兩種芋頭輕簡栽培配套新型農(nóng)機具及其使用要點

張培通++肖宏儒++王安++吳薇++趙映++殷劍美++王立++劉水東

研究員，碩士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所農(nóng)業(yè)資源開發(fā)與設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)中心主任，兼任江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)機械化專家組副組長、農(nóng)業(yè)部農(nóng)機化科技創(chuàng)新設(shè)施園藝工程專業(yè)組成員、中國蔬菜協(xié)會機械化分會副會長兼秘書長。在蔬菜生產(chǎn)機械化研究領(lǐng)域，研究蔬菜生產(chǎn)農(nóng)藝規(guī)范化技術(shù)、精細化整地技術(shù)及機械化移栽技術(shù)等，研發(fā)了蔬菜壟作機械化復(fù)式作業(yè)機、多功能電動園藝拖拉機等。近年來，完成國家、部、省級項目30多項，出版專著2本，發(fā)表論文40多篇；獲專利授權(quán)30多項。獲中國農(nóng)科院科技進步二等獎1項、江蘇省機械工業(yè)科技進步一等獎1項。

導(dǎo)讀：江蘇優(yōu)質(zhì)芋頭在壅土、收獲、除草等環(huán)節(jié)用工太多、勞動強度太大，成為限制優(yōu)質(zhì)芋頭規(guī)模化種植的主要“瓶頸”。研制的“芋頭起壟覆黑膜輕簡栽培技術(shù)”很好地解決了上述問題，在江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金“泰州芋頭產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[CX（15）1024]”資助下，由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所研制了該技術(shù)配套機械2套，經(jīng)示范應(yīng)用取得成功?，F(xiàn)介紹這2臺機械的性能和相關(guān)技術(shù)要求。

優(yōu)質(zhì)芋頭是江蘇沿江地區(qū)地方特色農(nóng)產(chǎn)品，常年種植面積1.33萬hm2以上，多是當?shù)氐耐撂剞r(nóng)產(chǎn)品，享譽周邊市場，因此，著力將優(yōu)質(zhì)芋頭打造成為當?shù)靥厣F(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。隨著優(yōu)質(zhì)芋頭專業(yè)化規(guī)模種植基地的發(fā)展，優(yōu)質(zhì)芋頭原有的技術(shù)體系不適應(yīng)規(guī)模種植的弊端逐漸表現(xiàn)出來，尤其在壅土、收獲、除草等環(huán)節(jié)用工太多、勞動強度太大，成為限制優(yōu)質(zhì)芋頭規(guī)模化種植的主要“瓶頸”。為此，江蘇有關(guān)單位聯(lián)合攻關(guān)，研制了“芋頭起壟覆黑膜輕簡栽培技術(shù)”，引進和改進配套農(nóng)機具，實現(xiàn)該技術(shù)的機械化作業(yè)，為江蘇地方特色優(yōu)質(zhì)芋頭產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐，現(xiàn)簡單介紹引進和改進的芋頭種植配套機械，為芋頭全程機械化種植提供依據(jù)。

1 2CY-2芋頭播種聯(lián)合作業(yè)機

1.1 機具介紹

農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所作為江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金“泰州芋頭產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[CX（15）1024]”配套機具研制課題組，研發(fā)優(yōu)質(zhì)芋頭高效種植農(nóng)機具，2CY-2芋頭播種聯(lián)合作業(yè)機（圖1）就是其中之一。作業(yè)順序為：播種、起壟、噴除草劑、覆蓋黑地膜。作業(yè)幅寬2.3 m，播種深度10～15 cm；壟高≥15 cm，壟寬70 cm；每壟種植2行芋頭，行距40 cm，株距30～50 cm；蓋膜壓邊壓溝10～15 cm。該機具采用30～45 kW拖拉機為動力源，三角懸掛機構(gòu)，碗式播種方案。機具行駛過程中，地輪帶動種箱內(nèi)排種器旋轉(zhuǎn)，芋頭種子經(jīng)種管掉入田間實現(xiàn)播種。土壤經(jīng)開溝器開溝后，種子埋入壟下，經(jīng)起壟犁起壟成型，壟高10～15 cm，確保芋頭播種后覆土厚度達到15 cm以上。除草劑藥箱與機具一體，采用噴桿結(jié)構(gòu)，起壟后噴頭對播種行壟面噴霧，實現(xiàn)田間除草作業(yè)；鋪膜滾筒對壟面實現(xiàn)鋪黑膜作業(yè)，溝間地輪對溝間膜鎮(zhèn)壓。

2015年12月課題組完成樣機試制、調(diào)試；2016年3月中旬進行田間作業(yè)試驗，取得初步成功，又在如皋市進行了較大面積播種作業(yè)示范，工作效率達到3 335 m2/h左右，發(fā)現(xiàn)樣機存在一些機械結(jié)構(gòu)和材料應(yīng)用上的問題；2016年對樣機進行改進，上述問題得到解決或有效控制，機具研制成功。2016年11月在如皋市石莊鎮(zhèn)進行了實地模擬作業(yè)，并進行了省級鑒定，達到預(yù)期設(shè)計效果，通過了省級鑒定，檢測技術(shù)參數(shù)測定記錄列于表1。

2017年該機具在靖江、如皋等優(yōu)質(zhì)芋頭主產(chǎn)區(qū)示范推廣，機械播種示范面積10 hm2，示范結(jié)果表明，該機具已達到設(shè)計要求，可在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

1.2 使用要點

采用2CY-2芋頭播種聯(lián)合作業(yè)機作業(yè)模式為：在平地開淺溝播種芋頭（試驗所用品種為泰興香荷芋），后在播種溝上起壟，在壟面上（播種行區(qū)域）噴除草劑，再將整個壟覆蓋黑地膜，出苗后破膜放苗。優(yōu)點是農(nóng)機作業(yè)1次完成播種、起壟、噴除草劑、覆蓋地膜作業(yè)，農(nóng)機作業(yè)完全可以滿足起壟覆蓋高度要求，后期可以實行免壅根；缺點是芋頭出苗時間較長，及時放苗難，燙傷率高達27%。

應(yīng)用該機具后，對傳統(tǒng)的芋頭栽培技術(shù)農(nóng)藝體系進行重大變革和調(diào)整，以便于機械作業(yè)，主要是3個方面：一是將傳統(tǒng)芋頭膨大期多次壅土以滿足球莖膨大的地下疏松土層需要，改為播種時先將芋頭膨大需要的疏松土層做好，全生育期要保持壟體，膨大期不再壅土（或根據(jù)實際需要壅土1次），以滿足膨大期球莖膨大的需要。二是將傳統(tǒng)芋頭全生育期多次施肥，改為大部分肥料在播種前施入，膨大期再適當補充，實行2次施肥。三是將傳統(tǒng)多子芋壓邊荷改為定期鏟邊荷，以減少對覆黑膜的破壞。

1.3 燙傷問題

應(yīng)用該機具后，最大的問題是出苗期間的燙傷問題，為此開展了芋頭燙傷對生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響試驗，研究優(yōu)質(zhì)芋頭機械化起壟覆黑膜作業(yè)后3種類型燙傷苗（根據(jù)燙傷外葉苞數(shù)量確定）的生長發(fā)育和產(chǎn)量情況，結(jié)果表明（表2），不同燙傷程度對芋頭前期的營養(yǎng)生長的影響較大，到12葉期地上部營養(yǎng)生長無顯著差別，表明苗期燙傷會抑制早期（4葉期以前）芋頭營養(yǎng)體生長，而隨著生育期的推進，燙傷對芋頭營養(yǎng)體生長的抑制作用越來越小。燙傷嚴重植株子孫芋略變小，對產(chǎn)量影響在5%左右。因此，從生產(chǎn)效益分析，與該機械配套的相關(guān)技術(shù)措施可以大面積示范推廣。

2 4UY-80鏟掘柵格輸送芋頭收獲機

2.1 機具介紹

該機械也由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所優(yōu)質(zhì)芋頭高效種植配套機具課題組研制（圖2），采用牽引式行走方式，與30～60馬力（1馬力=0.735 kW）拖拉機三角懸掛，動力經(jīng)減速箱，帶傳動系統(tǒng)至柵格輸送機構(gòu)，最終完成芋頭收獲過程中的挖掘、歸芋、抖土、翻曬，機具加有送土旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，提高鏈掘格輸送長度。樣機田間試驗效果表明，鏟掘柵格輸送芋頭收獲機的收獲方式較能滿足芋頭收獲效果，作業(yè)效率3 335～6 667 m2/h，性價比高。2016年11月在如皋市石莊鎮(zhèn)進行了4UY-80鏟掘柵格輸送芋頭收獲機實地收獲作業(yè)，并進行了省級鑒定，樣機通過了省級鑒定，達到預(yù)期效果。4UY-1鏟運柵格輸送芋頭收獲機檢測技術(shù)參數(shù)測定記錄列于表3。

2.2 作業(yè)要點

該機具行駛過程中，深限輪溝間導(dǎo)向，割刀往復(fù)、旋轉(zhuǎn)運動對芋莖葉進行切割；土壤經(jīng)破土防纏裝置破土后，芋頭經(jīng)桿條升運鏈輸送到機具后邊，將芋頭拋曬田間翻曬，再由人工收集、分揀完成整個收獲過程。

應(yīng)用該機具進行收獲作業(yè)，注意4個關(guān)鍵問題：①機械播種深度一致，便于收獲作業(yè)，最好與機械播種配合使用；②收獲時田間土壤濕度不能太大，以免濕泥堵塞收獲機具，同時防止收獲芋頭附著過多泥土；③收獲后將芋頭放在田間晾曬2天左右，晾干芋頭上的水分，便于儲存；④人工揀拾、分揀過程中要認真細致，減少遺漏損失。

應(yīng)用上述2臺機具，可以確?！皟?yōu)質(zhì)芋頭起壟覆黑膜輕簡栽培技術(shù)”的起壟和采挖2個費力費工的環(huán)節(jié)實現(xiàn)機械化作業(yè)，大大節(jié)省用工，降低勞動強度，有效解決目前優(yōu)質(zhì)芋頭種植環(huán)節(jié)的主要問題。今后將引進農(nóng)機具，對后期施肥、鏟邊荷、揀拾芋頭等進行機械（或機具輔助）作業(yè)，推動優(yōu)質(zhì)芋頭種植實現(xiàn)全程機械化。endprint