農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合的馬鈴薯生產(chǎn)全程機械化研究

徐 曼，張健偉

（1.畢節(jié)市農(nóng)業(yè)機械研究所，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市農(nóng)機安全監(jiān)理所，貴州 畢節(jié) 551700）

農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合的馬鈴薯生產(chǎn)全程機械化研究

徐 曼1，張健偉2

（1.畢節(jié)市農(nóng)業(yè)機械研究所，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市農(nóng)機安全監(jiān)理所，貴州 畢節(jié) 551700）

我國具有較大的馬鈴薯種植面積，但是與世界平均水平相比，單產(chǎn)水平還是要低20%，和馬鈴薯生產(chǎn)大國相比，具有較大的差距。根據(jù)各自進(jìn)行調(diào)整，相互輔助，融為一體，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益共同服務(wù)，在生產(chǎn)馬鈴薯的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的各個階段中，與我國不同地區(qū)的實際生產(chǎn)情況相結(jié)合，進(jìn)行多種作業(yè)機械裝備的開發(fā)研制，并且都已經(jīng)投入到生產(chǎn)使用中，為了提高我國馬鈴薯生產(chǎn)的水平，提供了更為可靠，更多種類的選擇。

農(nóng)機；農(nóng)藝；馬鈴薯

我國種植馬鈴薯的面積超過了500萬hm2，在世界上居首位，有超過8000萬t的產(chǎn)量，在世界上居第四位，雖然種植面積和產(chǎn)量較多，但是和世界平均水平相比，單產(chǎn)水平仍然低20%，對比先進(jìn)的馬鈴薯生產(chǎn)國家具有較大的差距。一些專家指出，只對農(nóng)機服務(wù)于農(nóng)藝的思維進(jìn)行單方面的要求已經(jīng)過時了，之后就會是各自進(jìn)行調(diào)整，相互輔助，融為一體，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益共同服務(wù)。最近幾年，在馬鈴薯的產(chǎn)業(yè)體系中，不同方面的專家進(jìn)行密切合作，有機結(jié)合作業(yè)裝備、植被、品種，得到了比較可觀的研究和應(yīng)用成果。

1 產(chǎn)前的農(nóng)機裝備和農(nóng)藝要求

（1）原有的農(nóng)機裝備與農(nóng)藝要求之間的矛盾。我國種植馬鈴薯具有分布區(qū)域廣，作業(yè)季節(jié)、地理條件差別大，對于播種機具、整地要求不盡相同的特點。進(jìn)行實時播種是對出苗整齊度進(jìn)行保證的重要措施，在地下10cm處具有8～12°C的穩(wěn)定地溫時，就能夠進(jìn)行播種。作業(yè)要求是，傷種率≤1.5%，重種指數(shù)≤4%，漏種指數(shù)≤2%；覆土或者播種的深度一般為8～10cm，具有不大于±1cm的誤差；株距的合格率≥80%；應(yīng)該在種子的側(cè)下方或者正下方進(jìn)行施放種肥，與中間的距離要大于5cm，并且需要保證連續(xù)均勻的肥條；苗帶具有較好的直線型，更利于田間管理。

因為歷史、經(jīng)濟、地域等方面的原因，北方的一季作區(qū)以及中原的二季作區(qū)種植的壟作行距使用70、75、80或者90cm的行距，并向著80以及90cm的種植行距逐漸發(fā)展，適合高效、大型的播種、整地類的機具進(jìn)行作業(yè)。西南單雙季混作區(qū)、南方冬作區(qū)坡度大、地塊小，60,70cm的行距較多，對于原有的播種、整地機具難以進(jìn)行機械化作業(yè)。

（2）針對于北方一季作區(qū)以及中原二季作區(qū)的播種機的研發(fā)。據(jù)前所述，我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)體系依托于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，在多年的優(yōu)化和試驗過程中，進(jìn)行了2CMF系列2行以及4行馬鈴薯施肥種植機的研發(fā)，使可以選擇行距、可以調(diào)節(jié)株距、可以控制施肥量并且能夠?qū)崿F(xiàn)開溝起壟、覆土、鎮(zhèn)壓同步進(jìn)行的目標(biāo)。機器由機架、負(fù)荷開溝器、肥箱施肥裝置、傳動裝置、種箱播種架、清種裝置、地輪、鎮(zhèn)壓輪、覆土鏵等部分組成。這個系列的馬鈴薯種植施肥及能夠?qū)㈤_溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓等功能一次完成，和傳統(tǒng)的半機械化或者人工種植的方式比較，不但能夠減輕人員的勞動強度，同時也將拖拉機進(jìn)行機械攜帶的次數(shù)減少，最為重要的是能將種植精度以及作業(yè)的效益提高，能滿足將北方一季作區(qū)以及中原二季作區(qū)中種植的壟作要求。

（3）針對于西單雙季混作去以及南方冬作區(qū)的小型播種機的研發(fā)。2CMF系列的馬鈴薯種植施肥雖然具有較高的作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量，但是在山地、丘陵以及小區(qū)播種作業(yè)的過程中，存在著轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)彎等耗工較多問題。因而，針對以上的作用要求，進(jìn)行2CMB小型馬鈴薯種植施肥機的深入研發(fā)，以針對不同地區(qū)的山區(qū)丘陵的自然社會經(jīng)濟特點進(jìn)行研究。這類機器一般為懸掛式的，使用25馬力以上的拖拉機進(jìn)行牽引作業(yè)，能夠?qū)㈦p行開溝、播種、測深施肥以及覆土等作業(yè)一次完成。其主要有施肥裝置、牽引架、排種裝置、種箱、地輪、補種架、覆土機構(gòu)、機架等構(gòu)成。這類機械具有結(jié)構(gòu)加單，調(diào)整、操作方便對于配套動力的要求小，轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)彎耗工少，更適合與山地、丘陵以及小區(qū)種薯的播種作業(yè)。

2 產(chǎn)中的農(nóng)機裝備以及農(nóng)藝要求

（1）中耕施肥階段的農(nóng)藝要求。根據(jù)各個地區(qū)中用肥方式、目標(biāo)產(chǎn)量以及常規(guī)化肥的追肥用量，在馬鈴薯的出苗期進(jìn)行中耕培土，并在花期進(jìn)行施肥培土。根據(jù)地區(qū)不同，使用較小型的田間管理機械以及高地隙中耕培土施肥機，針對粘重的田間土壤，可以使用動力式的中耕培土及機型追肥的中耕機械化設(shè)備；針對砂性土壤，進(jìn)行中耕壟形施肥時，能夠?qū)⑻镩g的雜草減少，可以將開溝、培土、施肥、用形等工序一次完成。應(yīng)該將追肥機的各個排肥口的施肥量調(diào)整為一致，針對產(chǎn)量的一般目標(biāo)馬鈴薯追施專用肥量為750～2250kg/hm2。追肥機的行間通過性能應(yīng)該非常良好，在進(jìn)行追肥作業(yè)時不會造成明顯傷根情況，追肥深度6～10cm，傷苗率＜3%，肥帶寬度＞3cm，追肥的部位在植株行測10～20cm范圍，施肥后覆蓋嚴(yán)密，沒有明顯斷條情況。

現(xiàn)在國內(nèi)使用的中耕施肥裝置，基本都能夠?qū)崿F(xiàn)開溝、施肥、培土、用形等工序一次完成，但是使用較為廣泛的外槽輪式排肥器很難滿足馬鈴薯需肥量大要求。

（2）研究和應(yīng)用螺旋推進(jìn)施肥系統(tǒng)。在對外槽輪式排肥器的特點和性能進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，研究出了螺旋推進(jìn)式施肥系統(tǒng)。由地輪經(jīng)過傳動系統(tǒng)向螺旋排肥軸傳遞動力，使螺旋排肥軸能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；螺旋排肥軸上面有兩組具有相反旋向的螺旋片組，分別推動肥箱中的肥料到

左右兩側(cè)的排肥出口；在重力作用下，沿著肥管向施肥器流動。通過調(diào)節(jié)螺旋排肥軸在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，來調(diào)節(jié)施肥裝置的施肥量。

3 產(chǎn)后農(nóng)機裝備以及農(nóng)藝要求

（1）收獲農(nóng)藝針對機械化生產(chǎn)的要求。在使用機械化進(jìn)行馬鈴薯收獲的過程中，需要先將雜草和莖葉去除掉，將機組作業(yè)效率提高的同時做到培肥犁地。其作業(yè)要求是，收獲馬鈴薯，明薯率≥98%，埋薯率≤2%，損傷率≤1.5%；應(yīng)采用橫軸立刀式的馬鈴薯莖葉切碎機，切碎長度≤15cm，去除雜草莖葉率≥80%，割茬的高度≤15cm。打秧機的作業(yè)質(zhì)量與收獲機的作業(yè)效果有著直接的關(guān)系。在設(shè)計橫軸立刀打秧機的排布刀軸方案時，需要保持打秧機刀軸平衡，使打秧機高速運轉(zhuǎn)得到保證，將打秧的作業(yè)質(zhì)量提升上去。

（2）橫軸立刀全仿形打秧機。4JYQ2型橫軸立刀全仿形打秧機，是由拖拉機實現(xiàn)牽引以及進(jìn)行打秧作業(yè)的實施過程。該機械是由機架、限深輪、懸掛裝置、防護(hù)罩、傳動系統(tǒng)、輔助支撐裝置、刀片以及旋轉(zhuǎn)刀軸組成。通過懸掛裝置，打秧機與拖拉機實現(xiàn)連接，通過限深輪進(jìn)行刀片與作物間間隙的調(diào)節(jié)。拖拉機的功率輸出軸能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)過傳動系統(tǒng)向旋轉(zhuǎn)刀軸傳動動力的過程，使其能夠做旋轉(zhuǎn)運動。在旋轉(zhuǎn)刀軸上安裝的刀片組在離心力作用下，能夠沿旋轉(zhuǎn)刀軸的徑向進(jìn)行展開，在旋轉(zhuǎn)過程中打擊馬鈴薯秧，使其在刀片的沖擊作用下破碎，完成打秧作業(yè)。

該機械的關(guān)鍵部件就是刀軸，形狀不同的刀片通過銷軸分別在各個刀座上安裝。各個刀片在離心力的作用下，在刀軸的徑向進(jìn)行展開，各個刀片在刀軸的徑向進(jìn)行展開，各個刀片的端點在刀軸旋轉(zhuǎn)軸向界面形成包絡(luò)線的形狀，吻合與壟的截面形狀。

4 結(jié)語

根據(jù)各自調(diào)整的過程，互相輔助，并融合為一體，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益共同服務(wù)，在生產(chǎn)馬鈴薯的產(chǎn)前、產(chǎn)中以及產(chǎn)后的各個階段中，與我國不同地區(qū)的實際生產(chǎn)情況相結(jié)合，進(jìn)行多種作業(yè)機械裝備的研制和開發(fā)，并都已經(jīng)投入使用中，為提高我國馬鈴薯的生產(chǎn)水平，提供了更為可靠、更多的選擇。

［1］周風(fēng)林，滿都拉，徐瑋．馬鈴薯收獲機械的現(xiàn)狀與市場前景分析［J］．農(nóng)村牧區(qū)機械化，1999，（3）.

［2］王黎明．有關(guān)農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合的若干問題研究［J］．農(nóng)民致富之友，2016，（6）.

［3］肖文娜，李庭奇，趙麗．阜陽市農(nóng)機農(nóng)藝融合存在的問題與對策［J］．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014，（1）.

［4］李安寧．加快制度創(chuàng)新步伐推進(jìn)農(nóng)機農(nóng)藝融合［J］．農(nóng)機科技推廣，2012，（8）.

徐曼（1992-），女，內(nèi)蒙古根河人，碩士研究生，主要研究方向：節(jié)水灌溉與新技術(shù)。