菊花移栽机的研制及试验效益分析

张 帅

（山西省农业机械发展中心，山西 太原 030002）

芮城县地处山西省最南端，为典型的黄土高坡，与河南省、陕西省隔河相望，全县40×104人口、5.33×104hm2土地、2.67×104hm2果树、1×104hm2菊花、1.67×104hm2粮食作物。近年来，农户通过种植杭白菊收入高达8 000～10 000 元/0.067 hm2，成为芮城县广大农民脱贫致富最佳产业。杭白菊可作饮料、中药，具有清肝明目、泻火的作用，市场价值高。菊花移栽、田间管理以及采摘收获全部需要人工完成，不但劳动强度大，而且投入成本又高，其中人工采摘投入成本高达2 000 元/0.067 hm2。菊花移栽机的研制，解决了菊花人工作业的现状，能一次完成插苗、复土、镇压，并且符合农业技术要求，提高菊花成活高产。

而游历晋地的著名学者亦不乏其人，如唐代诗人李白、杜牧等人，宋代诗人梅尧臣等人，明代诗人谢榛等人，清初学者顾炎武、朱彝尊等人。 他们在游晋过程中，皆形成了一定的学术团体，在与晋地学人的交流中，促进了晋地学术的发展，也对提升山西学子水平起到了重要作用。

1 菊花移栽机的工作原理

菊花移栽机属于牵引式农业机械，当拖拉机前进时，移栽机在行走驱动轮的作用下，移栽盘开始转动，在偏心轮的作用下移栽斗转动，当移栽斗转动到正上方时，人工将准备好的菊花苗投入到移栽斗内，当移栽斗转动到最下端时，移栽斗垂直入土，将苗插入土中，在滚轮作用下移栽斗自动张开，苗在自身重力作用下插入土中，覆土铲及镇压轮将苗覆土镇压，完成菊花移栽。该机能有效防止土壤水分流失，确保全苗，是有机旱作农业配套的新型农业机械。

2 菊花移栽机总体设计方案及结构设计

菊花移栽机的研制必须完全符合菊花移栽农业技术的要求，移栽时花叶、菊花杆茎、菊花根系不能受损失，保证菊花的成活率和生长要求。行距400 mm，株距200 mm，保证苗数量的同时，达到高产目的，菊花机械化移栽包括：插苗、复土、镇压。菊花移栽机的结构优化组合，各机构的运动轨迹须符合菊花移栽的农业技术要求，株距、行距可进行调整，各运动部体工作可靠，性能稳定维修方便。

对于-3.3 V电源，只有AD620才使用，因此，不需要很高的负载驱动能力。设计中选用了小功率极性反转电源转换器ICL7660，直接将3.3 V电源转换成-3.3 V电源。

菊花的叶片较大、毛细根不规则。本项目研制的菊花移栽机是菊花移栽的专用机具，其为牵引式农业机械，牵引在55.14～73.53 kW的拖拉机上，传动系统采用双地轮传动，以及偏心传动，为了确保菊花成活高，进行人工投苗，避免机械投苗的漏投和缺苗断垄等问题。各部件设计如下。

（4）移栽系统：移栽斗形状上为方形下为锥形，目的是为了有良好的入土性，移栽斗在转动过程中，由于滚轮的作用，移栽斗自动张开和关闭。

（3）动力系统：因为菊花移栽机属于牵引式农业机械，所以移栽机利用2 个人字花纹的轮胎（靠附着力）来传动，拖拉机前进时，地轮开始转动，移栽机开始工作。

（2）苗箱：采用塑料筐放在投苗架上，投苗架安装在人工投苗点的正前方，这样方便投苗工取苗迅速，投苗准确。

（1）机架：机架采用方管焊接而成，用卡子与拖拉机的旋耕机连结，大部分零部件，直接或间接地装配在机架上。

由于进行疫苗接种的儿童较多，其家属更多，接种室人员嘈杂，故而优化接种室环境，保证接种室内各项工作的有序进行，应注意对接种室进行优化，既要保证接种室的舒适、干净、清洁和温馨，同时又应注意接种室布局合理，按工作流程进行设置，使儿童及其家属能够有序的进行疫苗接种，避免工作无序而发生纠纷。另外，尤其需要注意的是对接种室的消毒工作，应营造一个无菌环境，努力减少感染及不良反应的发生率。

（8）株距的确定：株距必须保证200 mm，由移栽斗来确定，移栽斗安装在移栽盘上，都装配在机架上。

（7）行距的确定：按照农业技术的要求，行距必须确保400 mm以上，而且还可调整，行距由移栽盘确定，移栽盘安装在机架上。

（6）镇压机构：当菊花栽好复土后，2个镇压轮随之镇压，而且镇压轮仿形可调，根据土壤情况随时调整，以确保有一定的压实作用，确保成活率。

由于车辆段占地巨大，工期进度紧，将各分区按照每5000m2进行区段划分，由3个班组流水搭接作业。回填顺序从里至外分别制定了运土车辆的进出线路，避免交叉施工。针对重车轮迹长期行驶导致已回填路面遭到破坏的情况，采取置换回填。在3个班组分段搭接处，每层预留接缝台阶，碾迹重叠1m，上下层错缝距离大于3m。

（5）复土装置：每行菊花后装有2 个复土铲，菊花苗栽好的同时复土铲随机复土，复土铲安装在机架上。

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3 试验验证

3.1 技术验证

经过在古魏镇太安村试验菊花移栽机整体效果良好，只要人工在投苗过程准确无误，无漏投，整体移栽效果可以达到无缺苗、无断垅、整齐划一、苗端、苗正、成活率高，而且生产效率是人工移栽的20～30倍，不误农时确保菊花高产达效。

最终完成的菊花移栽机技术参数见表1。

表1 技术参数表Tab.1 Technical parameters

3.2 效益验证

试验在芮城县的菊花种植地上进行。在古魏镇太安村陈凡师承包的6.67 hm2地上实地移栽，只用了2 d的时间就把菊花全部栽完，作业费50 元/0.067 hm2，计2 500 元。而人工移栽至少需要200 元/0.067 hm2，这样6.67 hm2用人移栽大约需要10 000 元，而机械化移栽只用了2 500 元，为菊农节约了移栽费用7 500元；在古魏镇坑头村李建兵承包的1.33 hm2菊花地进行机械移栽，1 d 全部栽完，其作业费计1 000 元，人工移栽200 元/0.067 hm2，1.33 hm2就节约了3 000 元；在学张乡三坑村薛万虎家承包的1 hm2菊花地进行移栽，只用了不到1 d 的实践就移栽完工，为菊农节约了3/4 的费用；在芮城县朵朵香菊花专业合作社移栽菊花13.33 hm2，不但没有缺苗断垄现象，而且成活率很高，深受合作社的好评。13.33 hm2菊花的移栽只付了作业费10 000 元，而人工作业就要付作业费40 000 元。实践证明，机械化作业不但成本低，而且效率高，又大大减轻了劳动强度，提高了菊农的经济效益。

4 使用注意事项

该移栽机属于牵引式农业机械作业时严禁后退；作业时移栽机上4个投苗工在安全防范的同时严禁站立在移栽机上和随便上下移栽机；驾驶员作业时除眼观前方掌握作业距离而且还要不定时的通过反光镜探视后方移栽机上投苗工，确保安全生产。

5 结论

菊花移栽机能适应不同品种菊花的移栽，在移栽深度、株距、行距、复土适量，镇压轻重合理的条件下，能确保成活率高，满足菊花移栽工艺的要求。菊花移栽机实现了机械化移栽，彻底解决了几千年来人工移栽劳动强度大、生产效率低、成本高的问题，最大限度地提高了菊花的经济效益。