淺水蓮藕種植機(jī)械化作業(yè)技術(shù)

李旭 杜錚 劉海 涂建東 郭翔 萬(wàn)勇

淺水蓮藕是一種高產(chǎn)、高效的藕蓮品種，主藕入泥深度小于30 cm，藕和葉均較短小，適宜水深為5～30 cm。淺水蓮藕種植的各個(gè)環(huán)節(jié)中，除耕整地外，施肥、施藥、采收一般都是人工完成，需要大量勞動(dòng)力，存在勞動(dòng)難度大、強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率低、投入成本高等問題，已成為制約蓮藕產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。因此，實(shí)現(xiàn)蓮藕施肥、施藥、采收環(huán)節(jié)機(jī)械化，使其更加省力、省時(shí)、高效，已成為蓮藕種植產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的根本出路。近年來，在有關(guān)高校、科研院所、農(nóng)機(jī)企業(yè)及蓮藕從業(yè)者的共同努力下，蓮藕種植的機(jī)械化水平得到了進(jìn)一步提升。

1 耕整機(jī)械化作業(yè)技術(shù)

圖1 藕田耕整機(jī)械（網(wǎng)絡(luò)圖片）

圖2 蓮藕滴灌施肥

藕田耕整的作用是對(duì)土層進(jìn)行深翻，使土壤變得松軟，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，消滅蟲害等[1]。藕田耕整機(jī)械化技術(shù)就是利用農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)藕田進(jìn)行耕整的過程，為藕田的后續(xù)工序提供基本條件。利用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行耕整地時(shí)，藕田耕整機(jī)（圖1）的選用非常關(guān)鍵，它決定著耕整地的質(zhì)量和工作效率，一般根據(jù)藕田面積來選擇：藕田面積小于667 m2時(shí)，宜選用功率為4～7 kW 的微耕機(jī)或小型水田耕整機(jī)進(jìn)行作業(yè)；藕田面積為667～2 000 m2時(shí)，宜選用功率為8～15 kW 的手扶拖拉機(jī)或者機(jī)耕船進(jìn)行作業(yè)；藕田面積大于2 000 m2時(shí)，宜選用功率在15 kW 以上的輪式拖拉機(jī)配旋耕機(jī)進(jìn)行作業(yè)。

應(yīng)視待作業(yè)藕田的土壤狀況確定提前灌水浸泡時(shí)間，一般需浸泡24 h 以上。機(jī)械帶水旋耕作業(yè)時(shí)，灌水深度一般以土壤吸透后田面水層高處見墩、低處有水為準(zhǔn)。一般在大田定植15 天前整地。整地前應(yīng)施足基肥，整地時(shí)將前茬根莖雜草及肥料翻入土層深處，定植前1～2 天再耙1 次。一般旱地改藕田或水稻田改水田時(shí)，田塊應(yīng)耕整2 遍，第2遍耕深控制在25～30 cm，耕整后田土平整、呈泥濘狀態(tài)，下一季定植前只需旋耕、平整即可。

2 排灌機(jī)械化作業(yè)技術(shù)

圖3 蓮藕施肥機(jī)施肥

因淺水藕田田埂較矮，荷葉一般不會(huì)被淹沒，也就不需要抽排。只有在藕田缺水時(shí)，才需要用機(jī)械進(jìn)行抽水灌溉。對(duì)于排灌設(shè)備的選擇，在取電方便時(shí)，宜選用出水流量在50～80 m3/h、出水口徑為75～100 mm系列的潛水泵，潛水泵應(yīng)置于堅(jiān)固的網(wǎng)籃內(nèi)放入水中，沉入水中0.5 m 以上；在無法取電時(shí)，宜選用配套動(dòng)力在10 kW 左右，出水流量在50～80 m3/h 的自吸式離心泵，離心泵的實(shí)際吸水吸程必須低于水泵的允許吸程，離心泵的進(jìn)水管應(yīng)盡量短、直，進(jìn)水管進(jìn)水深度必須大于0.5 m[2]。

3 施肥機(jī)械化作業(yè)技術(shù)

蓮藕喜肥，種植過程中，除施足基肥外，生長(zhǎng)期間還應(yīng)適時(shí)追肥。其中，基肥可結(jié)合耕整地機(jī)械作業(yè)進(jìn)行撒施，在耕整地機(jī)具上裝設(shè)肥箱及配套施肥裝置，或在耕整地前，將肥料用離心式施肥機(jī)拋灑入田，耕整地作業(yè)后，肥料混合于土壤中，可做到施肥均勻，深淺一致。

藕田機(jī)械化追肥技術(shù)有滴灌施肥（圖2）、蓮藕施肥機(jī)施肥（圖3）和無人機(jī)施肥（圖4）3 種。藕田滴灌施肥，是通過管道系統(tǒng)與滴灌帶，將溶解后的化肥均勻施到荷葉下方水體內(nèi)；需在藕田封行前將滴灌施肥系統(tǒng)安裝鋪設(shè)好，主管道鋪設(shè)在田埂上，滴灌帶沿預(yù)留水道鋪放，一頭連主管道閥門，另一頭固定于另一側(cè)田埂[3]。

蓮藕施肥機(jī)一般由燃油水泵機(jī)組、肥料箱、機(jī)架及配套水管等組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)運(yùn)方便；工作時(shí)，施肥機(jī)停放在田邊，肥料經(jīng)水泵進(jìn)水口與水一起進(jìn)入水泵，水肥混合液從水泵出水口所連管道末端的噴頭噴出，通過調(diào)節(jié)噴頭口徑大小來改變水肥混合液壓力，從而控制水肥混合液的噴幅半徑，噴幅半徑與燃油動(dòng)力及水泵射程有關(guān)，可達(dá)50 m，施肥效率達(dá)8.0～26.7 hm2/d；采用該工作原理的蓮藕施肥機(jī)施肥后，需立即用該機(jī)具抽清水沖洗荷葉，以防止荷葉被滯留的肥料灼傷。

圖4 蓮藕無人機(jī)施肥（網(wǎng)絡(luò)照片）

圖5 船式挖藕機(jī)（網(wǎng)絡(luò)照片）

藕田無人機(jī)施肥是通過在無人機(jī)上掛載肥箱進(jìn)行施肥，施肥效率是人工的百倍，不受藕田地塊大小和形狀影響，肥料施撒更均勻，施肥效果更好，極大地解放了生產(chǎn)力，但由于無人機(jī)載重小，需頻繁加裝肥料，續(xù)航時(shí)間短，不適合大規(guī)模藕田施肥。

4 植保機(jī)械化作業(yè)技術(shù)

圖6 浮筒式挖藕機(jī)

傳統(tǒng)藕田施藥，一般采用機(jī)動(dòng)背負(fù)式彌霧機(jī)，根據(jù)風(fēng)向確定噴向、走向和始向，定好噴頭高度、角度和擺動(dòng)量，該種作業(yè)方式需人工下田，荷葉封行后，作業(yè)極為不便，工作效率較低，工作質(zhì)量較難保障。近年來，從業(yè)者逐漸采用無人機(jī)進(jìn)行施藥。植保無人機(jī)采用空中飛行的作業(yè)方式，可在距農(nóng)作物0.5～2.0 m 處噴藥，加上旋翼向下產(chǎn)生的巨大氣流，直接將藥液壓迫作用于作物葉片正反面及莖基部，霧流上下穿透力強(qiáng)，漂移少，霧滴均勻[4]；采用GPS導(dǎo)航，自動(dòng)規(guī)劃路線飛行并可斷點(diǎn)續(xù)航，可減少漏噴重噴現(xiàn)象；由“飛控手”遙控作業(yè)，遠(yuǎn)離施藥環(huán)境，避免了中毒的危險(xiǎn)。相較于傳統(tǒng)人工噴藥，植保無人機(jī)具有成本低、效果好、效率高等特點(diǎn)，作業(yè)效率為人工作業(yè)的40～60 倍。無人機(jī)作業(yè)時(shí)，無人機(jī)噴頭需與作物保持1～2 m 高度，飛行速度根據(jù)具體作業(yè)地形和環(huán)境設(shè)置，根據(jù)不同藥劑選擇對(duì)應(yīng)噴頭孔徑。自然風(fēng)超過3 級(jí)、下雨和葉面露水未干時(shí)不宜施藥。

5 采挖機(jī)械化作業(yè)技術(shù)

目前，蓮藕機(jī)械采挖，實(shí)際上就是利用高壓水切割、破碎、沖刷蓮藕周圍土壤，使蓮藕自行浮出水面或借助人工取出[5]。根據(jù)蓮藕機(jī)械采挖的實(shí)際應(yīng)用情況大致可分為3 種：大型自走式挖藕機(jī)整體（圖5）應(yīng)用、小型手扶式挖藕機(jī)整體（圖6）應(yīng)用、水泵機(jī)組漂浮式（或岸基固定式，圖7）應(yīng)用。

大型自走式挖藕機(jī)將動(dòng)力機(jī)、水力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、挖掘部件、行走裝置和操作系統(tǒng)等有機(jī)地融為一體，作業(yè)時(shí)自動(dòng)移動(dòng)，無外延長(zhǎng)水管，適用于堰塘、湖區(qū)自由采挖，整機(jī)質(zhì)量大、功耗高、移動(dòng)不便；浮筒式挖藕機(jī)主要由機(jī)架、發(fā)動(dòng)機(jī)、水泵、儲(chǔ)水室、噴嘴和管路系統(tǒng)組成，無外延長(zhǎng)水管，作業(yè)時(shí)操作人員下水作業(yè)，手扶挖藕機(jī)移動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、轉(zhuǎn)移便利[6]；大型自走式挖藕機(jī)和浮筒式挖藕機(jī)在不同土質(zhì)條件下的采挖效果差異較大；水泵機(jī)組漂浮式（或岸基固定式）挖藕機(jī)作業(yè)過程中按需固定，具外延長(zhǎng)水管，操作人員需要下水手持噴頭沖挖采收作業(yè)，由于需要人工輔助下水沖挖，其采挖效果受土質(zhì)條件影響小，但要求操作人員熟悉蓮藕田間生長(zhǎng)分布規(guī)律。目前，浮筒式挖藕機(jī)、岸基固定式或漂浮式水泵機(jī)組半人工采挖應(yīng)用較為廣泛。由于采用高壓水槍沖挖代替了人工翻挖，不僅可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以提高勞動(dòng)效率，1 天可采收667～2 001 m2。但因高壓水槍采收蓮藕容易損傷蓮藕表皮，一般不用來采挖種藕。

圖7 水泵機(jī)組漂浮式挖藕機(jī)