幼齡蘋果園間作馬鈴薯作業(yè)方式研究

朱 斌，曹亞鳳，梁建勇，張 彪

（平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅 平?jīng)?744000）

幼齡果園樹冠較小，對土地和光熱資源的利用率較低。在果園內(nèi)合理間作，既可以有效提高土地資源的利用率，又可以彌補幼齡果園前期的經(jīng)濟收益[1]。馬鈴薯因其植株較矮小、中早熟品種生長期較短、與果樹相同的病蟲害較少、比其他農(nóng)作物經(jīng)濟價值高，適宜在幼齡果園間作[2]。平?jīng)鍪鞋F(xiàn)有幼齡蘋果園面積約8.67萬hm2，若其中50%的幼齡園內(nèi)間作馬鈴薯，年產(chǎn)值可增加7.5億元。馬鈴薯的傳統(tǒng)種植存在作業(yè)工序多、勞動強度大、種植標準化差等問題[3]。機械化不僅可以大幅度提高農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率，而且可以提高馬鈴薯作物的附加值和產(chǎn)出率[4]。據(jù)統(tǒng)計，目前全國馬鈴薯生產(chǎn)機械化程度仍然很低，2016年，全國馬鈴薯機耕率63.70%、機播率25.98%、機收率24.70%[5]。平?jīng)鍪旭R鈴薯生產(chǎn)仍然是以人、畜力作業(yè)為主，勞動強度大、生產(chǎn)效率低、作業(yè)成本高，馬鈴薯種植的效益潛力沒有得到充分挖掘，制約著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展[6]。幼齡果園間作馬鈴薯，由于果樹的遮擋，更加限制了馬鈴薯生產(chǎn)的機械化作業(yè)，本研究以手扶拖拉機+小型收獲機的模式，探究果園間作馬鈴薯機械化作業(yè)的方法。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗地點設(shè)在莊浪縣水洛鎮(zhèn)李碾村，為平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院矮化密植蘋果園試驗示范基地，平地果園，基地面積約33.33 hm2，樹齡3年，果樹株行距為2 m×4 m。試驗前1年果園間作箭舌豌豆。

1.2 試驗材料

1.2.1 供試品種

隴薯7號，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所提供，一級種薯。

1.2.2 機械配置

馬鈴薯播種機：禹城華普機械有限公司生產(chǎn)的2MB-2/4型馬鈴薯播種機，為施肥、點種、起壟、覆膜一體機，外形尺寸為1.53 m×1.51 m×1.63 m，雙壟四行。配套動力為東方紅454輪式拖拉機。

馬鈴薯收獲機：山東聚威農(nóng)機有限公司生產(chǎn)的151型馬鈴薯收獲機，外形尺寸為0.75 m×0.8 m×0.6 m。配套動力為東風(fēng)12型手扶拖拉機。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計

馬鈴薯播種前，結(jié)合深耕基施腐熟農(nóng)家肥45 000 kg/hm2、過磷酸鈣600 kg/hm2，肥料混合一次性施入。機械播種日期為2018年3月30日，人工播種日期為2018年3月30—31日。

試驗設(shè)2個處理：機械作業(yè)和人工作業(yè)，各10次重復(fù)。果樹以1行為1個重復(fù)，每行果樹為50株；馬鈴薯以1個果樹行間為1個重復(fù)（即1個小區(qū)），小區(qū)面積為400 m2，每小區(qū)內(nèi)定植馬鈴薯1 332株。果樹行間均起2個壟，膜寬為80 cm，種4行馬鈴薯。如圖1所示：人工作業(yè)壟高15 cm、壟間距50 cm、壟內(nèi)行距50 cm、株距30 cm；如圖2所示：機械作業(yè)壟高26 cm、壟間距80 cm、壟內(nèi)行距28 cm、株距30 cm、播種深度8 cm。試驗區(qū)單行果樹行間面積為400 m2，各處理均種10行，總計4 002 m2（6畝）。

1.3.2 作業(yè)流程

機械作業(yè)：機械播種（施肥、點種、起壟、覆膜等工序一次性完成）→機械收獲。機械播種時配備3個勞動力，1人駕駛、2人跟機作業(yè)；機械收獲時配備3個勞動力，1人駕駛、2人撿拾及裝袋馬鈴薯。

人工作業(yè)：起壟→覆膜→人工點播→人工收獲。整個工作流程配備15個精壯勞動力，協(xié)調(diào)配合作業(yè)，日工作8 h。

1.4 測定項目及方法

出苗率：出苗率=出苗株數(shù)/定植株數(shù)×100%。

收凈率：以1個小區(qū)為1個重復(fù)，在人工收獲和機械收獲的條件下分別測定各小區(qū)產(chǎn)量；然后在收獲過的小區(qū)，通過翻耕，人工撿拾翻出的馬鈴薯，測定殘留的馬鈴薯質(zhì)量。收凈率=收獲量/（收獲量+殘留量）×100%。

圖1 人工作業(yè)田間設(shè)計

圖2 機械作業(yè)田間設(shè)計

破損率：在各小區(qū)收獲的馬鈴薯中隨機選100粒馬鈴薯，調(diào)查損傷的馬鈴薯數(shù)量。損傷薯的界定：有明顯的機械傷，影響到其商品性。

折傷率：以小區(qū)南側(cè)1行樹為1個重復(fù)，共計10個重復(fù)，統(tǒng)計不同作業(yè)方式果樹的損傷數(shù)量。

新梢生長量、增粗量、主干增粗量、成花量：在各小區(qū)南側(cè)1行樹中，選取地頭的東邊第20—29株樹，調(diào)查各指標，各處理10個重復(fù)。新梢生長量和增粗量的測定：于2018年3月9日，在調(diào)查的每株樹上隨機選1條1年生枝條，測量距基部10 cm處的枝條粗度，并在該處用紅色油漆畫圈作標記，同時測量該枝條長度；于2018年12月20日，果樹落葉停長后再次測定該枝條的粗度和長度。主干增粗量測定：在距地面20 cm處主干上測量，其他方法同新梢測量。成花量測定：于2018年4月23日果樹盛花期，調(diào)查每株樹上花朵總數(shù)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel軟件對數(shù)據(jù)進行整理，用SPSS 17.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計算公式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 不同作業(yè)方式作業(yè)效率分析

如表1所示：每667 m2人工起壟覆膜效率為0.04 h，人工播種效率為0.1 h；機械作業(yè)時起壟覆膜播種一次性完成，作業(yè)效率為2.4 h。人工收獲效率為0.032 h，機械收獲效率為1.600 h。機械作業(yè)起壟播種覆膜效率是人工作業(yè)的84倍，機械收獲效率是人工收獲效率的50倍。人工平均作業(yè)效率為0.015 h，機械平均作業(yè)效率為0.960 h；機械平均作業(yè)效率是人工平均作業(yè)效率的64倍。

2.2 不同作業(yè)方式馬鈴薯出苗情況統(tǒng)計

由表2可知：據(jù)5月14日調(diào)查，人工作業(yè)馬鈴薯出苗率為95%，比機械作業(yè)出苗率低。人工作業(yè)馬鈴薯出苗不整齊，出苗期從4月26日一直延續(xù)到5月4日，出苗較集中的時間段是4月30日—5月4日；而機械作業(yè)馬鈴薯出苗時間較一致，集中在4月30日—5月2日。究其原因，機械化作業(yè)均一化程度高，每1粒種薯都以相同的方式播種至田間，而人工作業(yè)標準化程度低，不同的人作業(yè)習(xí)慣不同，播種深淺不一致，導(dǎo)致出苗不整齊和出苗率低。

表1 不同作業(yè)方式667 m2作業(yè)效率

表2 不同作業(yè)方式馬鈴薯出苗情況統(tǒng)計

表3 不同作業(yè)方式667 m2成本

2.3 不同作業(yè)方式種植成本計算

如表3所示：每667 m2人工起壟覆膜成本為150元，人工播種成本為60.00元；機械作業(yè)時起壟覆膜播種一次性完成，作業(yè)成本為30.42元。人工收獲成本為187.50元，機械收獲成本為33.13元。人工作業(yè)從起壟到收獲667 m2成本為397.50元，機械作業(yè)從播種到收獲667 m2成本為63.55元，機械作業(yè)可節(jié)約成本333.95元，人工作業(yè)成本是機械費用的6倍多。

2.4 不同作業(yè)方式作業(yè)效果比較

如表4所示，機械作業(yè)收凈率顯著大于人工作業(yè)，達97.50%；機械作業(yè)馬鈴薯破損率極顯著小于人工作業(yè)，破損率僅為0.97%，而人工收獲破損率達6.26%。機械收獲馬鈴薯產(chǎn)量極顯著大于人工收獲，較人工收獲產(chǎn)量高578 kg，按每千克1.2元計，667 m2收入可達3 429.60元，加之機械作業(yè)成本較低，其經(jīng)濟效益遠好于人工作業(yè)。

2.5 不同作業(yè)方式對果樹的影響

由表5可以看出，人工作業(yè)與機械作業(yè)對果樹新梢生長量、新梢增粗量、主干增粗量、成花量均無顯著影響，不同作業(yè)方式新梢生長量均在90 cm左右，新梢增粗量在7～8 mm，主干增粗量約11 mm ，成花量為7～9朵。不同作業(yè)方式對樹體折斷和擦傷率差異顯著，人工作業(yè)折傷率為0.20%，而機械作業(yè)折傷率為1.10%，機械作業(yè)在一定程度上對果樹生長存在影響，但損傷不嚴重，100株樹中只有1株會偶爾擦傷，不會造成嚴重損失。

表4 不同作業(yè)方式馬鈴薯效益比較

表5 不同作業(yè)方式對幼齡果樹的影響

3 結(jié)論與討論

幼齡果園間作馬鈴薯，機械化作業(yè)對果樹生長無顯著影響，僅有極個別會折傷，可實現(xiàn)從播種、起壟、覆膜到收獲的全程機械化作業(yè)。與人工作業(yè)相比，機械化作業(yè)有作業(yè)效率高、成本低，馬鈴薯出苗整齊、出苗率高、果實損失少、增產(chǎn)幅度大、效益高等特點。機械作業(yè)平均效率是人工作業(yè)效率的64倍，馬鈴薯出苗率可增加3個百分點，667 m2產(chǎn)量較人工作業(yè)增加578 kg，成本降低6倍，與嚴圣博等[7]的研究結(jié)果相近。幼齡果園間作馬鈴薯，與人工作業(yè)相比，機械化作業(yè)優(yōu)勢突出，不僅能夠提高土地產(chǎn)出率，增加產(chǎn)量，降低成本，而且能夠提高勞動生產(chǎn)率，減輕農(nóng)民的勞動強度[8]。