武漢市農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究所 萬 勇 龐雄斌

1 藜蒿種植基本情況

武漢地區(qū)藜蒿生產(chǎn)以秋季露地栽培和冬季大棚覆蓋栽培為主，采用莖稈扦插無性繁殖。扦插定植一般在7月中旬～8月中旬，選擇生長粗壯充實、無病蟲害的半木質(zhì)化莖稈，剪成8～10cm長的插條，邊排邊培土或直接斜插入土壤中，深度為2／3為宜，扦插完畢后立即灌一次透水，并蓋遮陽網(wǎng)，3～4天再灌水一次，以后經(jīng)常保持廂面濕潤，從而促進新根和側(cè)芽萌發(fā)。在“楚天藜蒿第一村”蔡甸區(qū)金雞村進行藜蒿生產(chǎn)調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，其扦插密度達到4×5cm2左右。

采收：當(dāng)藜蒿長到20～30cm左右時，頂端心葉尚未展開，莖稈脆嫩時便可采收。收割時，割刀緊貼地面將地上莖稈割下。秋季栽培一般30天左右收割一次，冬季栽培50天左右收割一次，上市期一直到第二年的3月份，一般采收4～5茬，也有采收6茬以上。

藜蒿生產(chǎn)有秋季露地栽培和冬季大棚覆蓋栽培，并且大棚栽培藜蒿面積也比較大，到冬季一般在11月份氣溫降至10℃之前及時扣棚。所以在研究藜蒿機械化收割時，既要考慮露地栽培的情況，也要兼顧在大棚進行機械作業(yè)的情況，宜采用小型、便攜收割機具。

實施藜蒿機械化收獲存在以下難點：

（1）廂面濕度大，溝內(nèi)常有比較多的淤泥、水，因此機械尤其是中型以上機械難以進入田間、棚內(nèi)進行機械化收獲作業(yè)。

（2）藜蒿其莖稈脆嫩時容易折斷，收獲時折斷較多，直接影響藜蒿的商品性，進而影響農(nóng)民收益。

（3）藜蒿收獲時要求比較干凈，切割后鋪放整齊方便歸攏，小型機具較難滿足要求。

（4）收獲后要留茬，不得過于破壞茬樁，以免影響藜蒿下一茬的生長和產(chǎn)量。

實現(xiàn)藜蒿機械化收割初步對策：

（1）采用小型化切割機具，配備輕便靈活的動力。

（2）刀具采用往復(fù)式運動，高速切割，避免藜蒿莖稈折斷。

（3）切割后自然鋪放、人工收攏。

2 藜蒿收割機的設(shè)計與試驗

項目組采用圓盤回轉(zhuǎn)式切割器和往復(fù)式切割器先后進行藜蒿收割試驗。

——回轉(zhuǎn)式切割方式

結(jié)合武漢市蔡甸區(qū)的藜蒿種植情況，項目組先期選擇背負式圓盤切割機進行藜蒿的收割試驗。

背負式收割機現(xiàn)在有2種動力配備方式：一種是汽油機，一種是蓄電池供電方式。因電動機良好的啟動性能和環(huán)保功能，所以項目組選擇采用電動切割機進行藜蒿的切割試驗。

主要性能指標(biāo)：電機功率300W／12V；工作效率為0．5～1．1畝／h；整機凈重 9kg，另外配備一個12V33 Ah、重量12kg的蓄電池。

電動圓盤收割機試驗結(jié)論：

（1）采用回轉(zhuǎn)式切割方式可以對藜蒿進行收割，但效果不理想。

（2）受限于圓盤直徑，切割幅寬有限；回程是空行程，效率不高。

（3）采用蓄電池直流供電，連續(xù)工作時間不長，應(yīng)用于實際生產(chǎn)尚有許多不便。

——手推滑動往復(fù)式切割方式

將汽油機以及往復(fù)式切割器安裝在機架上，采用小型汽油機帶動切割器做往復(fù)式切割運動，用手推動機具在廂溝里行走，往復(fù)式切割器在廂面上方對藜蒿進行切割；切割器的割幅寬在750mm，汽油機功率在680W。

采用往復(fù)式切割與回轉(zhuǎn)式收割相比，割幅寬明顯提高，收割效率大大提升。

往復(fù)式切割試驗結(jié)論：

（1）小型汽油機配備功率680W（或以上）進行相應(yīng)幅寬750mm的藜蒿收割是足夠的。

（2）手推滑動在田間操作時阻力較大，工作并不輕松，并且因為滑動部位固定，溝內(nèi)起伏不定，造成切割時留茬高度不理想，不能很好的滿足藜蒿收割的要求。

——手推輪式往復(fù)切割方式

變滑行為輪式溝內(nèi)行走方式，然后進行試驗。

試驗結(jié)論：

整機操作方便，行走比較順暢，切割效果較手推滑動要好；但還是存在割茬高度隨溝的不平而起伏，總體效果不太理想。

3 一種小型自走式藜蒿收割機

經(jīng)過3種行走、切割方式的實地試驗，形成了最終工作方案：

（1）采用往復(fù)切割方式進行藜蒿的收割，割幅寬度在750mm左右。

（2）配備680W（或以上）功率的小型汽油機作為動力。

（3）行走方式為動力驅(qū)動、輪式廂溝行走。

（4）切割后自然鋪放、人工收攏。

新研制的小型自走式藜蒿收割機采用汽油發(fā)動機作為動力，其動力輸出通過變速、傳動機構(gòu)分解為兩部分：一是用于機具行走；二是用于機械切割。發(fā)動機速度6 500r／min，行走輪外徑D為300mm。

（1）機具行進速度：機具前進速度應(yīng)與操作者田間步行速度匹配：2．0～2．2km／h；以步行2．2km／h計算，則行走輪轉(zhuǎn)速為：2200／（60×3．14×0．3）＝38．92r／min；總傳動比應(yīng)為：6 500／38．92＝167。

（2）行走部分傳動比：因為用于行走減速傳動的蝸輪蝸桿傳動，其蝸桿的輸入轉(zhuǎn)速不得高于2 000r／min，故發(fā)動機的轉(zhuǎn)速必須將至2 000r／min以下，第一級傳動比應(yīng)在1∶4左右；則第二級傳動比在1∶40左右。

（3）選擇標(biāo)準(zhǔn)蝸輪蝸桿箱：速博雷爾RVS063－50（傳動比1∶40）作為行走減速傳動機構(gòu)，其定制的輸出軸為動力切割裝置的動力輸入，滿足整機動力分配要求。

（4）一級減速機構(gòu)確定：為減小機構(gòu)規(guī)格尺寸，減輕整機重量，一級減速齒輪選擇Z1＝14，Z2＝58，傳動比i＝4．14（58／14），變位齒輪傳動設(shè)計。

（5）整機參數(shù)歸納：發(fā)動機轉(zhuǎn)速6 500r／min；總傳動比為165．6；機具行進速度：2．2km／h；工作幅寬：0．75m；生產(chǎn)效率：2 200×0．75／667＝2．47畝／h。

目前該機具已研制成功，并在示范地進行收割實驗，效果良好。具體技術(shù)指標(biāo)：整機重量25kg；配套動力680W汽油機；生產(chǎn)效率2～2．5畝／h。

4 武漢藜蒿收割機械化技術(shù)規(guī)范

“楚天藜蒿第一村”——蔡甸區(qū)金雞村家家戶戶種藜蒿，每家每戶扦插時，廂面幅寬尺度不一，棚內(nèi)每廂幅寬跨度有的近3m，也有跨度在1．5m左右的；大田廂寬1．2～1．6m不等，機械化收獲時要求種植模式必須進行統(tǒng)一和規(guī)范。隨著藜蒿產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，機械化技術(shù)的推廣使用，制定藜蒿機械化種植技術(shù)規(guī)范勢在必行。

目前相關(guān)單位在進行機械化扦插機具的設(shè)計時，已將扦插的幅寬標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為1．4m；小型收割機具工作幅寬為0．75m；要求廂寬1．4m，廂溝寬0．20～0．25m，溝深0．12～0．15m；收割時一個來回即可完成。

［1］陳霓等．雙動刀往復(fù)式切割器驅(qū)動裝置設(shè)計［J］．農(nóng)機化研究，2007（6）．

［2］陳曉峰等．低割茬莖稈收割機的研制［J］．農(nóng)機化研究，2006（3）．

［3］廖宜濤．基于有限元法的鋸齒式蘆竹切割器切割機理研究［D］．華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007．

［4］楊天興．齒形鏈?zhǔn)侥敛菔崭顧C的研究與設(shè)計［D］．甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005．

［5］龔世偉等．蔡甸藜蒿栽培技術(shù)［J］．長江蔬菜（學(xué)術(shù)版），2010．

［6］龐雄斌等．藜蒿收獲機械化技術(shù)初探［J］．湖北農(nóng)機化，2012（1）．