4WM-100B型麥冬收獲機在三臺縣的研究及應用情況

王義鵬，蔣輝霞，葉江紅，羅 俊，梅林森,趙幫泰

(四川省農業(yè)機械研究設計院,四川 成都610500)

1 引言

麥冬是一種小塊根莖中藥，具有生津解渴、潤肺止咳的功效。我國麥冬資源豐富，主要分布在四川、福建、云南、浙江、湖北等省份。四川省綿陽市三臺縣是全國最大的麥冬種植基地，被譽為“中國麥冬之鄉(xiāng)”，是全國100個道地藥材標準示范區(qū)，有500多年的麥冬栽培歷史，常年種植面積超過2666.67hm2，產量占全國麥冬總產量的70%左右，三臺麥冬是國家地理標志保護產品[1-3]。三臺麥冬的采收時間為每年的2～4月，傳統(tǒng)的麥冬收獲方式為：人工挖掘-敲打土塊-拋篩土沙-田間裝運，不僅勞動強度大，費時費力，且難以適應農時要求，采收效果不理想，傷苗率、斷根率高，阻礙了麥冬的產業(yè)化發(fā)展。因此，研究一款適用于麥冬采收的機械化設備，對于推動三臺縣的麥冬規(guī)?；l(fā)展具有重要意義。

2 麥冬國內外采收現狀

當前，麥冬仍以傳統(tǒng)人工種植方式為主，機械化程度低，勞動強度大，種植成本高，每年采收歷時3個月，費時費力，耕、種、收過程投入的成本高。在目前農村青年大量到城市務工的情況下，農村勞動力稀缺，勞力價格上升，麥冬種植成本升高，對麥冬種植戶(尤其是種植大戶)的經濟效益影響較大，長期下去必將挫傷藥農積極性，影響麥冬產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

國內針對根莖類田間作物馬鈴薯、紅薯、蘿卜收獲機械的研究基本成熟，但尚無成熟可靠的機械能應用到麥冬一類的根莖類中藥材收獲中。國內對根莖類中藥材田間收獲機械的研究處于起步階段，市面上的國產根莖類中藥收獲機的挖掘深度、篩分效果、損失率等難以達到麥冬收獲要求，如黑龍江水利科學研究院研制的4WZ-140型根莖類中藥材振動挖掘機，曲阜市天合機械設備廠研制的TH-SH80型根莖類收獲機，德州浩民機械設備有限公司研制的4U-900型振動式根莖收獲機，禹城市佳匯機械有限公司4H-2-800型根莖類藥材挖掘機等，挖掘深度較淺，土莖混合物分離效果不明顯，無法滿足根莖類中藥收獲標準。

國外麥冬種植規(guī)模小，對麥冬挖掘機的研發(fā)投入較少。歐美等發(fā)達國家的根莖類作物挖掘收獲機起步較早,馬鈴薯、甘薯、花生等收獲機械已經較為成熟，工作效率高，但多數為大型收獲機，價格昂貴，機構復雜繁瑣，且對適用環(huán)境要求較高，既不適應我國麥冬一類根莖類中藥材的采收作業(yè)要求，也難以匹配我國以家庭、合作社等為單位的小范圍種植模式。

3 麥冬收獲機整機介紹

麥冬的田間收獲需進行深度挖掘、擠壓碎土、土莖分離、集條收集等工序，針對以上問題設計了一款集深度挖掘、碎土輸送、循環(huán)篩分、收集功能為一體的4WM-100B型麥冬挖掘機。該機由深挖鏟、進料碎土輸送鏈機構、第一級對輥擠壓碎土機構、第二級對輥擠壓碎土機構、回轉鏈條篩分系統(tǒng)、出料收集裝置等結構組成,4WM-100B型麥冬收獲機主要性能參數見表1。主要工作過程以拖拉機為動力，深挖鏟將土莖混合物從田間挖出，土莖混合物經進料碎土輸送鏈機構篩分掉部分土塊，麥冬土莖混合物傳送至兩級對輥擠壓碎土機構中將難以抖動篩分的土塊擠壓破碎(篩分50%土塊)，第1級對輥擠壓碎土機構中等土塊擠壓破碎，土莖混合物經過回轉鏈條篩分系統(tǒng)篩分(篩分20%土塊)，未完全擠壓的土莖混合經過第2級對輥擠壓碎土機構擠壓破碎，經過回轉鏈條篩分系統(tǒng)篩分(篩分10%土塊)，篩分后的麥冬果苗從出料收集裝置經抖動篩分后落下(篩分5%土塊)。經過3次擠壓碎土、4次篩分作業(yè)，在挖出麥冬的同時能有效去除粘附的泥沙，具有低損失高效率、機構簡單適用、自動化程度高、泥沙清除效果好、操作簡單等優(yōu)點，完成麥冬的挖掘工作。

表1 主要性能參數

4 麥冬收獲機在三臺縣的應用

綿陽三臺縣現投入使用的4WM-100B型麥冬收獲機有30余臺，在麥冬收獲時節(jié)，平均每臺機器每天工作8h，每年可完成收獲面積約200hm2；該機可一次性完成深度挖掘、碎土輸送、循環(huán)篩分、集條收集等，收獲后麥冬植株呈條狀均勻鋪放于作業(yè)區(qū)一側，集條鋪放方便撿拾，減少后續(xù)用工量；生產效率高、挖掘深度大，明根率高，破損率、含沙率低；對土壤根層無破壞作用，收獲的同時能很好的完成土地翻耕松土作業(yè)，地表平坦；以拖拉機為動力，既充分利用拖拉機資源，提高設備利用率，又大幅降低麥冬挖掘機的制造成本，增加農民的購買力。

近年來，4WM-100B型麥冬收獲機在四川安州區(qū)、江油市、成都青白江區(qū)等推廣使用10多臺，實際作業(yè)面積100hm2。用戶普遍反映該麥冬機械化收獲裝備操作簡單、土莖分離徹底，收獲的麥冬明根率高、破損率低，同時完成耕地整理，對土壤耕層無破壞，獲得了廣大麥冬種植戶的一致認可。

5 經濟效益對比

通過對綿陽三臺縣4WM-100B型麥冬收獲機的實際應用情況的調查統(tǒng)計，傳統(tǒng)人工麥冬采收，工作效率約為0.0004hm2/h，每0.067hm2每天(8h)需20個工，費用為120元/人，每0.067hm2需花費2400元，機器工作效率為0.0413hm2/h，每0.067hm2僅花費800元，相比人工采收，機械化采收提高生產效率約100倍，每0.067hm2麥冬可節(jié)省采收費用1600元，大大降低了麥冬的采收成本。綿陽三臺縣麥冬種植面約3333hm2，若全面實現機械化采收，每年可節(jié)省約8000萬元左右的采收費用。此外，利用機械化收獲后的土地，無需再進行深松翻耕，在完成麥冬采收的過程還能起到改良土壤的效果。在收獲時令，加快采收進度搶農時，能更好的保障麥冬品質，幫助種植戶提高經濟收益。

四川綿陽三臺具有500多年的麥冬種植歷史，每年種植約3300hm2以上，已形成產業(yè)；麥冬挖掘機不僅可以促進外出務工人員返鄉(xiāng)發(fā)展農業(yè)產業(yè)，更減少藥農種植的勞動強度，活躍農村市場經濟，還促進四川道地“川藥”麥冬的產業(yè)化發(fā)展。由于麥冬果苗可以用于城市綠化，有利于改善環(huán)境，麥冬的根須可以用來制作涼茶，麥冬根莖可以用來入藥，每個部位都有其獨特的實用價值，種植麥冬的經濟效益高，對麥冬挖掘機的使用量大，有巨大的產業(yè)化潛力。

6 總結

麥冬作為一種特色道地“川藥”歷史悠久，是四川省農業(yè)“10+3”產業(yè)體系中重點打造的產業(yè)之一，同時《四川省中藥材產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2018～2025年)》要求大力發(fā)展中藥材種植關鍵技術裝備，助力我省脫貧攻堅、鄉(xiāng)村振興。通過在三臺縣的生產應用，發(fā)現4WM-100B型麥冬收獲機具有生產效率高、挖掘深度大、損失率低等優(yōu)點，采收效果好，可以有效解決麥冬收獲中工作效率低、損失率高、人工成本高等問題。且收獲后的土地，無需深松翻耕，具有改良土壤的效果，在收獲時令，能加快采收進度，保障麥冬的良好品質，為農戶帶來可觀的經濟效益。同時該設備可完善麥冬產業(yè)園區(qū)的現代農機配備，促進麥冬產業(yè)向全程機械化發(fā)展，大幅度提升中藥材產業(yè)的機械化水平，帶動中藥材產業(yè)向規(guī)?；?、標準化方向發(fā)展。