談我國水稻育苗自動化生產技術

趙裕明 高云茜 魏樹成 孔慶玲 黃瑞海

摘 要：水稻生產過程中大部分環節已實現了機械化，但育苗環節的自動化程度較低。介紹了幾類應用較為成熟的水稻育苗設備，通過對設備的結構、原理和功能特點分析得出，雖然我國水稻育苗機械化使用率較低，隨著該方面研究的不斷深入和規模化種植的推廣，未來水稻育苗技術必將朝著機械化、自動化和智能化的方向快速發展。

關鍵詞：水稻育苗；擺盤機；育苗設備；工廠化育苗

中圖分類號：S23371 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.05.001

基金項目：牡丹江市科學技術計劃項目（Z2017n0092）

作者簡介：趙裕明（1983-），男，工學碩士，工程師，黑龍江農業經濟職業學院教師。Email：420798@qq.com。

0 引言

我國作為世界上最大的水稻生產國之一，截至到2017年底，我國水稻種植面積已經達到3000萬hm2，占全國糧食種植面積的34%。我國主要水稻種植區基本實現插秧、田間管理、收割環節的機械化，然而由于水稻種植規模、密集程度等原因，部分區域內仍然存在人工育苗或簡單機械參與的育苗生產，育苗環節自動化程度低已經成為制約整體機械化、自動化發展的主要因素，水稻育苗機械化、自動化已經成為亟待解決的重要問題[1]。

目前，小規模的水稻種植仍然采用傳統的人工方式完成育苗全過程，擺盤、播土、播種作業都需要人工來完成，存在生產效率低、作業時間長和人工投入大等問題；中等種植規模多數采用半機械化或自動化育苗方式，大規模水稻種植基本采用自動化水稻育苗設備。因此，水稻育苗自動化、機械化生產是未來發展的必然趨勢。

1 我國水稻育苗自動化技術應用現狀

1.1 手推無軌道式育苗擺盤機

圖1 手推無軌道式育苗擺盤機

如圖1所示的手推無軌道式育苗擺盤機[2]，主要由覆土裝置、秧盤輸擺裝置、行走輪、傳動機構、扶手及箱體板材組成。秧盤沿著秧盤輸擺裝置從上至下傾斜勻速運動輸出，覆土裝置將土料均勻播撒到下方的秧盤上，隨著設備的行走運動，盛滿土料的秧盤整齊擺放到地面上。設備使用時先將導軌鋪放到苗床上，行走輪沿導軌行走，一人將秧盤連續擺放在秧盤傳送帶上，一人往土箱內裝土，擺好一行后移動導軌進行下一行的操作。手推無軌道式育苗擺盤機結構簡單、技術程度及生產效率較低、價格低廉、播土量可調，能夠實現播土、擺盤功能，適用于小規模水稻種植生產，目前農業生產中仍然有少部分農戶使用該類設備。

1.2 電動有軌道式播土播種機

圖2 電動有軌道式播土播種機

如圖2所示的電動有軌道式播土播種機[3，4]主要由播土（播種）車體、扶手、車體行走輪、橫向框架行走輪、橫向框架軌道組成。播土車體由土箱、播土機構、傳動機構、行走輪、電動機、蓄電池組成。工作時播土車體縱向行走，同時連續均勻地將土料播撒到地面上擺好的秧盤中，之后返回到初始位置，手動將橫向框架軌道移動到下一工位，重復上述操作；播種車體由種箱、播種機構、傳動機構、行走輪、電動機、蓄電池組成，工作原理與播土車體相同。目前也有播土和播種使用一個車體的設備。電動有軌道式播土播種機通過程序或者遙控器控制，基本可以實現水稻自動化育苗，該類設備結構簡單、造價較低、生產效率高、運行平穩、重量小、便于運輸及操作，適用于中等規?；虼笠幠Ｋ痉N植生產，是目前應用較廣泛的一類水稻育苗設備，但由于采用蓄電池作為動力源，續航能力一般。

1.3 電動有軌道式播土播種擺盤機

圖3 電動有軌道式播土播種擺盤機

如圖3所示的電動有軌道式播土播種擺盤機[5]主要由橫向行走軌道、車架和主機架組成，車架設置于縱向行走軌道上，可以縱向行走，主機架設置于車架的橫向行走軌道上，可以橫向行走。主機架設有播種播土一體箱、播土箱、送盤裝置、行走電機、操作臺和座位。電動有軌道式播土播種擺盤機相比圖2所示的電動有軌道式播土播種機主要優點為：增加了擺盤功能，實現播土、播種、覆土、擺盤一次完成，自動化程度高；缺點為設備尺寸和重量有所增加，運輸及移動性較差。該類設備適用于中等規?；虼笠幠Ｋ痉N植生產，是目前應用較廣泛的一類水稻育苗設備。

1.4 汽油機驅動無軌道式播土播種擺盤機

圖4 汽油機驅動無軌道式播土播種擺盤機

如圖4所示的汽油機驅動無軌道式播土播種擺盤機[6，7]主要由扶手、汽油發動機、行走機構、擺盤機構、播士播肥機構組成。行走機構包括行走輪及履帶，行走速度可調；擺盤機構由秧盤滑道和輸送裝置組成，實現秧盤的連續輸送；播土機構由土箱、土量調整刷、送土同步輪以及送土同步膠帶組成，實現土料均勻播撒；播種機構與播土機構相似，落下的土料或種子恰好落到下方傳輸的秧盤中；發動機通過傳動機構帶動行走機構、擺盤機構和播土播種機構工作?？赏瑫r實現擺盤、播土、播種、覆土功能。較電動有軌道式播土播種擺盤機相比，具有續航能力強，無軌道結構簡單、便于運輸等優點，但發動機振動大，易導致播土（種）量變化，行走路線需要隨時人工修正。該類設備適用于中等規?；虼笠幠Ｋ痉N植生產，是目前應用較廣泛的一類水稻育苗設備。

1.5 工廠化育苗

水稻工廠化育苗設備主要由播土覆土裝置、耙平裝置、灑水裝置、播種裝置、輸送裝置組成。秧盤隨輸送帶從前至后運動，各項功能裝置布置在輸送帶上方，依次完成鋪底土、耙平壓實底土、對底土澆水、播種、覆土等工序。水稻工廠化育苗采用流水線式作業，需要多人聯合操作完成。該育苗方式生產效率高、播土（種）量和噴水量精確，但需要操作工人較多，適合大規模水稻種植生產，是大型農場或農業合作社常用的水稻育苗方式[8，9]。

2 結論

水稻育苗經歷了人工育苗、半機械化半人工育苗、自動化設備育苗三個階段。通過以上機械設備及介紹可以看出，自動化水稻育苗技術在規?；N植生產中的應用是未來發展的必然趨勢。隨著機器人技術和人工智能的不斷普及，智能化育苗在不久的將來也會應用于水稻生產之中。

參考文獻：

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