栽機(jī)秧苗夾自動放入甘薯苗，秧苗夾由固定夾板和帶有滾輪的活動夾板組成，輸送帶豎直段固定有支撐板，在滾輪和支撐板的阻擋以及彈簧的作用下，實(shí)現(xiàn)秧苗夾的開合，甘薯苗掉落到壟上后覆土裝置工作，完成移栽作業(yè)。該機(jī)可實(shí)現(xiàn)旋耕、起壟、移栽、覆土等復(fù)式作業(yè)，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。為使其適應(yīng)市場需求，聯(lián)合某公司對該移栽機(jī)進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，設(shè)計秧苗夾始終處于張開狀態(tài)，豎直段采用擋條防止甘薯苗脫落，秧苗夾帶動甘薯苗進(jìn)入到壟中實(shí)現(xiàn)甘薯苗的橫向水平移栽，機(jī)具后面帶有覆土和壟型重塑裝置修整壟型，其結(jié)構(gòu)簡單、增加機(jī)具穩(wěn)定性。

圖2全自動型甘薯苗橫向水平移栽機(jī)示意圖Fig.2 Schematicdiagram of fullyautomatichorizontaltransplantingmachine for sweet potatoseedlings1.起壟裝置2.苗帶輪3.秧苗夾4.支撐板5.旋耕裝置

3.2多連桿式移栽機(jī)構(gòu)

連桿機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動曲線，其和末端栽植器配合，可以完成船底型、傾斜型、垂直型等甘薯苗移栽運(yùn)動軌跡。根據(jù)不同姿態(tài)移栽要求對連桿式移栽機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)計，以及靜態(tài)、動態(tài)運(yùn)動學(xué)分析，調(diào)整栽植器人土點(diǎn)和出土點(diǎn)的相對位置，該移栽機(jī)構(gòu)可適用于膜上移栽。目前多連桿式移栽機(jī)構(gòu)被廣泛推廣使用，其中四桿機(jī)構(gòu)和五桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多。

應(yīng)用多連桿式甘薯移栽運(yùn)動機(jī)構(gòu)技術(shù)的移栽機(jī)，國外主要以PVH103型自走移栽機(jī)為代表，對旋耕起壟后的田間進(jìn)行移栽作業(yè)，由送苗輸送帶和夾苗爪機(jī)械聯(lián)動配合實(shí)現(xiàn)膜上移栽，機(jī)械化程度較高。

國內(nèi)學(xué)者也對連桿式移栽機(jī)構(gòu)展開了大量研究。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)和某公司[21聯(lián)合研制了多功能甘薯移栽機(jī)，由四桿機(jī)構(gòu)帶動固定在從動桿上栽植器運(yùn)動，栽植器采用凸輪控制的合手式柔性護(hù)苗結(jié)構(gòu)，由固定在主動桿和從動桿鉸鏈處的凸輪和栽植器上的擺桿配合運(yùn)動實(shí)現(xiàn)栽植器苗夾的開合，利用VB程序選擇出移栽裝置四桿機(jī)構(gòu)最優(yōu)船底型移栽軌跡的參數(shù)組合，根據(jù)栽植器運(yùn)動行程設(shè)計出凸輪邊緣輪廓曲線，實(shí)現(xiàn)膜上甘薯船底型移栽，該移栽機(jī)可完成旋耕、施肥、起壟、覆膜、移栽、澆水多項作業(yè)，提高甘薯移栽效率。李慧等[22]基于PVH系列移栽機(jī)研制了丘陵山地甘薯膜上仿形扦插移栽機(jī)，除依據(jù)我國甘薯種植農(nóng)藝要求對連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計分析外，加入了整機(jī)調(diào)平和壟面仿形等功能，可根據(jù)壟面位置、高度對植苗裝置位置進(jìn)行調(diào)整，適用于地勢不平、壟體不均勻等丘陵山地。張萬枝等[23]設(shè)計了一種甘薯苗側(cè)插移栽機(jī)，由四桿機(jī)構(gòu)帶動多個栽植器運(yùn)動實(shí)現(xiàn)甘薯水平側(cè)向入壟，一次可實(shí)現(xiàn)多個甘薯苗移栽，移栽裝置和送苗裝置固定在一個支撐架上，有效調(diào)節(jié)移栽深度，行走裝置采用間歇式自走式結(jié)構(gòu)，有效減少對地膜的破壞，結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

圖3甘薯苗側(cè)插移栽機(jī)示意圖Fig. 3Schematic diagram of a transplanter for plantingsweet potato seedlings in the side direction1.送苗裝置2.支撐架3.移栽裝置

Sri等24設(shè)計4桿鏈接式半自動蔬菜插秧機(jī)，連桿機(jī)構(gòu)帶動鴨嘴式的栽植器運(yùn)動實(shí)現(xiàn)蔬菜直插。金麗宇等[25]針對栽植機(jī)構(gòu)直立性差等問題設(shè)計了鴨嘴式蔬菜移栽機(jī)栽植機(jī)構(gòu)，基于零速投苗工作原理對連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度位移曲線分析，選取合理的栽植機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征參數(shù)，保證移栽直立性。

此類移栽機(jī)構(gòu)由栽植器夾持甘薯苗入壟移栽，可以實(shí)現(xiàn)多種移栽方法，并且移栽姿態(tài)得以保證。但移栽過程中增加了漏苗的風(fēng)險，后續(xù)應(yīng)針對栽植器精準(zhǔn)夾持甘薯苗的需求，優(yōu)化改進(jìn)移栽機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)部件，集創(chuàng)新思想和先進(jìn)技術(shù)，提出栽植器和甘薯苗新型配合方式。

3.3撓性圓盤式移栽機(jī)構(gòu)

撓性圓盤式移栽機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)向裝置、撓性和剛性圓盤組成，當(dāng)撓性圓盤旋轉(zhuǎn)至取苗區(qū)時，觸碰導(dǎo)向裝置，迫使2個圓盤分離，甘薯苗進(jìn)入撓性圓盤和剛性圓盤之間，實(shí)現(xiàn)取苗作業(yè)；當(dāng)轉(zhuǎn)出導(dǎo)向裝置區(qū)域后，在彈簧的作用下，撓性圓盤向剛性圓盤靠近夾住甘薯苗，并攜帶甘薯苗繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)至放苗區(qū)時，再次與導(dǎo)向裝置接觸，撓性圓盤張開，甘薯苗自其中脫落到壟溝。對莖干較長的秧苗有良好適應(yīng)性。

何宇凡等[26]利用該原理提出了一種基于撓性圓盤的甘薯裸苗類水平栽植方法，對撓性圓盤甘薯裸苗類水平栽植運(yùn)動進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析和動力仿真試驗，并依據(jù)甘薯苗的水平彎曲姿態(tài)確定撓性圓盤的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行速度，栽深合格率達(dá)到 95.6% ，栽植姿態(tài)合格率達(dá)到87.8% 。武廣偉等27基于撓性圓盤式移栽機(jī)構(gòu)，設(shè)計了預(yù)處理苗帶甘薯裸苗自動移栽機(jī)，將甘薯裸苗等間距排列在兩條苗帶之間，苗帶上帶有粘連層固定甘薯裸苗，將處理好的苗帶卷起形成苗帶卷，苗卷通過自動喂苗裝置的鏈傳動系統(tǒng)和導(dǎo)向裝置實(shí)現(xiàn)兩苗帶的分離和重新卷合，以此向撓性圓盤移栽裝置自動提供甘薯苗，自動喂苗裝置和撓性圓盤移栽裝置簡圖如圖4所示。

圖4自動喂苗裝置和撓性圓盤移栽裝置簡圖Fig.4Schematic diagram of automatic seedling feedingdevice and flexible disc transplantingdevice1.撓性圓盤2.苗帶3.導(dǎo)向裝置4.卷苗帶輪

3.4其他移栽機(jī)構(gòu)

導(dǎo)苗管式移栽機(jī)研究較早，普遍用于蔬菜缽苗移栽，早期對甘薯移栽機(jī)研究探索時，甘薯苗機(jī)械化種植多借鑒導(dǎo)苗管式移栽機(jī)，但甘薯苗莖葉較繁茂，下落會出現(xiàn)卡苗等現(xiàn)象，目前該移栽方式?jīng)]有被推廣應(yīng)用。隨著對甘薯移栽機(jī)的深入研究，出現(xiàn)了其他新型移栽機(jī)構(gòu)，例如Liu等28對移栽機(jī)構(gòu)進(jìn)一步研究，提出一種兩自由度的甘薯移栽機(jī)械手，通過垂直滑動電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)苗爪的垂直和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，基于線性模型預(yù)測算法，為該移栽機(jī)械手設(shè)計一種移栽軌跡控制器，可實(shí)現(xiàn)甘薯苗的直栽、船底型栽法和斜插。Li等[29]針對現(xiàn)有甘薯船底型移栽機(jī)對地膜破壞程度較大等問題，設(shè)計一種船底型膜上移栽裝置，主要由弧形夾苗機(jī)構(gòu)、換位機(jī)構(gòu)和定位凸輪組成，夾苗機(jī)構(gòu)繞定位凸輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)入土壤，定位凸輪用以實(shí)現(xiàn)夾苗機(jī)構(gòu)的開合和消除因機(jī)構(gòu)前進(jìn)速度產(chǎn)生的橫向位移，離開土壤時通過換位機(jī)構(gòu)調(diào)整夾苗機(jī)構(gòu)的位置消除進(jìn)土點(diǎn)和出土點(diǎn)的距離差，減小破膜面積。典型甘薯移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如表2所示。

表2典型甘薯移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) Tab.2Structural characteristics of typical sweet potato transplanter

4甘薯種植機(jī)械化面臨問題

5甘薯種植機(jī)械化發(fā)展建議

4.1甘薯移栽機(jī)械化水平低，關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新不足 5.1提高基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)突破關(guān)鍵技術(shù)

我國甘薯機(jī)械化移栽研究起步較晚，前期研制多借鑒其他通用移栽機(jī)械，缺乏基礎(chǔ)系統(tǒng)理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究分析。現(xiàn)有的甘薯移栽機(jī)械研發(fā)投人不足，專業(yè)研究人員較少，并且研究人員在自主創(chuàng)新、攻克關(guān)鍵技術(shù)的過程中對經(jīng)驗依賴較大，由此造成甘薯移栽機(jī)械水平不高。高校和科研院所的創(chuàng)新性想法和先進(jìn)成果缺乏適用性和成熟度，未能在市場上得到廣泛推廣，制約著甘薯移栽機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4.2符合甘薯種植農(nóng)藝要求的成熟適用機(jī)型缺乏

國內(nèi)現(xiàn)有的甘薯移栽機(jī)械大都由蔬菜、煙草、甜菜等插秧機(jī)械改進(jìn)而成，對甘薯專用移栽機(jī)研究較少。改進(jìn)而來的機(jī)具在使用過程中存在適用性差、與農(nóng)藝要求不匹配、機(jī)具可靠性低等問題。甘薯種植模式和種植方法決定甘薯移栽機(jī)需求的多樣化，但現(xiàn)有甘薯移栽機(jī)多以斜插和直插為主，缺乏對于其他移栽方法的甘薯移栽機(jī)械以及膜上移栽機(jī)械的成熟適用性機(jī)型。

4.3自動化、智能化作業(yè)裝備缺乏

甘薯苗枝葉纏繞雜亂、形態(tài)大小不一，造成甘薯自動化分苗技術(shù)難以突破，制約了全自動甘薯移栽機(jī)的研究與發(fā)展。目前甘薯移栽機(jī)多為半自動移栽機(jī)，由人工操作進(jìn)行取苗、分苗作業(yè)，沒有完全解放勞動力。缺乏智能化精準(zhǔn)作業(yè)裝備，絕大多數(shù)機(jī)具在作業(yè)過程中存在操作不方便、精準(zhǔn)度低、作業(yè)質(zhì)量差等問題。

提高基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)突破關(guān)鍵技術(shù)是確保甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障。加強(qiáng)田壟、移栽機(jī)和甘薯苗之間相互作用機(jī)理、運(yùn)動規(guī)律的深入研究，實(shí)現(xiàn)甘薯移栽機(jī)高效、低損作業(yè)。加強(qiáng)科研投入，從資金、技術(shù)、人員等方面開展扶持，加快提升甘薯移栽機(jī)械化創(chuàng)新，加強(qiáng)對甘薯移栽機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)的研究，融合新方法、新材料優(yōu)化改進(jìn)甘薯移栽機(jī)械，提高移栽質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)甘薯移栽機(jī)最佳移栽效果。

5.2開展適于甘薯移栽的多樣化技術(shù)與裝備研究，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝融合

農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝融合是實(shí)現(xiàn)甘薯移栽機(jī)械化的重要條件。進(jìn)一步改進(jìn)完善現(xiàn)有甘薯移栽機(jī)的作業(yè)性能，使其與甘薯種植農(nóng)藝要求適配。針對不同地區(qū)甘薯種植多樣化要求，開展多學(xué)科協(xié)作研究，解決甘薯移栽專用裝備缺失等問題，達(dá)到甘薯移栽機(jī)械供需平衡。開發(fā)適用于我國大田種植的大型化移栽裝備以及適用于丘陵山地的小型化移栽裝備，制定合理、科學(xué)的研究計劃，健全甘薯機(jī)械化移栽體系。

5.3開展甘薯移栽機(jī)械自動化、智能化研究

針對甘薯移栽機(jī)械難以實(shí)現(xiàn)自動化的問題，在甘薯育苗、剪苗階段，加快設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，加強(qiáng)對甘薯機(jī)械化剪苗、分苗裝置的研制，為全自動化甘薯移栽機(jī)提供基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，實(shí)現(xiàn)育苗、剪苗、移栽一體化發(fā)展。

針對甘薯移栽機(jī)高效率、高精度、高質(zhì)量的發(fā)展趨勢，加大智能化利用力度，采用智能檢測、路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等技術(shù)，降低人工勞動強(qiáng)度、提高甘薯移栽機(jī)的作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率。未來我國甘薯機(jī)械化種植技術(shù)與裝備將向精準(zhǔn)化、智能化和無人化甘薯移栽技術(shù)與裝備方向發(fā)展，同時兼顧移栽裝備的經(jīng)濟(jì)性、適用性和可靠性。

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