江蘇省常熟市的沿江高坪田區(qū)有悠久的蔬菜種植歷史,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,蔬菜產(chǎn)業(yè)已成為沿江鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主導農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。常熟市碧溪新區(qū)作為主要產(chǎn)區(qū)之一,以種植葉菜和茄果類為主,西蘭花是其中主要品種之一。西蘭花的播種現(xiàn)大多采用人工作業(yè),勞動作業(yè)效率較低,尤其是個別中大規(guī)模的種植戶、企業(yè)、基地,面對農(nóng)村勞動力日益緊缺的情況,有必要添置播種效率更高的配套播種機械。
本次試驗地選擇在常熟市碧溪新區(qū)橫塘村種苗培育基地,采用128孔育苗盤。西蘭花種子育苗主要包括鋪底土、刮平、打孔、播種、覆土、刮平及送入育苗大棚等環(huán)節(jié),在示范點育苗試驗中,播種環(huán)節(jié)分別采用機械和人工方式,其他作業(yè)環(huán)節(jié)都采用相同方式,對兩種育苗方式的作業(yè)效率、用工量、作業(yè)成本、作業(yè)質(zhì)量等進行對比試驗。試驗采用了由南京農(nóng)業(yè)機械化研究所研制的氣吸式整盤育苗播種機,真空由單相異步電動機帶動增氧機產(chǎn)生,增氧機的進氣孔與播種機連接。氣吸式整盤育苗播種機由2人操作,可完成打孔、精量播種作業(yè),育苗播種作業(yè)過程中的苗盤移動、基質(zhì)鋪放到苗盤及刮平、播種后的基質(zhì)覆蓋及刮平等均由人工完成。
試驗組成員對參加此次試驗的西蘭花種子用游標卡尺測量其直徑,共測定了30組數(shù)據(jù),結果見表1。
表1 種子基本情況
常熟市碧溪新區(qū)橫塘村種苗培育基地使用的蔬菜育苗用軟盤的孔規(guī)格為8×16孔/盤,所以測試采用8×16孔/盤的苗盤,對苗盤的長、寬、孔深與直徑進行了測量,共測定了8組數(shù)據(jù),其平均值見表2。
表2 育苗盤參數(shù)
試驗技術人員請平時一直服務于育苗基地的本地熟練播種農(nóng)民進行播種作業(yè)測試,播種前將空盤底孔用膠帶紙粘住苗盤,播種人員按正常播種速度進行播種作業(yè)。取其中播種的3盤對單孔播種量進行查定,其平均值及相關計算見表3。
氣吸式整盤育苗播種機有打孔和播種功能,擁有多種規(guī)格的播種板且與穴盤配套。此次試驗中氣吸式整盤育苗播種機選擇使用8×16播種板,首先對鋪好床土的苗盤進行打孔,然后對打好孔的苗盤播種。試驗技術人員為便于測試,將未鋪床土空盤的底孔用膠帶紙粘住,然后對該苗盤進行播種作業(yè)。播種完成后查看該苗盤內(nèi)各個孔中的播種量。對連續(xù)9盤的播種量進行查定,其平均值及相關計算結果見表4。
表3 人工播種的播種量平均值及相關計算結果
表4 機械播種的播種量平均值及相關計算結果
測定結果顯示,人工播種的3盤每穴平均播種1.115粒,氣吸式整盤育苗播種機播種的3組各3盤每穴分別平均播種0.979、0.930、1.008粒,整體平均值為0.972粒,同樣播種一盤育秧軟盤,人工播種所消耗的種子量大于氣吸式整盤育苗播種機;人工播種的播種量的標準差和變異系數(shù)分別為0.385、34.54%,氣吸式整盤育苗播種機的3組播種量的標準差和變異系數(shù)分別為 0.143、14.61%,0.275、29.57%,0.184、18.25%,由此看出氣吸式整盤育苗播種機的播種量的標準差和變異系數(shù)均要小于人工播種的標準差和變異系數(shù),氣吸式整盤育苗播種機的播種穩(wěn)定性更高,播種質(zhì)量更好。
試驗技術人員對育苗播種及相關作業(yè)進行了測定,其中氣吸式整盤育苗播種機的測定方法是對連續(xù)播種10盤進行計時,結果見表5。結果表明平均每盤播種時間16.80 s,純作業(yè)生產(chǎn)率為214.29盤/h。試驗技術人員也對人工播種測定了作業(yè)速度,測定方法是對連續(xù)播種作業(yè)3盤進行計時,測定結果見表5。結果表明每只8×16孔育苗盤的播種時間平均為182.33 s,純作業(yè)生產(chǎn)率為19.74盤/h。
表5 播種效率測定結果
氣吸式整盤育苗播種機的用電設備只有一個帶動增氧泵的單相電動機,試驗前將電度表連接在電源插座前,對實際播種進行了測試,結果見表6。連續(xù)作業(yè)30 min 40 s播種101盤,得出播種效率197.61盤/h;消耗電能共計0.75 kW·h,得出每播種100盤消耗電能0.74 kW·h,播種作業(yè)1 h消耗電能1.467 kW·h。
根據(jù)調(diào)查,氣吸式整盤育苗播種機年作業(yè)時間可達200 d,機械作業(yè)按全天作業(yè)6 h計算。氣吸式整盤育苗播種機實際作業(yè)時需1名鋪底土刮平工作人員、1名機器打孔人員、1名機器播種人員、1名覆土刮平工作人員、2名苗盤搬運人員,共計6名工作人員。根據(jù)示范點的情況,人工育苗與機械育苗的全過程主要區(qū)別在于播種和打孔環(huán)節(jié),其他環(huán)節(jié)包括鋪底土及刮平、搬運、覆土及刮平等相同,因此僅對比播種和打孔環(huán)節(jié),進行成本分析與比較。機械播種的單位時間成本具體見表7。
表6 機械播種效率、消耗電能測定結果
表7 氣吸式整盤育苗播種機作業(yè)的單位時間成本 元/h
根據(jù)以上結果,來計算和比較機械播種與人工播種完成100盤播種與打孔兩個環(huán)節(jié)的成本。根據(jù)試驗結果,人工完成播種環(huán)節(jié)用時182.33 s/盤,人工打孔用時17.27 s/盤,計算出人工作業(yè)完成100盤(8×16規(guī)格苗盤)播種用時5.065 h、打孔用時0.480 h,二者合計5.545 h;氣吸式整盤育苗播種機實際作業(yè)效率197.61盤/h,完成100盤用時0.506 h。成本對比情況及結果見表8。結果表明,完成100盤(8×16規(guī)格)所需費用,氣吸式整盤育苗播種機比純?nèi)斯ぷ鳂I(yè)低48.43元,機械化播種作業(yè)效益明顯。
(1)通過試驗及分析表明,氣吸式整盤育苗播種機能夠替代育苗中用工量最大的播種環(huán)節(jié)的人工作業(yè),作業(yè)效率高,可開展社會化服務。
(2)氣吸式整盤育苗播種機的播種量的標準差和變異系數(shù)均小于人工播種,播種穩(wěn)定性更高,質(zhì)量明顯優(yōu)于人工播種,還能節(jié)省種子。
表8 完成100盤播種、打孔作業(yè)環(huán)節(jié)成本對比
(3)試驗分析結果表明,完成 100盤(8×16 規(guī)格)播種所需的費用,氣吸式整盤育苗播種機比純?nèi)斯ぷ鳂I(yè)低48.43元,節(jié)本效果明顯,且市場上已有類似功能的蔬菜育苗播種機,此類機型可以進行推廣。