嫁接機器人

　　嫁接機器人技術，是近年在國際上出現(xiàn)的一種集機械、自動控制與園藝技術于一體的高新技術，它可在極短的時間內，把蔬菜苗莖桿直徑為幾毫米的砧木、穗木的切口嫁接為一體，使嫁接速度大幅度提高；同時由于砧、穗木接合迅速，避免了切口長時間氧化和苗內液體的流失，從而又可大大提高嫁接成活率。因此，嫁接機器人技術被稱為嫁接育苗的一場革命。

　　國內現(xiàn)狀

　　1997年，我國設施栽培面積達到120萬公頃，成為世界上最大的設施栽培國家。特別是以日光溫室為代表的具有中國特色的保護地蔬菜栽培和塑料大棚的發(fā)展尤為迅速，已突破1000萬畝。它緩解了蔬菜淡季的供需矛盾，同時也成為我國農民致富的重要途徑。但由于蔬菜的生物特性和生長環(huán)境特性，連茬病害和低溫障礙一直是嚴重影響設施蔬菜生產(chǎn)的主要問題。對這些病害的防治，無論從選育抗病品種，或是施用藥劑，防治效果都不夠理想。

　　80年代初期，出現(xiàn)了把黃瓜、西瓜嫁接到云南黑籽南瓜的栽培方法，提高了抗病和耐低溫能力。實踐證明，嫁接是目前克服設施瓜菜連茬病害和低溫障礙的最有效方法。

　　除了黃瓜、西瓜外，通過嫁接，茄子、青椒、西紅柿都可明顯地防止土傳病害，如枯萎病、黃萎病、青枯病的發(fā)生。嫁接苗根系發(fā)達，具有抗逆、壯根、增強植株長勢、延長生長期與減輕地表上部病害的優(yōu)點，可大幅度增產(chǎn)。因此，大力推廣嫁接栽培技術，對我國日光溫室、大棚等設施園藝蔬菜栽培具有十分重要的意義。

　　國外應用

　　日本西瓜的100%，黃瓜的90%，茄子的96%都靠嫁接栽培，每年大約嫁接十多億棵。從1986年起日本開始了對嫁接機器人的研究,以日本“生物系特定產(chǎn)業(yè)技術研究推進機構”為主，一些大的農業(yè)機械制造商參加了研究開發(fā)，其成果已開始在一些農協(xié)的育苗中心使用。由于看到了蔬菜嫁接自動化及嫁接機器人技術在農業(yè)生產(chǎn)上的廣闊前景，日本一些實力雄厚的廠家如YANMA、MITSUBISHI等也競相研究開發(fā)自己的嫁接機器人，嫁接對象涉及西瓜、黃瓜、西紅柿等。總體來講，日本研制開發(fā)的嫁接機器人有較高的自動化水平，但是，機器體積龐大，結構復雜，價格昂貴。90年代初，韓國也開始了對自動化嫁接技術進行研究，但其研究開發(fā)的技術，只是完成部分嫁接作業(yè)的機械操作，自動化水平較低，速度慢，而且對砧、穗木苗的粗細程度有較嚴格的要求。在蔬菜嫁接育苗配套技術方面，日本、韓國已生產(chǎn)出專門用于嫁接苗的育苗營養(yǎng)缽盤。在歐洲，農業(yè)發(fā)達國家如意大利、法國等，蔬菜的嫁接育苗相當普遍，大規(guī)模的工廠化育苗中心全年向用戶提供嫁接苗。由于這些國家尚未有自己的嫁接機器人，所以嫁接作業(yè)，一部分仍采用手工嫁接，一部分采用日本的嫁接機器人進行作業(yè)。

　　方法

　　嫁接苗的砧木苗直徑在3～4mm左右，穗木苗直徑只有1～2mm，加之幼苗脆嫩細弱，所以嫁接起來很耗費精力。而且，每個人所掌握的嫁接技術要領、手法及熟練程度不同，難以保證高的嫁接質量和高的成活率。由于費工費時，在有些地區(qū)，又出現(xiàn)了放棄嫁接栽培的現(xiàn)象，取而代之的是大量施用農藥、殺蟲劑、殺菌劑。這樣，不但造成了資財浪費，更嚴重的是污染了蔬菜，破壞了環(huán)境，對人類健康構成威脅。蔬菜的手工嫁接，效率低、勞動強度大、嫁接苗成活率低，已遠遠不能適應我國農業(yè)生產(chǎn)的要求。因此，在我國發(fā)展機械化、自動化的嫁接技術勢在必行。

　　中國農業(yè)大學率先在我國開展了自動化嫁接技術的研究工作，先后研制成功了自動插接法、自動旋切貼合法嫁接技術，填補了我國自動化嫁接技術的空白，形成了具有我國自主知識產(chǎn)權的自動化嫁接技術。如利用傳感器和計算機圖像處理技術，實現(xiàn)了嫁接苗子葉方向的自動識別、判斷。嫁接機器人能完成砧木、穗木的取苗、切苗、接合、固定、排苗等嫁接過程的自動化作業(yè)。操作者只需把砧木和穗木放到相應的供苗臺上，其余嫁接作業(yè)均由機器自動完成，從而大大提高了作業(yè)效率和質量，減輕了勞動強度。嫁接機器人可以進行黃瓜、西瓜、甜瓜苗的自動嫁接，為蔬菜、瓜果自動嫁接技術的產(chǎn)業(yè)化提供了可靠條件。

　　推廣

　　我國各地農村正在積極調整種植結構。北京、上海、廣州、沈陽、廣州等城市率先建立起工廠化農業(yè)高效示范園區(qū)。山東、安徽、浙江、海南等地，正在興建嫁接育苗場。這些大規(guī)模的嫁接育苗場，只有通過高速、高質、自動化的嫁接機器人技術才能在短時間內完成優(yōu)質的商品化嫁接生產(chǎn)?？梢哉f，我國蔬菜、瓜果的生產(chǎn)和設施農業(yè)技術的發(fā)展已經(jīng)具備了大力發(fā)展自動嫁接機器人技術的基礎和條件，因此，發(fā)展自動化嫁接技術，有利于高新技術迅速轉化為生產(chǎn)力，推動我國農業(yè)現(xiàn)代化的跨越式發(fā)展。