丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化收獲發(fā)展現(xiàn)狀及展望

程子文 楊德秋 汪昕 劉萌萌 李洋 陳新予

摘 要： 近年來(lái)，我國(guó)丘陵山區(qū)馬鈴薯種植面積越來(lái)越大，產(chǎn)量有所提升，但馬鈴薯收獲機(jī)械化率卻遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平，而收獲是馬鈴薯全程機(jī)械化中用工量最大的環(huán)節(jié)，造成了馬鈴薯生產(chǎn)過(guò)程人工成本逐漸提高，種植戶(hù)效益下降。分析了目前我國(guó)丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲技術(shù)概況及制約丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化發(fā)展瓶頸問(wèn)題，提出了丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化收獲技術(shù)的發(fā)展對(duì)策和展望，為從事丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化收獲技術(shù)研究人員提供參考。

關(guān)鍵詞：丘陵山區(qū)；馬鈴薯；收獲技術(shù)；機(jī)械化收獲；輕簡(jiǎn)型收獲

中圖分類(lèi)號(hào)：S225文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1795（2023）11-0005-08

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.11.001

0 引言

馬鈴薯作為我國(guó)第4 大糧食作物，糧、飼、蔬兼用，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)于調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、保障國(guó)家糧食安全起到重要作用[1-3]。馬鈴薯具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短、產(chǎn)量高及無(wú)性塊莖繁殖的特點(diǎn)，自傳入我國(guó)以后，開(kāi)始廣泛種植[4-5]。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)2021 年馬鈴薯種植面積約578.27 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量9 436.2 萬(wàn)t，分別占世界總種植面積和總產(chǎn)量的31.89% 和25.1%，是馬鈴薯種植面積和總產(chǎn)量最大的國(guó)家[6]。

《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，到2025 年全國(guó)農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到75%，丘陵山區(qū)縣（市、區(qū)）農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到55%，其中馬鈴薯收獲機(jī)械化率達(dá)到45%。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《2021 年全國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，2021 年馬鈴薯耕種收綜合機(jī)械化率50.76%。而2021 年馬鈴薯機(jī)收率只有32% 左右[7]。南北方綜合機(jī)械化率和各環(huán)節(jié)機(jī)械化差異巨大，距離目標(biāo)實(shí)現(xiàn)仍有一定的距離。目前，對(duì)于丘陵山區(qū)，挖掘阻力大、薯土分離難、收獲效率低等問(wèn)題造成“無(wú)好機(jī)可用”的現(xiàn)象急需解決。

針對(duì)丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和機(jī)械裝備需求，本研究總結(jié)制約馬鈴薯收獲機(jī)械化發(fā)展的瓶頸并提出發(fā)展對(duì)策，為從事丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化收獲研究人員提供參考。

1 收獲概況

我國(guó)馬鈴薯栽培形成了區(qū)域相對(duì)集中、各具特色的北方一作區(qū)、中原二作區(qū)、西南一二季混作區(qū)和南方冬作區(qū)[8-9]。2022 年4 大作區(qū)特點(diǎn)、種植面積占比及總產(chǎn)占比如表1 所示。

由表1 可知，2022 年西南一二季混作區(qū)種植面積占全國(guó)總種植面積的53%，成為我國(guó)馬鈴薯種植面積占比最大的作區(qū)，但收獲機(jī)械化率低。目前，丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲多以人工為主，人工收獲勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，人工收獲現(xiàn)場(chǎng)如圖1 所示。丘陵山區(qū)立地條件差，現(xiàn)有大、中型馬鈴薯收獲機(jī)械很難入地工作，并且與其他作區(qū)相比，受年均降水量、土壤黏重的影響，馬鈴薯機(jī)械化收獲中，挖掘阻力大、薯土分離難、機(jī)械化效率低等問(wèn)題尤為突出[10]。因此，機(jī)械化收獲成為制約丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)發(fā)展的主要瓶頸。

隨著丘陵山區(qū)馬鈴薯種植面積和產(chǎn)量的增加，以及薯農(nóng)老齡化、農(nóng)村勞動(dòng)人口減少等問(wèn)題的加劇，想要節(jié)本增效、減輕自然災(zāi)害的影響，必須加快對(duì)丘陵山區(qū)輕簡(jiǎn)型馬鈴薯收獲機(jī)械的研發(fā)[11]。

2 收獲裝備研究現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

20 世紀(jì)初，國(guó)外開(kāi)始研究馬鈴薯收獲技術(shù)，40—50年代，美國(guó)、加拿大、英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)等歐美國(guó)家基本實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯收獲的機(jī)械化，意大利、日本和韓國(guó)等國(guó)家也相繼實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯收獲的機(jī)械化[12]。國(guó)外的馬鈴薯收獲機(jī)向大型化、復(fù)合功能和高效作業(yè)方向發(fā)展，而且機(jī)電液一體化控制技術(shù)比較成熟，如美國(guó)DOUBLE L 公司、德國(guó)GRIMME 公司和比利時(shí)DEWULF公司等在馬鈴薯收獲機(jī)方面主要向大型聯(lián)合收獲機(jī)發(fā)展，在追求更高收獲效率及更先進(jìn)控制技術(shù)的同時(shí)，也造成了高成本及后期維護(hù)費(fèi)用高的問(wèn)題。因此，此類(lèi)機(jī)型只適用于大田作業(yè)，不適用我國(guó)丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲。意大利、波蘭、日本和韓國(guó)等國(guó)家的耕地類(lèi)型與我國(guó)南方地區(qū)相似，多以山地種植為主、田塊小而分散，因此，這些國(guó)家的馬鈴薯收獲機(jī)可以為我國(guó)丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)的研制提供參考。

意大利EUROPA 公司生產(chǎn)的K600 型馬鈴薯收獲機(jī)如圖2 所示，采用牽引式驅(qū)動(dòng)，單行收獲，兩邊最多可配備6 名工作人員進(jìn)行分揀，尾部配有裝薯箱。人工分揀馬鈴薯后置于兩邊，薯秧從中間脫落，但輸送鏈過(guò)短且未設(shè)計(jì)薯秧分離機(jī)構(gòu)，造成馬鈴薯輸送到后段時(shí)，薯秧及土塊等雜質(zhì)較多，而輔助分揀人員工作效率不高，漏薯現(xiàn)象嚴(yán)重。

松山株式會(huì)社、東洋農(nóng)機(jī)株式會(huì)社是日本比較具有代表性的農(nóng)機(jī)公司。圖3 為松山株式會(huì)社生產(chǎn)的GSA600 型微型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，該機(jī)型由自身配備的發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，前方配有限深輪，可進(jìn)行單行收獲，同時(shí)兩邊配備撿拾臺(tái)，可由兩名工作人員配合進(jìn)行撿拾分級(jí)，在傳送帶尾端配備了緊急停止桿，可緊急制動(dòng)，保證操作人員安全。為了匹配人工輔助分揀的作業(yè)效率，機(jī)器前進(jìn)速度有所限制，收獲效率不高。側(cè)邊配有控制面板和3 級(jí)可調(diào)振動(dòng)裝置，可滿(mǎn)足不同土壤條件下的振動(dòng)強(qiáng)度，機(jī)器尾部可設(shè)置卸框裝置，方便快捷，有利于后續(xù)的集薯處理。

圖4 為東洋農(nóng)機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的TPD3V 型牽引式馬鈴薯收獲機(jī)，該機(jī)器采用三點(diǎn)式懸掛，所需拖拉機(jī)動(dòng)力30～74 kW，可進(jìn)行2 壟收獲，裝配2 級(jí)輸送鏈，薯土分離效果更佳，機(jī)器尾部下方配備鎮(zhèn)壓輥，方便后續(xù)撿拾工作的進(jìn)行。

2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)馬鈴薯種植面積和總產(chǎn)量均居世界第1 位，但是對(duì)于馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化研究起步較晚[13-15]。20 世紀(jì)60 年代開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外馬鈴薯收獲機(jī)，并在其基礎(chǔ)上開(kāi)始研究適合我國(guó)的馬鈴薯收獲機(jī)械[8]?！笆晃濉逼陂g，通過(guò)科技攻關(guān)，中機(jī)美諾科技股份有限公司研制開(kāi)發(fā)出我國(guó)第1 臺(tái)馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)的空白。

國(guó)內(nèi)各主產(chǎn)區(qū)機(jī)械化發(fā)展不平衡，北方一作區(qū)機(jī)械化程度最高，而西南一二季混作區(qū)、南方冬作區(qū)機(jī)械化程度偏低，部分區(qū)域更是停留在人工挖掘收獲階段[16]。隨著國(guó)家對(duì)馬鈴薯種植業(yè)的重視，丘陵山區(qū)馬鈴薯全程機(jī)械化變得尤為關(guān)鍵。一些小型馬鈴薯收獲機(jī)可以很好地解決純?nèi)斯な斋@面臨的人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率不高等問(wèn)題。近幾年，馬鈴薯機(jī)械生產(chǎn)廠家增多，中低端機(jī)具研發(fā)能力不斷增強(qiáng)，但多數(shù)產(chǎn)品為小型1 級(jí)抖動(dòng)馬鈴薯收獲機(jī)，存在同質(zhì)化技術(shù)雷同現(xiàn)象（圖5），而且體積小、機(jī)型緊湊，在進(jìn)行收獲作業(yè)時(shí)，壅土、薯土分離不凈、傷薯率高等問(wèn)題嚴(yán)重。因此想要獲得適合在丘陵山區(qū)普遍推廣的機(jī)器需要有針對(duì)性地解決上述問(wèn)題，在原有的機(jī)器和技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)新。

對(duì)于馬鈴薯收獲機(jī)械來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵部件是挖掘部件和分離部件，各部件的類(lèi)型及特點(diǎn)如表2 所示[17-19]。國(guó)內(nèi)關(guān)于馬鈴薯全程機(jī)械化做得比較好的企業(yè)有中機(jī)美諾科技股份有限公司、青島洪珠農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司和山東希成農(nóng)業(yè)機(jī)械科技有限公司等。中機(jī)美諾1120 型馬鈴薯收獲機(jī)（圖6）是一款小型馬鈴薯收獲機(jī)，挖掘?qū)挾?.1 m，挖掘深度15～25 cm，可實(shí)現(xiàn)單行收獲，配套22～37 kW 拖拉機(jī)，可實(shí)現(xiàn)挖掘、清土、鋪放等功能，有效緩解農(nóng)村勞動(dòng)力不足的問(wèn)題，降低人工成本。

部分科研院所及高校針對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)進(jìn)行了相關(guān)的研究，為丘陵山區(qū)輕簡(jiǎn)型馬鈴薯收獲提供了參考。桑永英等[20] 針對(duì)馬鈴薯收獲過(guò)程中不同的下落高度對(duì)馬鈴薯內(nèi)部造成的損傷進(jìn)行研究，結(jié)果表明，當(dāng)下落高度30 cm 時(shí)，馬鈴薯?yè)p傷率<4%，為馬鈴薯防碰撞控制提供參考。王萬(wàn)虎[21] 通過(guò)馬鈴薯摩擦損傷試驗(yàn)得出，當(dāng)馬鈴薯表面所受力超過(guò)200 N 時(shí)，馬鈴薯表皮開(kāi)始有明顯損傷。郭世魯?shù)萚22]、呂金慶等[23]、馮斌等[24]研究了馬鈴薯收獲過(guò)程中，土薯分離機(jī)構(gòu)、振動(dòng)篩、升運(yùn)鏈對(duì)馬鈴薯造成機(jī)械損傷的問(wèn)題，為馬鈴薯收獲機(jī)具的研究設(shè)計(jì)提供參考。王海翼等[25] 設(shè)計(jì)了一種設(shè)有圓弧過(guò)渡曲面的二階挖掘鏟，增強(qiáng)了碎土剪切性能，提高了碎土能力，可用于丘陵山區(qū)的馬鈴薯挖掘作業(yè)。

石林榕等[26]、李曉鵬[27]、趙萍等[28]、崔剛等[29] 介紹了將仿生技術(shù)融入到馬鈴薯挖掘鏟中，分別對(duì)螻蛄前足、野豬拱嘴、鼴鼠爪趾運(yùn)用逆向工程技術(shù)，對(duì)挖掘鏟外形進(jìn)行建模優(yōu)化，進(jìn)而提高馬鈴薯挖掘鏟的減阻性能。呂金慶等[30] 研究了黏重土壤條件下，升運(yùn)鏈長(zhǎng)度匹配性不佳等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種適合黏重土壤的升運(yùn)鏈輸送分離機(jī)構(gòu)。楊然兵等[31] 針對(duì)傳統(tǒng)馬鈴薯分離裝置存在的傷薯率高、去土率低及分離裝置結(jié)構(gòu)形式單一且調(diào)節(jié)不便的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一款由聚氨酯材料構(gòu)成的左右螺旋對(duì)稱(chēng)式去土輥與可調(diào)節(jié)式光輥交替排列組合的馬鈴薯收獲機(jī)輥組式輸送分離裝置。魏忠彩等[32] 研制了一種緩沖篩式薯雜分離馬鈴薯收獲機(jī)，采用2 級(jí)高頻低幅振動(dòng)分離、薯秧分離及側(cè)輸出和低位鋪放技術(shù)，為進(jìn)一步探討薯土分離有關(guān)的優(yōu)化改進(jìn)提供參考。王相友等[33] 針對(duì)現(xiàn)有馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置除雜率低、傷薯率和破皮率高等問(wèn)題，采用清選輥和光輥交替排列、兩輥差速轉(zhuǎn)動(dòng)的形式設(shè)計(jì)了一種適用于黏重土壤條件下的清選裝置。呂金慶等[34] 針對(duì)黏重土壤條件下，馬鈴薯收獲過(guò)程中薯秧分離不佳的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種薯秧分離裝置，建立彈性力學(xué)模型，并確定了影響薯秧分離效果的主要因素，為后續(xù)對(duì)薯秧分離機(jī)構(gòu)的研究提供參考。

魏忠彩等[7] 針對(duì)丘陵山區(qū)和小地塊，設(shè)計(jì)了一種履帶自走式分揀型馬鈴薯收獲機(jī)，采用高頻低幅振動(dòng)碎土和人工輔助分揀技術(shù)，履帶式可以很好地保證機(jī)器在潮濕黏重的土壤條件下正常工作，為解決丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械化提供了參考。劉嘉程等[35] 針對(duì)南方丘陵山區(qū)機(jī)械化水平低、傳統(tǒng)馬鈴薯收獲機(jī)消耗大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種適用于丘陵山區(qū)的滾筒式馬鈴薯收獲機(jī)，其挖掘機(jī)構(gòu)及滾筒篩如圖7所示。

3 制約因素

3.1 立地條件

丘陵山區(qū)地塊細(xì)碎、高山陡坡，地形起伏較大（圖8），對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)械的運(yùn)行和操作產(chǎn)生較大的影響。此外，丘陵山區(qū)黏重土壤（圖9）具有通透性差、顆粒細(xì)小、透氣透水不良的特點(diǎn)，在雨季，土壤容易變得黏重，旱季又容易板結(jié)，兩者都會(huì)增加挖掘阻力，收獲過(guò)程中60%～73% 的功率消耗于挖掘阻力[36-37]。

土壤質(zhì)量差異較大，土壤中石塊含有量較高，高山及陡坡種植較多，使得國(guó)外引進(jìn)的機(jī)械和國(guó)內(nèi)研發(fā)的中大型機(jī)械并不適合在這些地塊作業(yè)。丘陵山區(qū)小地塊要求研制的馬鈴薯收獲機(jī)械整體結(jié)構(gòu)緊湊，因此，薯、土、秧混合物在機(jī)器工作部件上運(yùn)動(dòng)距離不如大中型馬鈴薯收獲機(jī)，導(dǎo)致薯、土、秧分離不徹底，易出現(xiàn)明薯率低的問(wèn)題。由于丘陵山區(qū)地形和土壤條件的復(fù)雜性，機(jī)器空行程大，作業(yè)效率和質(zhì)量一致性差，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，馬鈴薯收獲機(jī)械在工作過(guò)程中更容易受到振動(dòng)和沖擊，這些因素容易導(dǎo)致部件的損傷和故障，從而增加維修和更換零部件的成本。因此，馬鈴薯收獲機(jī)械的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)需要考慮機(jī)械耐用性和可靠性等因素。同時(shí)，立地條件與種植模式的多樣性，造成機(jī)械化技術(shù)方案與路徑無(wú)法統(tǒng)一，為機(jī)械化技術(shù)研究增加了難度。

3.2 機(jī)械設(shè)備質(zhì)量因素

由于我國(guó)對(duì)馬鈴薯機(jī)械研究起步較晚，相較于國(guó)外的機(jī)械應(yīng)用水平還有較大差距。生產(chǎn)加工精度低、材料質(zhì)量差等因素，導(dǎo)致馬鈴薯收獲機(jī)質(zhì)量不穩(wěn)定，存在瑕疵和缺陷，無(wú)法保證設(shè)備的性能和壽命。部分馬鈴薯收獲機(jī)在實(shí)際工作中效率低、作業(yè)速度慢、薯土分離效果差，造成損失，導(dǎo)致農(nóng)民收益降低。丘陵山區(qū)土壤和地形多樣，機(jī)械設(shè)備需要具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，才能滿(mǎn)足各種地形和土壤類(lèi)型，目前市場(chǎng)上部分馬鈴薯收獲機(jī)械仍存在適應(yīng)性差、同質(zhì)化嚴(yán)重、產(chǎn)品種類(lèi)少及功能單一等問(wèn)題，盡管機(jī)具種類(lèi)多，但無(wú)好機(jī)可用。由于丘陵山區(qū)交通不便、服務(wù)體系不健全，馬鈴薯機(jī)械在發(fā)生故障后維修困難，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

3.3 機(jī)械化收獲損傷高

馬鈴薯收獲是整個(gè)馬鈴薯生產(chǎn)過(guò)程中用工量最大的環(huán)節(jié)，也是馬鈴薯商品化外觀品質(zhì)好壞的決定性作業(yè)過(guò)程，而馬鈴薯收獲階段的損傷問(wèn)題一直是決定商品化率的關(guān)鍵。

我國(guó)馬鈴薯具有季節(jié)性收獲、鮮食消費(fèi)為主、貯藏保障均衡供應(yīng)的特殊性，對(duì)于丘陵山區(qū)使用的馬鈴薯收獲機(jī)而言，其挖掘鏟、升運(yùn)鏈和薯土分離機(jī)構(gòu)都會(huì)對(duì)馬鈴薯造成一定的損傷，導(dǎo)致馬鈴薯在儲(chǔ)藏過(guò)程中出現(xiàn)腐爛，對(duì)農(nóng)戶(hù)收益造成影響。

3.4 其他因素

除了上述因素外，由于丘陵山區(qū)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，農(nóng)民收入水平較低，機(jī)械化收獲成本高，購(gòu)買(mǎi)和維修成本也較高，以及近些年馬鈴薯售賣(mài)價(jià)格波動(dòng)較大導(dǎo)致農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)機(jī)器的能力和積極性降低。并且，丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營(yíng)推動(dòng)緩慢，土地流轉(zhuǎn)面積小，很難出現(xiàn)種植大戶(hù)，降低了丘陵山區(qū)對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)械的消費(fèi)需求和消費(fèi)能力[38]。

丘陵山區(qū)農(nóng)民的文化觀念和傳統(tǒng)習(xí)慣也是制約機(jī)械化收獲的因素之一，很多農(nóng)民習(xí)慣手工收獲，勞動(dòng)追求休閑，對(duì)機(jī)械化收獲缺乏認(rèn)知和了解，認(rèn)為機(jī)械化收獲只會(huì)增加生產(chǎn)成本，并不能帶來(lái)利益。還存在種植模式復(fù)雜多樣，種植規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等問(wèn)題。

4 發(fā)展建議

丘陵山區(qū)的馬鈴薯種植面積占比大、產(chǎn)量大，但是由于地形復(fù)雜、土壤黏重，小農(nóng)戶(hù)分散化小規(guī)模種植，適宜機(jī)械缺乏等問(wèn)題導(dǎo)致丘陵山區(qū)機(jī)械化水平遠(yuǎn)低于北方大田地區(qū)。以下是對(duì)推進(jìn)丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械化發(fā)展的幾點(diǎn)建議。

4.1 推進(jìn)宜機(jī)化改造，建立規(guī)?；N植

持續(xù)推進(jìn)丘陵山區(qū)土地宜機(jī)化改造工作，針對(duì)小地塊和高含石量等問(wèn)題，加大土地整理力度，科學(xué)合理規(guī)劃適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地布局。對(duì)多石區(qū)域進(jìn)行去石作業(yè)，逐年改善土質(zhì)環(huán)境，為機(jī)械化作業(yè)創(chuàng)造條件。機(jī)械化作業(yè)是建立在規(guī)?；幕A(chǔ)之上，因此，應(yīng)著力擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)規(guī)模，以種植大戶(hù)或新型經(jīng)營(yíng)主體為主，推動(dòng)馬鈴薯集中化和規(guī)?；N植。同時(shí)，發(fā)展農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)，提高土地產(chǎn)出率和生產(chǎn)效率，有助于提升農(nóng)戶(hù)的收入水平。

4.2 建立健全馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

地理?xiàng)l件和農(nóng)藝多樣性對(duì)馬鈴薯全程機(jī)械化的實(shí)施帶來(lái)一定挑戰(zhàn)。為了克服這些障礙，可以根據(jù)不同區(qū)域的特點(diǎn)，依據(jù)主要產(chǎn)區(qū)高產(chǎn)量的栽培模式進(jìn)行推廣種植。建立健全馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，包括制定明確的操作流程、設(shè)備選型指南、作業(yè)流程等，確保在不同地區(qū)實(shí)施機(jī)械化時(shí)具有可行性。此外，還需要加大規(guī)范執(zhí)行力度，為馬鈴薯全程機(jī)械化提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.3 加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合

馬鈴薯收獲農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合是在不影響馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，通過(guò)收獲機(jī)和馬鈴薯生產(chǎn)農(nóng)藝的相互協(xié)調(diào)來(lái)規(guī)范馬鈴薯收獲的作業(yè)環(huán)境[39]。新品種的培育和新農(nóng)藝的推廣是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。在推廣過(guò)程中，必須以適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)為前提，根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行試驗(yàn)，優(yōu)化適合機(jī)械化栽培的模式和規(guī)范。農(nóng)機(jī)為農(nóng)藝服務(wù)是原則，但單方面要求農(nóng)機(jī)服務(wù)于農(nóng)藝的思維已經(jīng)過(guò)時(shí)，實(shí)際操作中，為了滿(mǎn)足特定馬鈴薯生產(chǎn)的農(nóng)藝要求，有時(shí)研制的機(jī)械過(guò)于復(fù)雜，制造難度也過(guò)大。因此，需加強(qiáng)農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)的相互結(jié)合，為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4.4 積極推進(jìn)馬鈴薯先進(jìn)適用機(jī)械研發(fā)

在馬鈴薯收獲機(jī)方面降阻減黏、減少漏挖和薯塊損傷是迫切需要解決的問(wèn)題。為此，可以結(jié)合仿生學(xué)原理對(duì)挖掘鏟進(jìn)行設(shè)計(jì)，加強(qiáng)研究黏重土壤降阻和降耗，減少動(dòng)力損耗，并通過(guò)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，得出科學(xué)數(shù)據(jù)，提供既滿(mǎn)足降阻降耗要求又能滿(mǎn)足挖掘條件的設(shè)計(jì)方法。另外，為解決挖掘過(guò)程和薯土分離過(guò)程中薯塊損傷問(wèn)題，可以加大對(duì)覆蓋在機(jī)械表面的柔性材料和非金屬材料方面的應(yīng)用研究，降低薯塊與機(jī)器、薯塊與薯塊之間的碰撞，同時(shí)加強(qiáng)黏重土壤條件下土薯分離的研究，提高馬鈴薯收獲質(zhì)量。在不影響收獲機(jī)穩(wěn)定性和可靠性的同時(shí)，盡量降低整機(jī)質(zhì)量。此外，針對(duì)丘陵山區(qū)中小型收獲機(jī)具供需不平衡的問(wèn)題，多措并舉解決機(jī)械收獲效率低和薯塊破損問(wèn)題。通過(guò)合作研發(fā)等方式，進(jìn)行技術(shù)嫁接，突破技術(shù)瓶頸，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

4.5 加大政策傾斜力度，加強(qiáng)宣傳推廣

國(guó)家應(yīng)加大對(duì)馬鈴薯機(jī)械化收獲的支持力度，包括農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼、農(nóng)機(jī)作業(yè)補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策。特別是丘陵山區(qū)，應(yīng)加大區(qū)域性馬鈴薯機(jī)械購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼力度，鼓勵(lì)薯農(nóng)采用機(jī)械化收獲技術(shù)。加強(qiáng)對(duì)馬鈴薯機(jī)械化收獲技術(shù)的宣傳力度，加強(qiáng)對(duì)薯農(nóng)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技能的培訓(xùn)，提高薯農(nóng)對(duì)機(jī)械化收獲的認(rèn)知和接受度。鼓勵(lì)馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械研發(fā)部門(mén)和生產(chǎn)企業(yè)加大現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的力度。通過(guò)深入了解薯農(nóng)的實(shí)際需求和問(wèn)題，開(kāi)展針對(duì)性的研發(fā)工作，提供更適用、高效的馬鈴薯機(jī)械化收獲設(shè)備。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著馬鈴薯種植產(chǎn)量的增加和農(nóng)村勞動(dòng)力的流失問(wèn)題，勞動(dòng)成本快速上升，農(nóng)戶(hù)對(duì)生產(chǎn)效率的追求及國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策作用下，對(duì)于農(nóng)機(jī)的購(gòu)置意愿也會(huì)增加。丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械化是必然趨勢(shì)，應(yīng)追求南北方差異化發(fā)展，即丘陵山區(qū)向輕簡(jiǎn)型馬鈴薯收獲機(jī)械化方向發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，推進(jìn)輕簡(jiǎn)型馬鈴薯收獲機(jī)械機(jī)電液一體化技術(shù)的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要政府、科研院所、高校和企業(yè)之間協(xié)同合作，針對(duì)丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化收獲過(guò)程中存在的傷薯率高、薯土分離難、材料受限等問(wèn)題，研究解決方案，并研發(fā)與農(nóng)藝相結(jié)合的馬鈴薯收獲機(jī)。這是跨學(xué)科、多領(lǐng)域的相互融合，以實(shí)現(xiàn)馬鈴薯收獲機(jī)械化突破口，提高丘陵山區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，推動(dòng)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

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