0、前言 华北大部分地区，一年一熟积温有余，一年两熟（一般小麦一夏玉米）积温不够，夏玉米只能选择早熟品种，使用增产潜力较大的中晚熟杂交种由于积温不够后期很难成熟。为了增加有效积温，在生产上经常采用套种、免耕播种和育苗移栽等方法，小麦成熟后期，套作中晚熟夏玉米增产显著，但需劳力充足，而且不适宜机械化操作。免耕播种能采用免耕机作业，但是只能争取有限天数，增产幅度较小。玉米育苗移栽既能增加较多的有效积温，增产幅度较大，又可实行机械化操作，因此，近年来玉米育苗移栽技术发展很快。 育苗移栽的优点早已被生产实践所证明，增产幅度很大，而且已被人们所接受。移栽面积在全国有逐年扩大的趋势。但我国目前这一技术的推广应用却受到以下二个主要因素的限制： 1)育苗技术落后。作物育苗在保护地里进行，便于控制其生长，但育秧对低温的抵抗力差，移栽前需要锻炼幼苗，并防止徒长。夏玉米的育苗可以在露天进行，如果遇雨，秧苗容易徒长，使秧苗的质量下降。目前我国育苗及苗期作业和管理几乎都是手工作业，生产规模很小，机械化程度很低，费时费工，使育苗成本增加。 2)综合经济效益不高，一方面育苗和栽植两个环节主要靠人工作业，需要花费大量的人力和物力，劳动生产率低，而劳动力的价格却在不断上涨，加大了生产成本：另一方面，价格不稳定，从而使得由育苗移栽所获得的增产增收效益也随之波动，影响了移栽技术的应用。 因此，实现机械化育苗移栽，提高劳动生产率，是推广作物育苗移栽技术，获得作物高产，提高作物经济效益的关键环节。实践证明，机械化育苗栽植是一项系统工程，必须将育苗技术、机械化栽植和田间管理三者结合起来，才能获得作物稳产高产和较好的经济效益，要在更大范围内推广应用育苗栽植技术，必须在上述两个问题上获得突破性的进展。 1、制钵机与制钵技术的发展概况 1.1 国外制钵机的研究现况 国外20世纪30年代就出现了手工喂苗的移栽机具，50年代研制出多种不同结构型式的半自动移栽机和简易制钵机，到80年代，半自动移栽机已在生产中广泛应用，制钵机已成系列。十多年来，又研制多种全自动移栽机，使育苗过程实现机械化、工厂化和设施化。 欧洲国家自20世纪20年代始就开展了作物钵苗移栽的生产工艺研究。到目前为止，这项技术已广泛地应用于多种蔬菜和花卉及少量经济作物 的生产上。在欧洲的几个主要国家如法国、德国、荷兰、西班牙、意大利、丹麦等国，大部分的蔬菜生产和几乎全部的大地花卉生产都采用育苗后移栽生产工艺。这种生产工艺中的关键技术是机械化土钵成型及钵上密播种机械装置以及育成苗后移栽机械的工作性能及效率。目前，植物压缩土钵成型及钵上精密播种机组和自动移栽机械设备在欧洲技术上已经达到完善，并广泛应用于实际生产中。 日本是第一个在温室中使用纸筒钵育甜菜苗并进行移栽的国家，到20世纪80年代，90%的甜菜已经实现了移栽种植。日本由于劳动力短缺非常严重，移栽机械的应用相当普遍，不但提高单位面积产量，同时，也可以减少劳动力的进口。我国近几年从日本引进了很多自动化程度很高的移栽机型。 在美国，旱地移栽机械的研究和应用更为普遍，据资料统计，仅蔬菜育苗方面其机械化程度已达到70%以上。蔬菜育苗机械化的发展大大提高了相应的移栽机械的发展，在蔬菜生产的各个环节都建立了一整套的规范化的操作管理制度，使其生产实现了商品化。 1.2国内制钵机的研究现况 我国对机械制钵机研究始于20世纪70年代，至今己研制了多种型号的制钵机。在“七五”期间，北京引进国外机械化育苗生产线，主要以生产蔬菜苗钵为主，可以实现钵土制备、钵体成型、打坑、精密播种嫩土等工艺的机械化。在“八五”期间，经农业部立项，进行了“盘苗设备及配套技术研究”，研制出“精密播种生产线设备”，主要用来制造以蔬菜、甜菜为主的苗钵。随着20世纪90年代钵苗移栽机械的迅猛发展，机械化制钵机也得以快速地发展。总体来讲，我国制钵机的研制与开发有了较大发展。 2、工作原理 利用废旧的195柴油机（缸体完好）活塞的运动完成对营养土的压制成块或钵体。将柴油机的喷油嘴部分及与其相关连的部分和油箱等拆去，只留飞轮，曲轴，活塞，缸体等主要运动部件。并在活塞上打孔，攻螺纹，用双头螺柱与设计好的冲头连接，实现将回转运动向活塞往复运动的转化。 整机用电动机作为动力源，经减速器减速，然后通过链轮连接到废旧柴油机上，带动飞轮转动。逆向利用柴油机的工作原理，在活塞上安装一个冲头作为执行机构。同时，种子由排种器排出，经脉冲气体发生器冲到由螺旋推运器送来的营养土中，然后由冲头冲压成型。把料箱中的营养土换成粉碎状的农作物秸秆，种箱中不放人种子时，即完成农作物秸秆的压块过程。 3、结构设计 3.1发动机壳体 发动机型号：ZS195，型式：单缸、卧式、水冷、四冲程，燃烧方式：直喷式，气缸直径：95mm，活塞行程：115mm，标定转速：2000r/mm，最大功率： 9.71kW，外形尺寸（长×宽×高）：814x480x618( mm)，净质量：145kg。 3.2排种装置 排种器选用双仓平毛刷外槽轮排种器，双仓排种器是根据多用排种器播种时，一个播轮转动，牵引力太大，且换向时，使用不同播轮时，农民操作不注意容易损坏排种器，而两个轮子同时转动，阻力非常小，用一个仓时，另一个仓用盖板盖住，省时省力，播麦播轮有15齿和19齿两种，大齿播轮有小4，5，6，大4，深6五种。 脉冲气体发生器是用来将排钟装置排出的种子冲进营养土，从而达到把种子植入钵体的目的。其主要结构为：脉冲气体发生器分为两大部分：一部分是外壳部分，用螺栓固定带机架上，壳体上有一个通孔，当另一部分上的孔与之相通，就会有气体产生，反之气体处于密封状态。由此产生脉冲气体。 其转动部分则通过联轴器与排种器连接，由于排种管长约300mm，而脉冲气体发生器的出气管约为130mm，因气体压力较大，其运动时间可忽略不计。则种子落至与出气管相通之处所需时间 由于排种器转速为60dmin．0.25s转过的角度是900。所以在装配过程中应将排种器和脉冲气体发生器成900安装。 3.3料箱 料箱的设计原则是保障单位时间内料箱的空间能够提供足够的物料供应。在料箱落料口与出料管连接的地方可采用硬质有些许弹性的塑料卡住，既简单与方便拆除替换并及时清理残余物料。 3.4出料管 出料管在与废旧柴油机的连接方面采用拆去的喷油嘴部分的安装尺寸设计，管内径为30mm（钵体直径），管壁厚5mm，管长500mm(方便控制钵体的密实度)。一般营养钵体体积压缩比为1.9。所需钵体长度为50~60mm，所以将落料口长度定为100mm。 4、结论 1)本机结构简单：主要有电动机、减速机和废旧柴油机等组成。 2)整机只有一个电源控制，操作方便，易于掌握。 3)精密播种：排种器控制种子排出数量，由脉冲气体发生器调节种子拨人营养土深度。 4)可用于制钵和生物质压块，一机多用，性价比高。并且可对玉米秸秆、小麦秸秆以及棉花秸秆等多种农作物秸秆进行冲压。 5)生产效率高，每分钟制钵60个左右，适宜专业规模生产。 6)生物质压块燃料的环保功效，有利于改善农村生活环境。 7)压块燃料提高了热利用率，节约了资源。散状燃料热利用率为20%，压块后可提高到40%。 河南省同创新能源生产销售颗粒机秸秆颗粒机、秸秆压块机等生物质燃料饲料成型机械设备。