栽植器

我國於20 世紀50 年代末開始研製旱地移栽機，先後針對棉花、玉米、甜菜、油菜等進行了移栽機的試驗研究，研製出了多種類型的移栽機。栽植器是移栽機的核心部件，接受分苗器或人工送來的秧苗，並將秧苗送到開溝器開出的溝內，具有送苗直立入溝的功能，它反映了移栽機的發展過程和進步水平。目前，國內外移栽機上採用的栽植器類型有鉗夾式、撓性圓盤式、吊杯式和導苗管式4 種。

基本介紹

• 中文名：栽植器
• 研製時間：20世紀50年代末
• 定義：移栽機的核心部件
• 作用：具有送苗直立入溝的功能

零速投苗原理

大多數蔬菜作物對缽苗栽植質量或栽植工序具有直立性要求，而要保持栽植缽苗的直立性，則需要保證栽植瞬間的相對靜止。在移栽機連續前進運動的情況下，為每個栽植缽苗創造一瞬間的相對靜止狀態，以便實現缽苗在靜止直立狀態下完成定植，以上為移栽機的零速投苗原理。因此，在栽植投苗過程中，移栽機的前進速度必須要與缽苗栽植瞬間的水平分速度大小相等方向相反，使缽苗獲得相對地面的瞬時絕對速度為零，此時缽苗相對於地面處於靜止狀態，移栽機栽植器植苗機構投放缽苗，然後進行覆土填壓，完成栽植過程。

常見的鉗夾式、鏈夾式、撓性圓盤式、吊杯式的運動軌跡都可認為是栽植器植苗部件圍繞一固定轉軸的勻速圓周運動與跟隨機器向前行進的勻速直線運動的合成，則定義栽植器植苗部件旋轉速度與機器前進速度之比為λ：

λ=Rw/V (1-1)

式中 λ—特徵參數 R—植苗部件轉動半徑

ω—植苗部件轉動角速度

V—機器前進速度

根據公式（1-1），栽植器植苗部件在栽植過程中存在λ<1、λ=1、λ>1三種運動軌跡，如圖所示。

原理

根據栽植器植苗部件上述三種不同運動軌跡，作如下分析：(1)λ<1時，栽植器植苗部件運動軌跡為短擺線，其水平分速度與機器的運動方向一致，因此，在整個植苗過程中，缽苗都存在與機器前進方向相同的水平分速度，其始終存在向前傾斜的趨勢，故此運動軌跡無法保證栽植缽苗的直立度要求。

(2)λ=1時，栽植器植苗部件運動軌跡為擺線，擺線上只存在一個拐點，即最低點C，且最低點C處的水平分速度為零， 除C點外，在其他任意點植苗都與λ<1的情況相同，因此，λ=1時栽植器在理論上可以保證缽苗的直立度。

(3)λ>1時，栽植器植苗部件運動軌跡上有環扣出現，此時的擺線為余擺線。栽植過程中，植苗部件經過最低點O處左右兩側的A、B兩點時，存在栽植器植苗部件水平分速度為零的情況。因此在這兩個點投苗可以保證缽苗的直立度。

由上述三種運動軌跡線的情況分析可得，當λ=1或λ>1能夠滿足栽植要求。擺線軌跡零速投苗點是在栽植器栽入土中最深處，余擺線零速投苗點是在栽植器栽入土中最深處之前或者之後。因此根據“零速投苗”原理，只有當λ=1或λ>1時，栽植器運動軌跡才能滿足缽苗栽植要求。

栽植器類型

（1）鉗夾式栽植器

模型圖

根據帶動鉗夾運動構件的不同有圓盤夾式和鏈夾式兩種。圖1-1和圖1-2分別是鏈夾式和圓盤夾式栽植器結構示意圖，栽植機構主要由迴轉圓盤和固定其上的秧夾組成。 工作時，一般由人工將秧苗放在轉動的鉗夾上，秧苗被夾持並隨鏈條（或栽植盤）運動，到達苗溝時，鉗夾被一控制機構打開，秧苗落入苗溝，然後覆土，完成栽植過程。鉗夾式栽植機構簡單，成本低，栽植株距和栽植深度穩定，栽植後秧苗的直立度較好，但株距調整困難，一般通過改變秧夾的數量來改變株距，栽植速率低，一般為30～40株/min，栽植速度偏高時易出現漏栽現象，秧夾有時易傷秧苗。代表機型有前蘇聯生產的CKH-6A和CKB-4A圓盤夾式栽植器，德國生產的A821型栽植機，義大利生產的奧特瑪栽植機，荷蘭米生產的MT栽植機，吉林工業大學研製的2ZT型玉米栽植機，黑龍江省八五二耕作機械廠研製的2YZ系列栽植機，黑龍江農墾科學院研製的2Z-6型甜菜栽植機，富來威的2ZQ-4型鉗夾式油菜栽植機等。

（2）撓性圓盤式栽植器

工作時，人工將秧苗放置於輸送帶的槽內，當秧苗被輸送到兩個張開的撓性圓盤中間位置時，彈性滾輪將撓性圓盤閉合，秧苗被夾住並隨撓性圓盤向下轉動，當秧苗處於與地面垂直位置時，撓性圓盤脫離彈性滾輪自動張開，秧苗落入溝內，然後覆土，鎮壓完成栽植。撓性圓盤式栽植器不受秧夾數量限制，對株距適應性好，栽植圓盤由橡膠製造，結構簡單，成本低，但圓盤壽命短，且栽植深度不穩定。代表機型有新疆農科院研製的2ZT-2型移栽機，日本研製的CT-4S型甜菜移栽機和OP290型全自動大蔥移栽機，德國生產的夾盤式壓縮土缽苗移栽機和法國的皮卡多爾移栽機。

（3）吊杯式栽植器

吊杯式移栽機，如圖1-5所示。工作時，吊杯栽植器隨偏心圓盤轉動並始終垂直地面，當旋轉到頂端時，人工將秧苗放入吊杯栽植器內，當旋轉到最低位置時，吊杯底部的開穴器在導軌的作用被壓開，缽苗落入穴內，然後覆土，鎮壓完成栽植過程。之後栽植圓盤繼續轉動，脫離導軌的栽植器在彈簧的作用下閉合，進行下個循環。吊杯式移栽機適合於缽體尺寸較大的缽苗移栽，在栽植過程中不受任何衝擊，適合於根系不太發達而易碎的缽苗；但其結構複雜，餵苗速度速度不能過高，否則漏栽率增加，生產率不高。

國外代表機型有義大利生產的沃夫栽植機、坡杜栽植機、日本久保田公司生產的KP-S1型紅薯栽植機和義大利MAS生產的多功能移栽機；國內代表機型有內蒙古大學研製的2ZT-2型甜菜移栽機、吉林延邊自治州農機所研製的2ZL-2型聯合栽植機、黑龍江八五0農場研製的2ZB-6型缽苗栽植機和萊陽農學院研製的2YZ-40型吊杯式缽苗移栽機等。

（4）導苗管式栽植器

導苗管式栽植器是一種新型的缽苗移栽機械，可克服裸苗窩根等問題。如圖1-6所示。工作時，人工將缽苗放入餵入器內，缽苗靠自重通過垂直或傾斜的導苗管落到苗溝中，然後進行覆土、鎮壓，完成栽植過程。導苗管式栽植器的特點是秧苗在導苗管中自由運動，不易傷苗；調整導苗管傾角和增加扶苗裝置，可以達到較好的秧苗直立度、株距均勻性和深度穩定性；適應性好，可以移栽缽苗，也可以移栽裸根苗。但其結構比較複雜，製造成本偏高。代表機型有荷蘭生產的Model4000型移栽機、芬蘭生產的RT-2型移栽機、義大利生產的TEX2型移栽機、中國農業大學研製的2ZDF型半自動導苗管式移栽機和山東工程學院研製的2ZG-2型帶式餵入半自動缽苗移栽機等。