# 蔬菜嫁接平台

将高产蔬菜接穗嫁接到抗病野生砧木上的机器人嫁接平台——一种应对土传病害及甲基溴土壤熏蒸剂淘汰问题的非转基因方案——可将产量提高30-50%，并使盐碱地或贫瘠土壤上的种植成为可能。

Source: https://cn.bioecon.ru/technology/grafting-platforms-vegetables/
Updated: 2026-08-18



## 概述与价值链

标记：[EC：植物健康与砧木植物检疫标准 | OECD：农业生物技术 | 监管机构：USDA-APHIS（美国）、EFSA（欧盟）、农业农村部（中国）]

嫁接平台将高产蔬菜接穗（番茄、西瓜、甜瓜、黄瓜）嫁接到经抗病性及旺盛根系选育的野生砧木上，在不进行任何基因改造的情况下，解决了甲基溴土壤熏蒸剂淘汰后遗留的土传病害问题。Rijk Zwaan（荷兰）培育携带基于Tm-1基因抗性、可抵御番茄褐色皱纹果病毒（ToBRFV）的番茄砧木——该病毒可经土壤及接触传播，已成为行业最紧迫的威胁之一——并于2026年4月展示了高抗性番茄品种，其产量与果实品质设计上与非抗性品系持平。Syngenta到2026年6月已将其在西班牙东南部ToBRFV抗性砧木的市场份额扩大一倍，在阿尔梅里亚、穆尔西亚及格拉纳达海岸种植区已种植数百万株砧木。Smart Sowing Systems（荷兰）生产SGM自动嫁接机，2026年该产品因机器人分销商Iwatani将其选为终端客户方案及区域行业论坛将其列为市场领先自动嫁接机之一而在日本受到关注。在美国，克莱姆森大学埃迪斯托研究与教育中心运营Carolina Strongback嫁接砧木项目，作为USDA协调的更广泛蔬菜嫁接研究工作的一部分，评估嫁接西瓜苗对枯萎病的防控效果。

蔬菜嫁接平台的关键方向：
1. **抗病砧木育种：** 培育抗土传病原体（枯萎病菌、线虫）及ToBRFV等新兴病毒威胁的野生砧木品系，同时不改变接穗品种的果实性状。
2. **机器人精密嫁接：** 由机器视觉引导的机械臂对接穗与砧木幼苗的维管束进行切割与对齐，形成愈合率高的洁净嫁接接口。
3. **愈合室调控：** 在关键的嫁接后愈合期内，气候受控的愈合室将湿度与温度维持在能最大化嫁接接口存活率的水平。
4. **可降解嫁接夹：** 硅胶或可降解材质的嫁接夹在愈合期固定嫁接接口，并随茎秆增粗而自然脱落。

### 行业价值链

```
[抗病砧木育种] ──> [接穗/砧木幼苗同步培育] ──> [机器人切割与嫁接夹组装]
                                                                                                            │
                                                                                              （机器视觉茎粗匹配）
                                                                                                            │
        [向B2B客户出售优质嫁接苗] <──── [温室炼苗] <─── [愈合室调控]
```

### 价值链层级

| 层级 | 描述 | 关键输入/输出 |
|:---|:---|:---|
| **砧木育种** | 选育具有抗病性及旺盛根系的野生砧木品系。 | **输入：** 野生种质资源、育种计划、抗病性筛选。<br>**输出：** 商业化抗病砧木品种。 |
| **同步播种** | 精确安排接穗与砧木种子的播种时间，使其在嫁接期茎粗一致。 | **输入：** 接穗种子、砧木种子、育苗盘。<br>**输出：** 茎粗匹配、可供嫁接的成对幼苗。 |
| **机器人嫁接** | 以精确角度切割接穗与砧木茎秆并用嫁接夹连接。 | **输入：** 匹配好的成对幼苗、嫁接机器人、可降解嫁接夹。<br>**输出：** 新鲜嫁接完成的幼苗。 |
| **愈合室调控** | 使嫁接幼苗保持在高湿度及受控温度下，促使嫁接接口愈合。 | **输入：** 嫁接幼苗、气候受控愈合室。<br>**输出：** 具有已愈合承重嫁接接口的幼苗。 |
| **炼苗** | 逐步降低湿度并引入光照，使幼苗适应温室环境。 | **输入：** 已愈合嫁接幼苗、补光LED灯。<br>**输出：** 可供移栽的炼苗完成幼苗。 |
| **B2B销售** | 向商业温室及大田种植商出售成品嫁接苗。 | **输入：** 炼苗完成幼苗、B2B物流。<br>**输出：** 交付种植商的优质嫁接苗。 |

该行业的跨领域技术：
- **嫁接机器视觉：** 实时分析茎秆粗细及切割角度的人工智能算法，精确对齐接穗与砧木茎秆的形成层，以获得牢固的嫁接接口。
- **可降解嫁接夹：** 在愈合期固定嫁接接口、并随茎秆增粗自行脱落而无需人工拆除的专用嫁接夹。
- **ToBRFV抗性砧木育种：** 将来自野生番茄近缘种的基于Tm-1及相关抗性基因渗入商业砧木品系，阻断可绕过常规土壤杀菌剂处理、经土壤及接触传播的高传染性病毒。

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## 美国

美国正在大规模温室番茄及大田西瓜生产中扩大嫁接苗的应用，相关研究由USDA相关项目协调。

### 克莱姆森大学的Carolina Strongback砧木项目、USDA蔬菜嫁接联盟、西南部耐旱砧木研究
- **克莱姆森大学：** 其埃迪斯托研究与教育中心运营Carolina Strongback嫁接砧木项目，作为USDA协调的持续蔬菜嫁接研究一部分，评估嫁接西瓜苗对枯萎病的防控效果。
- **USDA协调的联盟：** 一个与USDA相关的蔬菜嫁接研究联盟在全国层面协调砧木研究，研究重点包括耐受西南部（加利福尼亚、亚利桑那）水资源短缺的砧木，以及能提高贫瘠土壤矿物质吸收的砧木。
- **商业苗圃规模化：** 美国大型温室运营商每年从专业工业苗圃采购数百万株嫁接苗，这一规模化直接由甲基溴土壤熏蒸剂的淘汰所推动。

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## 中国

中国是全球嫁接蔬菜产量最大的生产国，政府补贴的机器人化苗圃集中在主要蔬菜种植省份。

### 山东寿光蔬菜科技枢纽、机器人化育苗中心的采用、面向小农合作社的政府补贴
- **寿光蔬菜科技枢纽：** 中国最大蔬菜种植中心之一的山东省寿光地区，于2026年4-5月举办第27届中国（寿光）国际蔬菜科技博览会，展出超过50种农业机器人，包括自动化育苗及喷洒系统。
- **机器人化育苗中心：** 山东的中国温室运营商大规模开展蔬菜嫁接育苗，全国超过90%的西瓜及黄瓜均种植于嫁接砧木（西瓜用南瓜或葫芦砧木）之上，但未能通过2026年现场信息源独立证实存在与本文所述欧洲供应商规模相当的具体中国嫁接机器人制造商。
- **政府补贴：** 面向小农合作社的嫁接苗采购国家补贴降低了病毒病造成的作物损失风险，支持了嫁接蔬菜种植在全国范围内的持续扩大。

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## 欧盟

欧盟拥有全球自动化程度最高、最注重抗病性的蔬菜嫁接种子及种苗产业，主要立足于荷兰及西班牙。

### Rijk Zwaan的ToBRFV抗性番茄砧木、Syngenta西班牙砧木市场增长、Smart Sowing的自动嫁接机
- **Rijk Zwaan：** 培育携带基于Tm-1基因抗性、可抵御番茄褐色皱纹果病毒（ToBRFV）的番茄砧木，并于2026年4月展示了高抗性番茄品种，其产量与果实品质设计上与非抗性品系持平。
- **Syngenta：** 到2026年6月已将其在西班牙东南部ToBRFV抗性砧木的市场份额扩大一倍，在阿尔梅里亚、穆尔西亚及格拉纳达海岸种植区已种植数百万株砧木。
- **Smart Sowing Systems：** 生产SGM自动嫁接机，2026年该产品因机器人分销商Iwatani将其选为终端客户方案及区域行业论坛将其列为市场领先自动嫁接机之一而在日本受到关注。

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## 领先企业与研究机构

| 公司/机构 | 国家 | 核心产品/平台 | 技术特点 | 2026年状态 |
|:---|:---|:---|:---|:---|
| **Rijk Zwaan** | 🇳🇱 荷兰 | ToBRFV抗性番茄砧木 | 基于Tm-1的病毒抗性，产量匹配育种 | operating |
| **Syngenta** | 🇨🇭 瑞士 | ToBRFV抗性砧木 | 西班牙市场份额翻倍（2026年） | operating |
| **Smart Sowing Systems** | 🇳🇱 荷兰 | *SGM*自动嫁接机 | 自动化切割/嫁接夹固定，已在日本推广 | operating |
| **克莱姆森大学** | 🇺🇸 美国 | Carolina Strongback砧木项目 | 抗枯萎病西瓜砧木研究 | research |

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## 技术栈与创新

蔬菜嫁接技术栈将抗病育种与机器人精密组装及受控环境愈合相结合：

1. **嫁接机器视觉：**
   - 人工智能算法利用3D光学传感器实时分析茎秆粗细及切割角度，精确对齐接穗与砧木茎秆的形成层（维管）层，以最大化嫁接接口存活率。
2. **可降解嫁接夹：**
   - 专用硅胶或可降解嫁接夹在愈合期固定嫁接接口，并随茎秆增粗自行脱落，避免了人工拆除嫁接夹的劳动成本。
3. **ToBRFV抗性砧木遗传学：**
   - 将来自野生番茄近缘种（Solanum habrochaites）的基于Tm-1及相关抗性基因渗入商业砧木品系，可阻断绕过常规土壤杀菌剂处理、经土壤及接触传播的高传染性病毒。

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## 价值链与生产管线

### 蔬菜幼苗机器人嫁接产业管线

```
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 1. 接穗与砧木种子           │ ───> │ 2. 3D摄像头自动             │
│    同步播种                  │      │    茎粗筛选                  │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
                                                 │
                                                 ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 4. 愈合室暴露               │ <─── │ 3. 机器人斜角切割           │
│    （95%湿度）               │      │    与嫁接夹固定              │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
              │
              ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 5. 温室炼苗                 │ ───> │ 6. 发货至B2B                │
│                                │      │    温室客户                  │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
```

#### 阶段1：接穗与砧木种子同步播种
接穗（栽培品种）与砧木种子被播种至育苗盘中，播种时间精确计算至相差数小时以内，以确保幼苗在达到嫁接期时茎粗精确匹配。

#### 阶段2：3D摄像头自动茎粗筛选
育苗盘经过扫描传送带，光学3D机器视觉系统仅挑选茎粗匹配的成对幼苗，在嫁接前剔除不匹配的幼苗对。

#### 阶段3：机器人斜角切割与嫁接夹固定
机械臂用高纯度陶瓷刀片去除砧木的生长点，并以30-45度角切割接穗下部茎秆，随后对齐两个切面使形成层接触，并立即用弹性硅胶嫁接夹固定接口。

#### 阶段4：愈合室暴露（95%湿度）
嫁接完成的幼苗立即移入封闭愈合室；前48小时在完全黑暗、相对湿度95-98%、温度23-25摄氏度的条件下保持，以最大化嫁接接口愈合。

#### 阶段5：温室炼苗
大约从第5天起逐渐降低湿度，并引入温和的补光LED照明；到第7天，幼苗返回标准温室环境进行适应，随后准备发货。

#### 阶段6：发货至B2B温室客户
炼苗完成、完全嫁接的幼苗经包装后发往商业温室及大田种植客户，通常抵达时即可立即移栽。