国内外蔬菜嫁接机的发展现状

收稿日期：２００６－０３－１４基金项目：２００５年度黑龙江省教育厅科学技术研究项目（１０５５１０２８）；黑龙江省科学技术厅攻关项目（ＧＣ０５Ｂ７０３）；黑龙江省科学技术厅留学归国人员基金项目（ＬＣ０５Ｃ１２）；２００４年度人事部留学回国人员科技活动择优资助项目作者简介：辜松（１９６３－），男，广东人，博士，教授，主要从事现代园艺生产设备方面的教学和研究工作。辜松，江林斌（东北农业大学工程学院，哈尔滨１５００３０）摘要：嫁接机是工厂化嫁接育苗生产的关键设备，使用嫁接机可以提高嫁接作业生产率和嫁接苗成活率、并降低作业难度。文章介绍了国内外嫁接机的发展现状，分析了典型机型的性能特点，并对各种类型的嫁接机进行了性能和价格分析。关键词：蔬菜嫁接；嫁接机；发展现状中图分类号：Ｓ２３３．７４文献标识码：Ａ嫁接技术２０００多年前发源于我国，日本于１９２５年开始将其用于瓜类蔬菜栽培生产，８０年代，蔬菜嫁接栽培技术遍及日本、中国和欧美各国［１－２］。蔬菜嫁接技术性非常强，手工嫁接育苗存在作业率低、嫁接苗成活率不高、出苗不均匀等问题，这种状况制约了蔬菜嫁接育苗技术的推广与应用。采用嫁接机进行机械化嫁接可提高生产率、降低嫁接作业难度、提高嫁接苗的成活率、保证嫁接苗生长一致，有利于生产管理和规模化生产。１蔬菜嫁接方法介绍靠接法是在砧木和接穗的胚轴上对应切成舌形，将两切口相互插靠到一起，再用嫁接夹固定，待伤口愈合后去掉嫁接夹，并断掉接穗的根，此法由于愈合期保留接穗的根，成活率高，但是作业繁琐（见图１Ａ）。插接法是在砧木上用打孔签打孔，将接穗去根并切成楔形，再将接穗插入砧木中，对于成熟的嫁接人员不需夹持物固定嫁接苗，该方法作业简单、应用面广泛（见图１Ｂ）。贴接法是将砧木和接穗都削成斜面，然后将两个斜面贴靠在一起，再用嫁接夹固定，此方法作业较简单，是机械嫁接机采用最多的方式（见图１Ｃ）。劈接法是在砧木上开楔形槽，将接穗切削成相应的楔形插入砧木的槽中，用嫁接夹固定，由于需要在砧木上开通槽，瓜科砧木都有随腔而不适用，此法一般用于茄科蔬菜（见图１Ｄ）。套管法是在贴接法的基础上演变而成的，该法将嫁接夹改为塑料套管，并且砧木和接穗的接触面也可切削成Ｖ形（见图１Ｅ）。平接法主要用在自动化嫁接机上，该法将砧木和接穗平切，固定物不是可重复利用的嫁接夹或套管，而是喷涂一种生物胶粘和砧木和接穗，嫁接苗成活后不需去除，这种方法作业速度快，但生物固定胶成本较高（见图１Ｆ）。针接法是对夹持物进行了改进，采用针形物固定对接在一起的砧木和接穗，嫁接苗成活后不去除针形物，该法作业速度快，但针形物不重复使用，与嫁接夹相比成本较高（见图１Ｇ）。

２国外嫁接机技术先进国家的发展现状日本最早开展蔬菜嫁接机的研发，之后韩国也相继开展了研究，其他国家还没有研究成果报道。第３８卷第６期东北农业大学学报３８（６）：８４７￣８５１２００７年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃ．２００７文章编号１００５－９３６９（２００７）０６－０８４７－０５２．１日本嫁接机的研究与开发１９８６年日本农林水产省生物系特定产业技术研究推进机构（生研机构）组织多家公司参与，率先开始研制嫁接机。１９８７年研制出半自动形式１号试验样机Ｇ８７１，上砧木和接穗苗由人工完成，其余由机械完成。该机采用贴接嫁接法，适用于瓜科蔬菜的嫁接作业，其嫁接成功率为７８％～８５％。１９８９年在１号机的基础上又研制出半自动形式２号试验样机Ｇ８９２。为方便连续作业，该机采用圆盘输送砧木、接穗，一次可上盘２０套砧木苗、接穗苗和嫁接夹。在不计向圆盘输送机构上放置砧木苗、接穗苗和嫁接夹的时间条件下，３ｓ完成一株苗的嫁接作业，其嫁接成功率达到了９０％～９８％。１９９１年又研制出全自动式的３号试验样机Ｇ９１３。３号机所用砧木和接穗苗采用营养钵育苗，嫁接时分别将砧木和接穗营养钵置于８穴×６穴的专用穴盘中，输送皮带移动穴盘自动上苗；通过光电传感器检测苗钵位置和秧苗叶片方向，自动夹持、切削、对接和上嫁接夹。该机的嫁接成功率达９０％以上。１９９４年日本井关公司同日本生研机构协作推出了商品化ＧＲ８００Ｂ型半自动瓜科嫁接机以及ＧＲ８００Ｔ型半自动茄科嫁接机（见图２Ａ）。该机采用贴接法、单株作业形式，作业时１人上接穗苗、１人上砧木苗，生产率可达８００株・ｈ－１，嫁接成功率为９５％。另外日本村田种苗公司也根据自身育苗生产需要，开发研制出采用专用嫁接夹的半自动嫁接机，该机同井关公司嫁接机的工作原理类似（见图２Ｂ），可进行黄瓜和番茄的嫁接作业，生产率为６００～７００株・ｈ－１。三菱公司根据日本全国农业协同组合联合会（ＪＡ）的嫁接苗生产模式开发出ＭＧＭ６００型全自动嫁接机（见图２Ｃ）。该嫁接机采用套管法，砧木和接穗以单列形式送入嫁接机，切削后的砧木和接穗压合在一起后，使用专用弹性透明套管固定，嫁接苗成活后套管自动脱落。该机适用于茄科蔬菜，生产率可达６００株・ｈ－１［３］。１９９０年日本ＴＧＲ研究所以大规模育苗生产系统为目标研制全自动嫁接机，１９９３年开发出商品化茄科用ＫＧＭ０１２８型嫁接机（见图２Ｄ），１９９５年用于瓜科嫁接作业的嫁接机问世，目前小松公司负责经营销售。该嫁接机以穴盘为单位输送砧木和接穗苗，作业时砧木和接穗夹板分别一次夹持１列砧木和接穗进行整列切削整列对接；之后相继在对接处喷涂生物粘接剂和固化剂，１ｓ左右粘接剂即可固化，单株苗用粘接剂的成本为人民币７分左右。该机采用平接法，生产率为１０００株・ｈ－１，嫁接成功率达９７％。日本洋马公司同生研机构协作，１９９３年开始研制全自动式嫁接机，１９９４年末ＡＧ１０００型全自动嫁接机开始上市销售（见图２Ｅ）。该机也采用贴接法，以穴盘为单位输送砧木和接穗苗，切削后的砧木和接穗采用普通嫁接夹固定，嫁接成功率到达９７％，但该机只适合于茄科蔬菜嫁接作业，生产率为１０００株・ｈ－１。为降低大型嫁接机的造价，洋马公司于２００３年推出了体积较小，操作方便的Ｔ６００型半自动化瓜科嫁接机（见图２Ｆ）。该机采用套管法，砧木和接穗切成Ｖ型，操作人员分别将去土砧木和接穗以单株形式送到嫁接机上，嫁接机自动完成砧木和接穗的切削、对接和上套管作业。该机生产率可达６００株・ｈ－１，嫁接成功率为９８％。󰀁󰀁

图２日本主要商业化和实用化嫁接机Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｐｏｐｕｌａｒｇｒａｆｔｉｎｇｒｏｂｏｔｓｕｓｅｄｉｎ

Ｊａｐａｎ・８４８・东北农业大学学报第３８卷上世纪９０年代末，日本大阪府立大学开发研究了“ｐｌｕｇ－ｉｎ”嫁接装置，即用频率为０￣４０ｋＨｚ、振幅为０．０３ｍｍ的超声波振动切削装置将接穗加工成角度为１４°、长为１０ｍｍ的锥形，另一方面用４５００ｒ・ｍｉｎ－１的锥形钻头在砧木上钻锥形孔，然后把接穗接到砧木上［４］。１９９９年大阪府立农林技术中心开发出纯手工作业的简易嫁接器具ＴＫ－ＷＨ（ＴＫ－ＷＤ），由日本ＭＡＲＫ公司经销，该器具采用劈接法，适用于茄子、番茄等蔬菜的嫁接作业，由砧木切削器和接穗切削器两个独立部分构成（见图３），完成切削的砧木和接穗用嫁接夹固定在一起［５－６］。

２．２韩国嫁接机的发展现状上世纪９０年代初，韩国也开始研究嫁接机，开发出采用靠接法的小型半自动式嫁接机（见图４）。该机采用凸轮传递动力，分别完成砧木夹持、接穗夹持、砧木和接穗切削和对插４个动作，最高生产率为３１０株・ｈ－１，嫁接成功率为９０％。由于结构简单，操作方便，成本低廉，在韩国、日本和我国有一定销量，但是，由于采用靠接法嫁接，推广使用受到限制。

继半自动式嫁接机之后，韩国Ｉｄｅａｌｓｙｓｔｅｍ公司开发出针式全自动嫁接机，该机采用防回转五角形陶瓷针作为砧木和接穗的固定物，利用穴盘整盘上砧木和接穗苗，操作方便，作业速度快，生产率可达１２００株・ｈ－１，适合茄科蔬菜的嫁接作业。３国内嫁接机的发展现状３．１２ＪＳＺ－６００型蔬菜自动嫁接机中国农业大学张铁中教授率先在国内开展蔬菜嫁接机的研究，１９９８年成功研究制出２ＪＳＺ－６００型蔬菜自动嫁接机（见图５）。该嫁接机采用单子叶贴接法，实现了砧木和接穗的取苗、切削、接合、嫁接夹固定、排苗作业的自动化。该机嫁接作业时砧木可直接带土团进行嫁接，生产率为６００株・ｈ－１，嫁接成功率高达９５％，可进行黄瓜、西瓜、甜瓜等瓜菜苗的自动化嫁接作业［７］。

３．２２ＪＣ－３５０型插接式自动嫁接机２００５年东北农业大学研制出２ＪＣ－３５０型插接式自动嫁接机（见图６）。该嫁接机采用人工上砧木和接穗苗，通过机械式凸轮传递动力，可完成砧木夹持、砧木生长点切除、砧木打孔、接穗夹持、接穗切削以及接穗和砧木对接动作。该机结构简单、成本低，操作方便，生产率为３５０株・ｈ－１。经改进目前生产率已达５００株・ｈ－１。由于采用插接法进行机械嫁接，不需嫁接夹等夹持物。适用黄瓜、甜瓜和西瓜的嫁接作业，嫁接成功率达９３％。图３简易嫁接器具Ｆｉｇ．３Ｓｉｍｐｌｅｇｒａｆｔｉｎｇｔｏｏｌｓ

图４韩国半自动嫁接机Ｆｉｇ．４ＡｓｅｍｉａｕｔｏｍａｔｉｃｇｒａｆｔｉｎｇｒｏｂｏｔｏｆＳｏｕｔｈＫｏｒｅａ图５中国农业大学开发的嫁接机Ｆｉｇ．５ＴｈｅｇｒａｆｔｉｎｇｒｏｂｏｔｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

图６东北农业大学开发的嫁接机Ｆｉｇ．６ＴｈｅｇｒａｆｔｉｎｇｒｏｂｏｔｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ辜松等：国内外蔬菜嫁接机的发展现状・８４９・第６期另外，湖南农业大学也开展了苗木机械嫁接的研究工作［８］。４嫁接机的价格与性能比较常见嫁接机的特性参数见表１。价格、生产率和嫁接成功率是三个主要参数指标。日本农林水产省蔬菜茶叶研究所从１９８０年开始每隔１０年对日本蔬菜嫁接育苗生产进行一次调查，根据２０００年最新调查结果，５２％的蔬菜嫁接育苗生产者对嫁接机的价格表示不易接受，希望开发价格低、操作简单的嫁接育苗设备，因此价格是嫁接机最重要的指标。日本嫁接机一般自动化程度较高，这导致嫁接机的价格过高，如日本小松公司的全自动嫁接机自动化程度最高，价格也最高，达到１９６万元人民币；井关公司半自动化嫁接机的价格为４９万人民币。一般嫁接机不能同时适应瓜科和茄科蔬菜嫁接，并且嫁接育苗非全年作业，嫁接机完成嫁接育苗后即成为闲置设备，因此如此高的价格很难被农民所接受，小松公司的全自动嫁接机从１９９３年开始销售到２０００年，仅售出４套，井关公司的嫁接机销量较好，在同比时期国内外销售量也仅在１００台左右。相比而言，韩国的小型半自动嫁接机，结构简单，其价格只有３０００元人民币左右，仅在１９９２～１９９５年韩国国内就销售约１０００台，日本销售２５０台。据此，２００４年洋马公司开发出小型、半自动的Ｔ６００型嫁接机，价格在３５万元人民币。另外，日本又推出了ＴＫ－ＷＨ型手动嫁接器具。表１国内外主要嫁接装置性能比较Ｔａｂｌｅ１Ａｐｒｏｐｅｒｔｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｇｒａｆｔｉｎｇｒｏｂｏｔｓ研究单位Ｍａｋｅｒ型号Ｍｏｄｅｌ自动化程度Ａｕｔｏｍａｔｉｚａｔｉｏｎ嫁接方式Ｇｒａｆｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ夹持物Ｃｌｉｐｐｉｎｇｔｙｐｅ生产率（株・ｈ－１）ＧｒａｆｔｉｎｇＲａｔｅ适用对象Ｐｌａｎｔ嫁接成功率（％）Ｇｒａｆｔｉｎｇｓｕｃｃｅｓｓｒａｔｅ外形尺寸（ｄｍ×ｄｍ×ｄｍ）Ｓｉｚｅ重量（ｋｇ）Ｗｅｉｇｈｔ参考价格（万元）Ｐｒｉｃｅ日本井关日本三菱日本小松日本洋马日本洋马韩国Ｉｄｅａｌｓｙｓ韩国裕丰日本ＭＡＲＫ中国农大东北农大ＧＢ８００Ｂ／ＴＭＧＭ６００ＫＧＭ０１２８ＡＧ１２００Ｔ６００－嫁接太郎ＴＫ－ＷＨ２ＪＳＺ－６００２ＪＣ－３５０半自动全自动全自动全自动半自动全自动半自动手动全自动半自动贴接法贴接法平接法贴接法Ｖ形平接针接法靠接法劈接法贴接法插接法普通嫁接夹专用透明套管瞬间粘接剂普通嫁接夹专用透明套管嫁接针普通嫁接夹普通嫁接夹普通嫁接夹无８００８００１０００１２００６００１２００３１０－６００３５０茄科／瓜科茄科茄科茄科瓜科茄科瓜科茄科瓜科瓜科９５９５９５９７９８－９０－９５９３１３×１３×１０２５×１４×１３２０×１９×１７２５×２０×１５１１×１０×１２－２×３×２１．５×１×１８×６×１０５×４×３２１５４００＞８００７５０１５５－４－－２０４９－１９６１４０３５－０．３０．０６５－０．５嫁接机的生产率同其自动化程度有关，全自动嫁接机生产率高，半自动嫁接机生产率低。嫁接机的嫁接成功率全自动略高于半自动，因为机械作业的准确性要好于人工作业；但是，自动化程度越高，嫁接机的嫁接成功率同嫁接用苗的标准化程度的关系就越密切，即只有在提供的嫁接用砧木和接穗的几何尺寸达到标准、均一的条件下，嫁接机才可保证有较高的嫁接成功率。由于开发出的各蔬菜嫁接机所采用的嫁接方法各异，适应的生产模式单一，适用蔬菜种类不广，目前还很难做到通过价格和生产率及嫁接成功率进行经济性搭配的程度。目前蔬菜嫁接育苗生产没有统一的标准模式，各种模式之间的育苗基质、育秧钵或盘、播种方法、催芽设施、育秧设施和嫁接苗愈合设施等都不相同，各类嫁接机独特的生产要求很难与不同的模式相吻合，并且，嫁接机的自动化程度越高问题越严重。因此，蔬菜育苗生产模式的不同制约了嫁接机的推广使用，这个问题即使在蔬菜生产机械化程度很高的日本同样存在，根据日本新农业机械实用化促进会社的统计结果，１９９４年开始截止２００４年，全日本嫁接机的总推广台数也只有９６套。通过以上分析比较，笔者认为根据我国农村劳

动力丰富、农民整体技术水平不高、育苗机械化程・８５０・东北农业大学学报第３８卷