蔬菜种植是蔬菜产业至关重要的一个环节,种植方式包括直播和育苗移栽两种,目前约有60%以上的蔬菜品种采用育苗移栽方式种植。我国蔬菜移栽作业仍以人工为主,不仅劳动强度大、生产效率低,而且栽植质量难以保证,因此实现蔬菜移栽机械化是我国蔬菜产业亟需解决的重大问题。针对国内外蔬菜移栽机栽植机构、钵苗物理机械特性研究现状总结分析的基础上,进行蔬菜钵苗移栽机吊杯式栽植器的参数优化和性能试验研究,主要结论如下：(1)利用自行设计的钵体跌落碰撞损伤试验台,以钵体体积、基质成分体积比、含水率和苗龄为影响因素,进行钵体损伤率单因素试验。在单因素试验的基础上,选取正交试验的因素与水平,进行钵体损伤率正交试验。单因素试验表明,钵体体积对钵体损伤率的影响极为显著,育苗穴盘规格依次为72、128、200孔时,钵体损伤率随着钵体体积的减小先减小后增大,钵体体积为中(穴盘规格为128孔)时钵体损伤率最低；当钵体体积为中(穴盘规格为128孔)时,基质成分体积比对钵体损伤率的影响极为显著,基质成分(泥炭、蛭石、珍珠岩)体积比为配比2(6：3：1)时钵体损伤率最低；基质含水率与钵体损伤率之间呈极显著二次多项式关系,在预设基质含水率为55～88%的区间内,钵体损伤率随着基质含水率的增加先降低后增加,基质含水率为80.6%时钵体损伤率最低；苗龄与钵体损伤率之间呈极显著指数函数负相关关系,在23～43d苗龄范围内,钵体损伤率随着苗龄的增加逐渐降低,而当苗龄大于38d时,钵体损伤率随着苗龄的增加变化不显著。正交试验结果表明,钵体跌落损伤影响因素的较优参数组合为基质成分体积比为配比2(6：3：1)、含水率为较高(80%)、苗龄为38d。(2)设计并试制了移栽参数可调的偏心圆盘吊杯式栽植器试验台,并进行钵苗移栽土槽试验。采用二次正交旋转中心组合设计法,以移栽速度、特征参数和吊杯倾角为影响因子,以直立度合格率、株距变异系数和栽植深度合格率为响应值,进行回归分析和响应曲面分析,探究单因子及交互因子对响应值的影响效应,并对栽植器的结构参数和工作参数进行优化计算。结果表明,在满足栽植频率大于90株/min的高速移栽状态下,各因子对直立度合格率的影响贡献大小依次为吊杯倾角、特征参数、移栽速度；对株距变异系数的影响贡献大小依次为移栽速度、特征参数、吊杯倾角；对栽植深度合格率的影响贡献大小依次为移栽速度、吊杯倾角、特征参数。当移栽速度为0.47m/s,特征参数为1.18,吊杯倾角为87。时,此时直立度合格率理论最优为98.01%、株距变异系数为5.93%、栽植深度合格率为89.25%。优化后验证试验可得直立度合格率为96.6%,株距变异系数为6.1%,栽植深度合格率为87.8%,试验结果与理论结果一致,进一步验证了回归模型的正确性；优化后的性能指标明显优于优化前,直立度合格率、栽植深度合格率较优化前分别提高5.8、3.6个百分点,也优于国家和行业标准规定的指标值。(3)提出了一种新型的链传动吊杯式栽植器,完成栽植器运动学模型的建立与植苗点轨迹的分析,并进行栽植器总体和关键机构(轨道控制总成、专用吊杯及凸轮开合机构)的结构设计。试制了链传动吊杯式栽植器试验台,完成不同钵苗特性和移栽频率条件下的栽植器栽植性能试验。番茄钵苗土槽移栽性能试验显示,钵苗在钵体含水率水平为55%～88%范围内变化时,栽植合格率随着钵体含水率的增加先增大后减小；72孔穴盘钵苗在钵体含水率为75～80%范围内移栽时,栽植合格率存在最大值；128孔穴盘钵苗在钵体含水率为80～88%范围内移栽时,栽植合格率存在最大值。钵苗在秧苗苗龄23～43d范围内变化时,栽植合格率随着秧苗苗龄的增加先增大后减小；72孔、128孔穴盘钵苗在秧苗苗龄为33～38d范围内移栽时,栽植合格率存在最大值。栽植频率对栽植合格率有显著影响,72孔穴盘钵苗在栽植频率为60～80株/min范围内移栽时,栽植合格率存在最大值；128孔穴盘钵苗在栽植频率为70～90株/min范围内移栽时,栽植合格率存在最大值；栽植频率在50～90株/min范围内变化时,栽植性能较稳定,且栽植合格率均大于90%,表明栽植器试验台移栽过程中常速栽植稳定性较好。
