上海市農(nóng)業(yè)機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)新項目《青菜高密度自動移栽設(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移栽機,并形成了配套的青菜高密度自動移栽生產(chǎn)模式,實現(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“三個農(nóng)民兩百歲”到“四個農(nóng)民三百歲”,上海的地產(chǎn)蔬菜生產(chǎn)勞動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,實現(xiàn)全程機械化,是破解當前綠葉菜生產(chǎn)中人員老齡化嚴重甚至無人可用問題的必然選擇。但長期以來,綠葉菜無法實現(xiàn)全程機械化,關(guān)鍵裉節(jié)就在于機械化移栽。事實上,近幾年國內(nèi)也引進了少量的半自動移栽機,但在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn),這些半自動移栽機存在間隙步進、整機效率低、勞動力需求大等問題,無法真正解決蔬菜生產(chǎn)中的難點和痛點問題。
借助項目的實施,上海市農(nóng)業(yè)機械研究所的青年科研團隊挑起重擔,為綠葉菜的全程機械化種植提供一份新的答案。
“我們這臺移栽機的最大特點,就是全自動、高密度和純電動?!表椖拷M成員介紹說,他們研發(fā)的自走式青菜高密度移栽機,克服了半自動移栽機的短板,在田間作業(yè)時,可以調(diào)整移動和移栽的速度,8行植株同時移栽,兩組機械臂交替工作,每分鐘可移栽150~200株苗,大幅提升了作業(yè)效率,工人只需在移栽機上放置、回收穴盤即可,有效解決勞動強度高、速度慢及勞力短缺的問題。經(jīng)過生產(chǎn)性驗證,該移栽機的移栽效率是人工移栽的4倍以上,按每工時100元計算,每畝可節(jié)約人工成本200元。同時通過科學合理的株間距安排,高效利用土地,相比傳統(tǒng)人工移栽株距不穩(wěn)定的情況,實現(xiàn)了青菜產(chǎn)量的顯著提升。
此外,該移栽機“不燒油”,采用純電動設(shè)計,不僅環(huán)保無污染,還具備6~8小時的長續(xù)航能力,充分滿足了田間作業(yè)的需求。機器內(nèi)部通過復(fù)雜的齒輪配合其獨特的8行同步移栽功能,實現(xiàn)了取苗、送苗到植苗的全過程精準聯(lián)動,確保了移栽的質(zhì)量和效率。移栽機還配備了自主研發(fā)的自走式電路底盤,能夠輕松應(yīng)對復(fù)雜多變的田間道路狀況,確保機器的穩(wěn)定運行和高效作業(yè)。
農(nóng)機農(nóng)藝融合
在持續(xù)推進蔬菜生產(chǎn)“機器換人”的當下,不少蔬菜生產(chǎn)基地的大棚和路面都進行了宜機化改造,以便于農(nóng)機的進出和駕駛。為了提高移栽機的作業(yè)效率和成功率,項目組對綠葉菜幼苗也進行了宜機化“改造”。
項目組成員告訴記者,在青菜全程機械化生產(chǎn)中,育苗移栽作為關(guān)鍵一環(huán),對技術(shù)的要求非常高?!扒嗖松L快、生長期短、根系弱,且常規(guī)基質(zhì)配比容易散坨,如果苗期管理不當,在機械化移栽過程中,很容易因為栽培基質(zhì)散坨從而導致機械臂抓苗失敗。”在多次田間試驗后,項目組發(fā)現(xiàn),青菜苗的生長情況和基質(zhì)配方,對移栽機的作業(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的正常運行,離不開一套相匹配的育苗技術(shù)規(guī)程。于是,在攻克了機械結(jié)構(gòu)層面的技術(shù)難題后,項目組成員又一頭扎進了農(nóng)藝領(lǐng)域,研究如何栽培出適應(yīng)機械化移栽的“壯苗”。他們以基質(zhì)為切入點,設(shè)計了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指標和基質(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)以實現(xiàn)青菜壯苗。”除了青菜,項目組也對不同季節(jié)、不同品種的綠葉菜進行試驗,進一步提升移栽機的適用性。
漫長的答題路
從設(shè)想落實到圖紙,再到成功組裝第一代移栽機,項目組用了整整兩年。在復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)里,一個簡單的抓取動作,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查找問題,不斷地修正取苗、植苗機構(gòu)的運動軌跡,提升移栽機的穩(wěn)定性和精準性。每一次改進背后,都是龐大的工作量。
“從最初的概念構(gòu)思到項目成功驗收,每一步都充滿了挑戰(zhàn)和艱辛。但看到移栽機在田間高效運作,實實在在地提高了工作效率時,內(nèi)心特別有成就感?!痹陧椖拷M成員看來,他們設(shè)計的不僅僅是一臺農(nóng)機,而是提供了一種新的作業(yè)方式。他們希望,項目的成果能進一步轉(zhuǎn)化,讓這臺移栽機成為明星產(chǎn)品。
而從樣機到產(chǎn)品,還要走一段漫長的路。他們需要更大的面積、更長的時間來進行試驗,從而發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化,同時,要再擴大適用品種,或大膽地融合其他行業(yè)的先進技術(shù),提升自動化和智能化程度,為“誰來種菜”這個難題,提供更多更好的答案。
來源:東方城鄉(xiāng)報