上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所牽頭開展技術(shù)攻關(guān)，在上海市農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目《青菜高密度自動(dòng)移栽設(shè)備研發(fā)及示范》的支持下，成功研發(fā)了自走式青菜高密度全自動(dòng)移栽機(jī)，并形成了配套的青菜高密度自動(dòng)移栽生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)了青菜生產(chǎn)過程中移栽環(huán)節(jié)的技術(shù)突破。 

　　破解百歲之問

　　從“三個(gè)農(nóng)民兩百歲”到“四個(gè)農(nóng)民三百歲”，上海的地產(chǎn)蔬菜生產(chǎn)勞動(dòng)力短缺的問題日益突出。十年后、二十年后，誰來種菜？

　　毫無疑問，實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化，是破解當(dāng)前綠葉菜生產(chǎn)中人員老齡化嚴(yán)重甚至無人可用問題的必然選擇。但長(zhǎng)期以來，綠葉菜無法實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化，關(guān)鍵裉節(jié)就在于機(jī)械化移栽。事實(shí)上，近幾年國(guó)內(nèi)也引進(jìn)了少量的半自動(dòng)移栽機(jī)，但在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，這些半自動(dòng)移栽機(jī)存在間隙步進(jìn)、整機(jī)效率低、勞動(dòng)力需求大等問題，無法真正解決蔬菜生產(chǎn)中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)問題。

　　借助項(xiàng)目的實(shí)施，上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所的青年科研團(tuán)隊(duì)挑起重?fù)?dān)，為綠葉菜的全程機(jī)械化種植提供一份新的答案。

　　“我們這臺(tái)移栽機(jī)的最大特點(diǎn)，就是全自動(dòng)、高密度和純電動(dòng)。”項(xiàng)目組成員介紹說，他們研發(fā)的自走式青菜高密度移栽機(jī)，克服了半自動(dòng)移栽機(jī)的短板，在田間作業(yè)時(shí)，可以調(diào)整移動(dòng)和移栽的速度，8行植株同時(shí)移栽，兩組機(jī)械臂交替工作，每分鐘可移栽150~200株苗，大幅提升了作業(yè)效率，工人只需在移栽機(jī)上放置、回收穴盤即可，有效解決勞動(dòng)強(qiáng)度高、速度慢及勞力短缺的問題。經(jīng)過生產(chǎn)性驗(yàn)證，該移栽機(jī)的移栽效率是人工移栽的4倍以上，按每工時(shí)100元計(jì)算，每畝可節(jié)約人工成本200元。同時(shí)通過科學(xué)合理的株間距安排，高效利用土地，相比傳統(tǒng)人工移栽株距不穩(wěn)定的情況，實(shí)現(xiàn)了青菜產(chǎn)量的顯著提升。

　　此外，該移栽機(jī)“不燒油”，采用純電動(dòng)設(shè)計(jì)，不僅環(huán)保無污染，還具備6~8小時(shí)的長(zhǎng)續(xù)航能力，充分滿足了田間作業(yè)的需求。機(jī)器內(nèi)部通過復(fù)雜的齒輪配合其獨(dú)特的8行同步移栽功能，實(shí)現(xiàn)了取苗、送苗到植苗的全過程精準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)，確保了移栽的質(zhì)量和效率。移栽機(jī)還配備了自主研發(fā)的自走式電路底盤，能夠輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的田間道路狀況，確保機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行和高效作業(yè)。

　　農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合

　　在持續(xù)推進(jìn)蔬菜生產(chǎn)“機(jī)器換人”的當(dāng)下，不少蔬菜生產(chǎn)基地的大棚和路面都進(jìn)行了宜機(jī)化改造，以便于農(nóng)機(jī)的進(jìn)出和駕駛。為了提高移栽機(jī)的作業(yè)效率和成功率，項(xiàng)目組對(duì)綠葉菜幼苗也進(jìn)行了宜機(jī)化“改造”。

　　項(xiàng)目組成員告訴記者，在青菜全程機(jī)械化生產(chǎn)中，育苗移栽作為關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)技術(shù)的要求非常高。“青菜生長(zhǎng)快、生長(zhǎng)期短、根系弱，且常規(guī)基質(zhì)配比容易散坨，如果苗期管理不當(dāng)，在機(jī)械化移栽過程中，很容易因?yàn)樵耘嗷|(zhì)散坨從而導(dǎo)致機(jī)械臂抓苗失敗。”在多次田間試驗(yàn)后，項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)，青菜苗的生長(zhǎng)情況和基質(zhì)配方，對(duì)移栽機(jī)的作業(yè)效果起到了決定性的作用。

　　看來，要保證青菜高密度移栽機(jī)的正常運(yùn)行，離不開一套相匹配的育苗技術(shù)規(guī)程。于是，在攻克了機(jī)械結(jié)構(gòu)層面的技術(shù)難題后，項(xiàng)目組成員又一頭扎進(jìn)了農(nóng)藝領(lǐng)域，研究如何栽培出適應(yīng)機(jī)械化移栽的“壯苗”。他們以基質(zhì)為切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)了6種不同質(zhì)量比的配方，比較不同基質(zhì)條件下青菜幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)和基質(zhì)散坨性。“尤其在夏季，青菜育苗受高溫、高濕、病蟲害高發(fā)等眾多不利因素的影響，培育壯苗更為不易，因此更加需要研究一種性能良好的基質(zhì)以實(shí)現(xiàn)青菜壯苗。”除了青菜，項(xiàng)目組也對(duì)不同季節(jié)、不同品種的綠葉菜進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)一步提升移栽機(jī)的適用性。

　　漫長(zhǎng)的答題路

　　從設(shè)想落實(shí)到圖紙，再到成功組裝第一代移栽機(jī)，項(xiàng)目組用了整整兩年。在復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)里，一個(gè)簡(jiǎn)單的抓取動(dòng)作，通過齒輪與齒輪之間的配合才能完成。此后，就是通過多次田間試驗(yàn)查找問題，不斷地修正取苗、植苗機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡，提升移栽機(jī)的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。每一次改進(jìn)背后，都是龐大的工作量。

　　“從最初的概念構(gòu)思到項(xiàng)目成功驗(yàn)收，每一步都充滿了挑戰(zhàn)和艱辛。但看到移栽機(jī)在田間高效運(yùn)作，實(shí)實(shí)在在地提高了工作效率時(shí)，內(nèi)心特別有成就感。”在項(xiàng)目組成員看來，他們?cè)O(shè)計(jì)的不僅僅是一臺(tái)農(nóng)機(jī)，而是提供了一種新的作業(yè)方式。他們希望，項(xiàng)目的成果能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，讓這臺(tái)移栽機(jī)成為明星產(chǎn)品。

　　而從樣機(jī)到產(chǎn)品，還要走一段漫長(zhǎng)的路。他們需要更大的面積、更長(zhǎng)的時(shí)間來進(jìn)行試驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化，同時(shí)，要再擴(kuò)大適用品種，或大膽地融合其他行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，提升自動(dòng)化和智能化程度，為“誰來種菜”這個(gè)難題，提供更多更好的答案。

來源：東方城鄉(xiāng)報(bào)