榆中縣馬鈴薯機械收獲技術現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析

李秀芳，劉世海，金梅花，王小燕，張海林

（1.榆中縣蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，甘肅 榆中 730100；2.榆中縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心，甘肅 榆中 730100；3.榆中土行松農(nóng)機服務專業(yè)合作社，甘肅 榆中 730100；4.榆中縣農(nóng)業(yè)廣播電視學校，甘肅 榆中 730100；5.蘭州邦夫達農(nóng)業(yè)科技有限公司，甘肅 蘭州 730100）

近年來，隨著榆中縣馬鈴薯種植大戶、合作社（企業(yè)）的發(fā)展壯大，其流轉土地面積不斷增加，種植規(guī)模迅速擴大，對馬鈴薯種植全程機械化要求越來越迫切。收獲是馬鈴薯生產(chǎn)環(huán)節(jié)中耗時耗工最多的一項作業(yè)，也是確保增產(chǎn)增收的關鍵環(huán)節(jié)[1]。榆中縣收獲季節(jié)基本在10月—11月，此時天氣轉冷，隨時出現(xiàn)凍害。因此，加大馬鈴薯機械收獲技術的研究探索，對促進榆中縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

目前，馬鈴薯機械化收獲方法主要分為分段收獲、聯(lián)合收獲2類。分段收獲即采用多種機械分環(huán)節(jié)依次完成，主要包括挖掘機、撿拾機2種；挖掘機完成挖掘、輸送分離、集條鋪放作業(yè)，撿拾機完成撿拾、裝車（裝箱、裝袋）作業(yè)。聯(lián)合收獲即一種機械一次性完成挖掘、輸送分離、裝車（裝箱、裝袋）作業(yè)[2]。由于榆中縣地塊相對較小、坡度大、不規(guī)則，馬鈴薯收獲機械以機械化程度較低的挖掘機收獲為主。因而，本文就榆中縣實際情況提出機械收獲技術現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析。

1 馬鈴薯機械收獲技術現(xiàn)狀

1.1 馬鈴薯收獲機械研究、生產(chǎn)滯后

馬鈴薯收獲機械設備研發(fā)起始于20世紀80年代[3]，我國起步早的農(nóng)機企業(yè)多以國有企業(yè)、軍事裝備企業(yè)為主，經(jīng)過多年發(fā)展整合很多民營企業(yè)加入農(nóng)業(yè)機械的生產(chǎn)，但主要以小型農(nóng)業(yè)機械發(fā)展為主，且全國發(fā)展不均衡。1998年甘肅省農(nóng)業(yè)機械管理局才從外省引進了與小四輪拖拉機配套的馬鈴薯挖掘機和馬鈴薯種植機[4]。另外，甘肅省馬鈴薯農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)相對偏少，且技術勢力薄弱，對當?shù)伛R鈴薯收獲機械研究力度不足。目前，榆中縣很多種植大戶、合作社（企業(yè)）的收獲機械從外地廠家購進，在適用性方面還存在一定差距。

1.2 馬鈴薯機械收獲技術的推廣力度不足

自我國農(nóng)業(yè)耕地包產(chǎn)到戶以來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是以家庭為主，耕地被分割為較小的面積，機械化程度低，農(nóng)業(yè)機械管理、服務相關部門對馬鈴薯機械收獲技術重視度不夠。隨著種植大戶、合作社（企業(yè)）相繼快速發(fā)展，對農(nóng)業(yè)機械需求迫在眉睫，特別收獲馬鈴薯勞動強度大，需要勞力多，馬鈴薯機械收獲技術推廣應用勢在必行。近年來，政府相關部門僅有相關政策及財政資金補貼，但對于收獲機械技術性指導相對較少，遠遠不能滿足種植戶的需求。很多收獲機械都是由種植大戶、合作社（企業(yè)）自發(fā)購進，由于對相關技術的不了解，往往盲目引進機械，有的適用性較差。由于種植大戶、合作社（企業(yè)）起步晚，資金短缺，農(nóng)業(yè)投資回收期又長，馬鈴薯收獲機械更新?lián)Q代慢，優(yōu)良的新型收獲機械不能應用于生產(chǎn)。

1.3 收獲機械工作適用性和可靠性較低

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國逐步建立并完善了農(nóng)業(yè)機械的研發(fā)、設計、銷售和服務，形成了可靠有效的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)體系。但我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展較晚，農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)技術水平偏低。購置的馬鈴薯收獲機械適用性較差，可靠性能差，運行期間經(jīng)常有故障，配件缺乏標準化，維修難度較大。另外，機械不易調整，往往影響收獲的工作效率。目前收獲機械對土質要求較高，如對一些黏土性壤土，作業(yè)難度相對要高，運行期間不能很好分離馬鈴薯和土壤，會損傷薯塊[5]。

1.4 地塊局限限制部分機械的應用

由于榆中縣地域特性、包產(chǎn)到戶的政策、興修梯田時的機械落后、人們思想意識差等因素，耕地被分割成較小的生產(chǎn)面積，全程機械化受到很大的影響。近年來，隨著土地流轉整合，部分種植大戶、合作社、企業(yè)對土地進行了平整擴大，但很多農(nóng)業(yè)機械還是無法開展生產(chǎn)。如馬鈴薯較大型拖掛式或自走式收獲機械，在榆中縣區(qū)域內(nèi)可進行工作的面積很有限，這在一定程度上限止了榆中縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.5 機械化與智能化水平較低

隨著經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，榆中縣馬鈴薯生產(chǎn)機械化水平也在逐年提高。2016年甘肅省馬鈴薯耕種收綜合機械化率達到38.3%；2017年提高至40.30%，其中機收水平27.13%[6]。由于我國馬鈴薯機械收獲技術研究起步較晚，應用技術基礎較薄弱，難以將數(shù)字化與智能化技術與收獲機械設備完美融合；另一方面，榆中縣馬鈴薯收獲機械使用主體經(jīng)濟條件較薄弱，智能化意味著高科技產(chǎn)品，其售價可能超過種植戶的心理期望值，往往難以進入縣區(qū)農(nóng)業(yè)機械市場。以上2個方面原因導致榆中縣機械設備的自動化水平較低，無法滿足馬鈴薯農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中智能化需求，也無法大幅度提升其工作效率。

1.6 適用于小面積耕地的自走式聯(lián)合收獲機械發(fā)展緩慢

近年來，榆中縣四輪拖拉機拖掛式收獲挖掘機逐漸普及，但隨著種植大戶、合作社（企業(yè)）流轉面積的增加，采用四輪拖拉機拖掛式挖掘機收獲，撿拾勞力投入越來越大，而目前勞力卻越來越短缺，給種植大戶、合作社（企業(yè)）帶來極大的困難，嚴重時造成馬鈴薯凍害，損失嚴重。因而，適合小面積耕地工作的自走式聯(lián)合收獲機械市場需求較大，然而研究開發(fā)此類收獲機械腳步緩慢。

2 馬鈴薯機械收獲技術的發(fā)展前景分析

2.1 加大技術和人才引進，依托當?shù)乜蒲性盒Ｑ邪l(fā)適宜當?shù)氐鸟R鈴薯收獲機械

組織科研院校農(nóng)機專業(yè)的學者到國內(nèi)外先進農(nóng)機裝備企業(yè)參觀考察，選擇適宜榆中縣馬鈴薯收獲機械，并開展田間試驗，初步篩選出先進收獲機械，并邀請機械設計者與當?shù)乜蒲性盒＜胺N植戶座談，結合當?shù)貙嶋H提出建議，共同進行研究改造、完善，充分發(fā)揮當?shù)乜蒲性盒?yōu)勢，利用省外甚至國外的先進技術和人才，從根本上解決當?shù)伛R鈴薯機械收獲技術的難題。

2.2 加大農(nóng)機補貼政策扶持力度，加快推進機械化進程

近幾年,在國家支農(nóng)惠農(nóng)政策的拉動下，廣大農(nóng)民購置馬鈴薯作業(yè)機械和運用馬鈴薯生產(chǎn)機械化技術的積極性得到了充分調動，甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)機械化水平有了較大程度的提高[4]。但每年補貼的側重點不同，在原有政策的基礎上不斷加強、完善馬鈴薯收獲機械的補貼力度，并研究加強農(nóng)機補貼機制的落實和保障。細化農(nóng)機補貼機制，將有限的財政補貼用在適應本土發(fā)展的機型上面，讓一些必備的機型帶動其余機械的發(fā)展，且逐漸向科技含量較高的馬鈴薯收獲機械傾斜。同時，為加快新型大中型收獲機械的推廣應用，在實施農(nóng)業(yè)相關項目如高標準農(nóng)田項目、田間道路建設等項目時，調整思路把能否適宜機械操作作為考核指標之一。簡言之，高標準農(nóng)田建設平整的耕地要適宜大中型馬鈴薯收獲機械開展收獲工作，田間道路必須讓大中型馬鈴薯收獲機械安全通行。

2.3 農(nóng)機農(nóng)藝無縫融合，促進馬鈴薯機械收獲技術的發(fā)展

目前，由于榆中縣地域的差異，馬鈴薯種植工具的多樣化，導致種植模式的千差萬別，而導致機械化收獲的工作開展難度大。因此，農(nóng)業(yè)部門需要農(nóng)機農(nóng)技對接，首先由農(nóng)機部門引進或研發(fā)適宜于當?shù)氐鸟R鈴薯種植和收獲的中小型機械，其次由農(nóng)技部門根據(jù)機械相關數(shù)據(jù)，做好相關種植技術的研究與推廣應用，促進農(nóng)機農(nóng)藝深度融合。農(nóng)機農(nóng)藝結合推廣統(tǒng)一種植模式，統(tǒng)一種植標準，推廣連片種植方式，以便于收獲機械的操作，減少馬鈴薯破損現(xiàn)象，降低機械設備使用成本，提升農(nóng)村的經(jīng)濟效益。

2.4 加快聯(lián)合收獲機械研究開發(fā)與推廣，提升智能化水平

政府農(nóng)業(yè)部門牽頭，依托高校及科研院所，加強馬鈴薯機械化收獲技術的理論研究，探明馬鈴薯機械化收獲各環(huán)節(jié)作業(yè)機理，為企業(yè)研發(fā)相關裝置和機械提供理論基礎和技術支撐。企業(yè)應與科研院校強強聯(lián)合，加強研發(fā)投入，加強新材料、新技術的應用，加快聯(lián)合收獲機械的研究開發(fā)與推廣應用。同時，研發(fā)和提升智能化水平，讓智能化盡快為馬鈴薯收獲服務。如在挖掘技術中能夠使用傳感器監(jiān)測壟高、壟溝信息，進而指令挖掘部件精確挖掘深度；在收獲過程中能夠對收獲產(chǎn)量進行測量，繪制產(chǎn)量分布圖，實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)技術[7-8]；運用聲波智能系統(tǒng)、機器視覺識別技術在分離技術中能夠識別馬鈴薯中的土石塊，進而指令分離部件精確去除土石塊[9-10]。智能化和馬鈴薯聯(lián)合收獲機械研發(fā)融合將是馬鈴薯機械收獲技術的一場革命。

3 結語

我國馬鈴薯收獲機械發(fā)展較晚，速度也比較慢，2017年，中國馬鈴薯收獲機械化率仍不足30%，2018年國發(fā)〔2018〕42號文中提到2025年馬鈴薯收獲機械化率達到45%的目標。當前隨著榆中縣對馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的重視，種植大戶、合作社（企業(yè)）種植面積不斷增加，對其機械化作業(yè)提出了更高的要求，特別是用工量較大的收獲環(huán)節(jié)仍面臨許多問題，同時與國家目標差距較大。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展進步，馬鈴薯全程機械化進程加快，作為馬鈴薯生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)——馬鈴薯機械化收獲發(fā)展前景廣闊。如何提升馬鈴薯機械收獲的技術水平與生產(chǎn)效率是今后發(fā)展研究的重點。