育苗容器及其成型機的發(fā)展趨勢

謝詩妍 紀(jì)敏 沈嶸楓 許浩

摘要：育苗容器是最科學(xué)合理的育苗技術(shù)之一，被廣泛運用在農(nóng)林業(yè)種苗培育。主要通過汁育苗容器技術(shù)的研究背景、不同類型的育苗容器、不同類型的育苗容器成型機、無紡布育苗容器及其成型機的最新研究進展、育苗容器及其成型機的未來發(fā)展趨勢作了闡述。提出推廣和應(yīng)用自動化育苗容器成型技術(shù)、無紡布容器育苗技術(shù)，并加快制定和完善現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的腳步。

關(guān)鍵詞：育苗容器;育苗容器成型機;無紡布;發(fā)展趨勢

種苗的培育是林木業(yè)生產(chǎn)的起點，它是整個林木業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要的一項技術(shù)，也是對于規(guī)范化作業(yè)要求高的一個項目。容器苗有不損傷根系，成活率高等優(yōu)點，現(xiàn)在國內(nèi)外林木業(yè)最科學(xué)合理的育苗技術(shù)之一就是容器育苗川。林木容器育苗就是將配比好的培養(yǎng)基裝入容器后進行樹種育苗作業(yè)[2]。目前育苗容器的制成主要采用了手工、自動化和機械化等制作方法[3]。研制開發(fā)新型育苗容器及其成型機對我國林業(yè)建設(shè)工程、速生豐產(chǎn)林工程的發(fā)展都有巨大的現(xiàn)實意義。

1 容器育苗技術(shù)

20世紀(jì)50年代國外容器育苗開始成形，到21世紀(jì)，容器育苗技術(shù)走向成熟，歐美國家領(lǐng)先走在技術(shù)創(chuàng)新、新產(chǎn)品開發(fā)的道路前端，容器育苗與以往相比得到了更為有效、更為合理的大規(guī)模應(yīng)用。我國也是從20世紀(jì)50年代開始，南方省份率先進行樹種容器苗研究，但進展緩慢;70年代后期，全國范圍內(nèi)進行容器類型、基質(zhì)配比及容器苗培育技術(shù)的研究;80年代引進了國外育苗溫室和運用薄膜大棚，容器育苗還擴展應(yīng)用到園林工程綠化、城市屋頂綠化和家居美化等相關(guān)領(lǐng)域。容器種類分為塑料容器、泥容器、紙容器和新型容器，其規(guī)格受樹種、培育時間影響。

1.1 塑料育苗容器

成本低、技術(shù)限制小是塑料育苗容器的優(yōu)點，但它易破碎，機械化作業(yè)困難。如果培育時間長、木質(zhì)化高的苗木，則容易造成窩根、卷根，影響樹木生長。為提高生產(chǎn)效率，投入使用蜂窩狀連體塑料薄膜育苗容器。

1.2 營養(yǎng)缽

營養(yǎng)缽用草本泥炭為主要原料，添加各種營養(yǎng)成分的育苗營養(yǎng)基。用于需要精細管理和規(guī)模化工廠育苗，有操作簡便、無菌無病害傳播，成活率高、育苗質(zhì)量好等優(yōu)點。2017年出現(xiàn)了一種便于吸收的新型營養(yǎng)缽，缽內(nèi)直接育苗，缽體可連同幼苗一同移栽，無需額外處理營養(yǎng)缽，豐富了土壤的營養(yǎng)成分，提高營養(yǎng)缽與土壤的融合率。

1.3 紙容器

日本在20世紀(jì)60年代研制出紙質(zhì)營養(yǎng)杯，紙料是單面涂塑育苗紙，用不溶于水的膠粘合，對根系生長沒有抑制作用。目前生產(chǎn)中常用蜂窩育苗紙容器，有筒式、橫格式、隔紙式、隔膜式等種類。其中80年代初期由廣西林科所研制出Z丁型筒式蜂窩育苗紙容器，容器為折疊式，且兼顧手工作業(yè)和工廠化作業(yè)，生產(chǎn)效率高[4]。

1.4 無紡布容器

法國研制成功的無紡布育苗容器，是當(dāng)前世界上最科學(xué)先進的育苗技術(shù)。使用無紡布育苗容器，可以解決其他材質(zhì)容器在栽培中發(fā)生的各種問題，能有效提高種植速度和質(zhì)量，同時降低成本，減少環(huán)境污染，杜絕了纏根問題，并且解決了“休克現(xiàn)象”，是目前其他容器不能到達的程度。雖然無紡布容器苗木成本偏高，但造林成本卻比其他容器低，從整體上來說造林效果好[5]。

2 育苗容器成型機概況

2.1 塑料容器成型機

塑料容器一般用壓制吹塑成型，早期多是使用通用設(shè)備，如熱塑性塑料注射成型主要用注射機，熱固性塑料壓塑和擠塑成型主要用液壓機，設(shè)備相對比較成熟，但體型也較大，且制作方法雷同。從20世紀(jì)90年代后開始使用專用設(shè)備，如7RS-50000型蜂窩塑料薄膜育苗容器成型機，其主要結(jié)構(gòu)如下圖[6]。

2.2 泥容器成型機

泥容器制作時以草本泥炭等為原料手工制成，效率低下，且受土質(zhì)影響大，所以其制作設(shè)備逐漸轉(zhuǎn)向現(xiàn)代機械。例如吉林省農(nóng)業(yè)機械研究院制造的沼渣育苗營養(yǎng)塊成型機，其主體結(jié)構(gòu)為三梁四柱液壓機[7]，具體結(jié)構(gòu)如圖5。

2.3 紙容器成型機

紙質(zhì)育苗容器的早期制作多為手工作業(yè)，工人用舊報紙或舊水泥袋紙手工單個卷制;后期為提高效率，出現(xiàn)利用粘膠泥或者真空吸附成型的成型機，但是此類設(shè)備較昂貴。20世紀(jì)80年代我國對育苗紙筒及其制作機械設(shè)備的研究收獲了大量成果，如廣西林科院研制出7RZG-50000型成型機（圖6），并在此基礎(chǔ)上推出新型7RZG-60000型橫格式成型機和Z丁型筒式蜂窩育苗紙容器成型機[8]。

2.4 無紡布容器成型機

國內(nèi)使用無紡布育苗容器成型機設(shè)備主要有兩種。一種是螺桿推送基質(zhì)進行填裝的成型機，用于基質(zhì)含土量小于10%，但基質(zhì)有可能會發(fā)熱，螺桿燒結(jié)，影響設(shè)備的正常工作;另一種是通過自由落料進行基質(zhì)分裝的成型機，適用于含土量較高基質(zhì)，但該成型機的材料容器松緊度及相關(guān)規(guī)格控制工藝方面有待進一步地改善[9]。近10年來，國內(nèi)對無紡布容器成型機研制的腳步從未停歇，如圖7的輕基質(zhì)無紡布育苗容器豎式成型機，它包括料箱、動力機構(gòu)、無紡布筒體、切割機構(gòu)等，提高了容器的生產(chǎn)效率，豎式填裝方便加料，無紡布筒體不易開裂[10]。

3 發(fā)展趨勢

3.1 輕基質(zhì)無紡布育苗容器成型機的研制和推廣

實現(xiàn)林業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵內(nèi)容之一是容器育苗，也是提升苗木產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。目前我國育苗容器成型機存在的主要問題有體積大、自動化程度不夠高，有的機型生產(chǎn)還采用人工控制，不可以將器皿成型、基質(zhì)填充、定長度切割的整個流程做到一步到位。這是因為目前大多數(shù)的育苗裝備依舊模仿著國外的育苗裝備，在創(chuàng)新性和特色型上有所欠缺，在設(shè)備自動化、智能化、技術(shù)成熟度上也與國外存在著較大的差距。現(xiàn)在已是無紡布容器苗時代，2017年末，福建省林業(yè)科學(xué)研究院聯(lián)合福建農(nóng)林大學(xué)設(shè)計的一款全自動無紡布育苗容器成型及基質(zhì)裝填設(shè)備（專利號：CN207574188U），很好地改善了其他同類型成型機的缺點，能降低成本，提高容器生產(chǎn)速度和容器質(zhì)量。

3.2 規(guī)范容器設(shè)備機械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，所以我國實施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略。就目前來看，國內(nèi)并沒有規(guī)范的容器設(shè)備機械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些少量且不完整的標(biāo)準(zhǔn)使容器育苗技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用受到了限制。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所包括的知識能夠?qū)υO(shè)計人員起到一定的引導(dǎo)作用，設(shè)計人員從自身狀況出發(fā)進行技術(shù)研發(fā)，同時增加專利的引用量，用新技術(shù)替代現(xiàn)有技術(shù)，這樣育苗容器及其成型機的技術(shù)創(chuàng)新就具有一個較高的平臺。

4 結(jié)論

育苗是林木生長的出發(fā)點，是林木業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。容器育苗能夠提高育苗效率，能提高營造林生產(chǎn)水平和林地生產(chǎn)力。新時代的中國農(nóng)林業(yè)所致力的發(fā)展道路正是不斷向著低成本、高性能、功能合理、易操作、利于苗木生長的育苗容器方法研發(fā)路上走去。使用無紡布育苗容器，可以改善其他材質(zhì)容器在栽培中發(fā)生的各種問題，同時其成型機的高效便捷，在協(xié)助林業(yè)的有效種植、綠化用林的方面起到了極大作用。未來應(yīng)在林業(yè)種苗培育中推廣和應(yīng)用自動化育苗容器成型技術(shù)、無紡布容器育苗技術(shù)，盡快地走出模仿階段，制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完善現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研制出匹配國情的林業(yè)育苗容器及其成型機。

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