一、育苗机械设备
蔬菜育苗温室工厂化,又称做蔬菜工厂育苗或蔬菜快速育苗。它是指从种子处理、播种、催芽出苗、幼苗绿化、花芽分化、幼苗发育生长、移苗囤苗,到提供保护堆或露地栽培用芽苗,根据蔬菜生长发育的要求,用一定的技术措施和集约管理的方法,成批生产规格齐全的优质壮苗的过程。与这个过程相关联的温室大棚等设施、机具、仪器等构成了蔬菜育苗工厂化设备。
图:山东寿光智能温室育苗—山东北方永信温室工程
育苗工厂化技术不仅能够显著提高蔬菜的产量,而且还以大幅度地减少育苗用工量,做到提前上市和延长供应期,经济效益高。
荷兰、美国等发达国家于20世纪50年代开始进行蔬菜育苗工厂试验研究。日本于20世纪60年代初期开始进行这方面的研究。他们比较全面地掌握了温度、光照、水分、肥料、气体等因子的自动控制技术,进而在播种、分苗、移栽等环节的机械化、自动化等方面取得了显著成绩。
美国发明了培育蔬菜幼苗的装置,该装置包括TODD育苗箱(如下图所示)、自动播种系统、自动浇水施肥系统以及高速移栽机等,采用无土生长基质育苗,从而消除了由土壤有机物引起的病害问题。由TODD育苗箱育成的幼苗,可以直接用机械或人工移栽到田间。该育苗系统可用来培养番茄、辣椒、芹菜、离苗、卷心菜、花椰菜、茄子、西葫芦、黄瓜、甜瓜和西瓜等幼苗。日本于1963年研制成功纸钵育苗系统,1979年研制成功了旱田用育苗箱,可用来培育白菜、生菜、卷心菜等菜苗。1980年,日本又生产出与之配套的自动播种机和全自动移栽机。
育苗工厂化技术用于蔬菜,在我国只有十几年的时间,主要用于辣椒、茄子、番茄、黄瓜等,而且目前的机械化和自动化水平还不高。
二、钵体苗移栽机械
蔬菜秧苗的定植,也称栽植或移栽,主要包括起苗、运苗、开沟或挖穴、栽苗、灌水、覆土和镇压等工序。蔬菜钵体苗栽图植机就是用来栽植培育营养钵内的蔬菜秧苗。它可完成开沟或挖穴、栽苗、覆土和镇压等工序。钵苗栽植在蔬菜生产中起着主要作用,是温室大棚设施蔬菜生产中的一项主要措施,茄果类和瓜类蔬菜主要采用钵苗栽植。但缺点是人工栽植效率低,用工量多,劳动强度大,迫切要求实现机械化。国外早在20世纪30年代就研制出栽植机,由于育苗技术的改进,先后研制出纸钵和营养钵育苗,从而推动了钵苗栽植机的研制工作,并取得了一定进展。1972年,法国从荷兰引进钵苗栽植机,先用于大面积菜园,然后推广到温室,目前在继续发展。德国由于推广钵苗栽植机,生菜、白菜等蔬菜由直播改为栽植。日本的钵苗栽植机类型很多,大多数为小型半自动栽植机。我国从20世纪70年代开始研究蔬菜钵苗栽植机,已经有两种机具通过鉴定。
我国典型的钵苗移栽机结构示意图如下图所示,它主要由喂入机构、栽植器、幵沟器、複盖镇压装置、传动机构等组成。栽植器采用圆盘钳夹式,有纵向送秧和横向送秧两级送机构,能够保证分秧清楚,速度比较快。
三、作物嫁接机械
嫁接对植物的品种改良、抗病害和耐低温、提高产量、改善品质等方面都起着重要作用。人类栽培史上,嫁接方法的采用已经有几百年的历史。但是,我国目前仍主要采用人工嫁接方法,其缺点是速度慢、繁琐、成活率低。机械嫁接的突出优点是速度快、成活率高。
蔬菜嫁接栽培技术在一些农业发达的国家已经得到相当普遍的应用,但是进行有关蔬菜秧苗自动嫁接研究的只有日本、韩国和中国等为数不多的国家。日本是进行蔬菜秧苗自动嫁接最早的国家,自1986年开始研究蔬菜嫁接装置以来,已有多家研究单位在研究各种形式的蔬菜嫁接机。
1993年,中国农业大学开始进行蔬菜自动化嫁接研究,目前已在多个领域取得了较大的成就,部分样机已投入生产。研究人员在对国内传统手工嫁接和国外自动嫁接技术进行比较的基础上,提出了自动嫁接方案,成功研制了2JSZ-600型蔬菜自动嫁接机。该自动嫁接机采用计算机控制,实现了砧木和穗木的去苗、切苗、结合、塑料夹固定、排苗等嫁接作业的自动化。它可以完成黄瓜、西瓜、甜瓜等瓜菜苗的自动嫁接工作,嫁接性能可靠,各项技术指标居国内领先水平,在体积、质量、嫁接速度、嫁接性能等方面均达到和超过了世界水平。其嫁接作业流程如下图所示。
(作者:谭鑫培 河北保定 北方温室大棚建设网)