河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 馮曉靜 楊欣 周劍 曹少波 李鑫

山藥收獲技術(shù)探討

河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 馮曉靜 楊欣 周劍 曹少波 李鑫

山藥具有重要的藥用價(jià)值和食用價(jià)值，我國(guó)山藥種植歷史悠久、面積大，河南、河北、山東、江蘇、廣西是我國(guó)山藥主要產(chǎn)區(qū)。山藥生產(chǎn)機(jī)械化主要受限于收獲機(jī)械化，因此，山藥機(jī)械化收獲是我國(guó)山藥產(chǎn)業(yè)亟待解決的重要問(wèn)題。本文通過(guò)不同山藥的生物學(xué)特性和收獲技術(shù)，分析山藥收獲機(jī)械化發(fā)展存在的問(wèn)題，為山藥機(jī)械化收獲的發(fā)展提供參考。

山藥；機(jī)械化；收獲

1 山藥的起源與分布

山藥具有重要的藥用價(jià)值和食用價(jià)值，我國(guó)山藥的種植歷史悠久。早期山藥種植面積小，山藥主要用作中藥。隨著人們保健意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，山藥的種植范圍和種植面積也越來(lái)越大，山藥逐漸成為保健食品，成為重要的藥、食兼用作物和蔬菜。

山藥是薯蕷屬植物。中藥材稱山藥為淮山、懷山藥等，我國(guó)北方稱山藥、懷山藥等，南方尤其是廣西、廣東等地稱淮山藥。在我國(guó)，山藥種植、利用約有 2800 年的歷史。根據(jù)地理位置，我國(guó)山藥栽培可以分為五大區(qū)域。華北區(qū)包括河北、河南、山東和山西，種植歷史悠久，山藥品質(zhì)好，藥食兼用，其中河北蠡縣麻山藥已獲得歐盟地理標(biāo)志保護(hù)。華中區(qū)包括江蘇、湖北、湖南等省，以蔬菜食用為主。華南區(qū)包括廣東、廣西、福建、江西等省，主要為滋補(bǔ)食材。西北地區(qū)包括新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西等省。東北地區(qū)包括吉林、遼寧和黑龍江，為過(guò)去沒(méi)有種植或較少種植山藥的地區(qū)，也開(kāi)始積極發(fā)展，種植面積不斷增加。

國(guó)外主要是日本、朝鮮、印度尼西亞、越南、菲律賓等一些亞洲國(guó)家和非洲西部的尼日利亞、加納、多哥等國(guó)也有栽培。

由于飲食差異較大，消費(fèi)者不習(xí)慣，且山藥栽培耗費(fèi)勞動(dòng)力較大，與歐洲昂貴的人工成本不相適宜，歐洲未能得到大面積推廣。

2 山藥的生物學(xué)特性

研究山藥的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，了解山藥的生長(zhǎng)習(xí)性，掌握其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，對(duì)于山藥的生產(chǎn)具有重要意義。長(zhǎng)期以來(lái)，人們常把吃的山藥誤認(rèn)為是山藥的根。實(shí)際山藥是莖的變態(tài)，是塊莖，不是根。山藥從外形上可分為長(zhǎng)山藥、扁山藥和圓山藥三種。長(zhǎng)山藥比較常見(jiàn)，麻山藥、鐵棍山藥、大和長(zhǎng)芋、水山藥等圓柱形品種的山藥均屬長(zhǎng)山藥。扁山藥、圓山藥由于生長(zhǎng)位置淺，可以借用淺根作物收獲機(jī)械收獲。表1是幾種主要長(zhǎng)山藥的數(shù)據(jù)，可知長(zhǎng)山藥細(xì)長(zhǎng)，生長(zhǎng)位置可深達(dá) 1.0～1.5m，收獲較費(fèi)力，而且在挖取時(shí)易于鏟斷塊莖，給機(jī)械化收獲帶來(lái)很大的困難。

表1 主要山藥品種的數(shù)據(jù)

3 山藥收獲技術(shù)與方法

3.1 收獲時(shí)間對(duì)山藥產(chǎn)量的影響

山藥塊莖從5月中旬開(kāi)始緩慢伸長(zhǎng)，到9月中旬基本結(jié)束。從重量上看，以7月下旬至8月下旬增重最快，到了 8 月下旬，細(xì)根已基本失去活力，這時(shí)采收勉強(qiáng)適宜。但過(guò)早收獲后，山藥含水量大，脆嫩，容易失水干縮。收獲時(shí)應(yīng)格外小心，防止折斷或碰傷。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)山藥課題組試驗(yàn)獲知，8月下旬收獲的山藥產(chǎn)量明顯低于 9 月下旬、10 月下旬、11 月下旬收獲，9 月下旬前收獲，山藥產(chǎn)量的損失相當(dāng)嚴(yán)重。如果單從追求產(chǎn)量考慮的；9月下旬后收獲的山藥產(chǎn)量在同一品種間并無(wú)明顯差異，因此可以認(rèn)定9月下旬至 11月下旬為山藥適宜收獲期?？紤]山藥的產(chǎn)量和品質(zhì)，則收獲越晚越好。一般 10 月 25 日至 11 月 25 日為山藥的最佳收獲期，尤其是 10 月底到 11 月初最適合山藥收獲。

3.2 山藥的收獲方法

按照山藥收獲集中時(shí)間的不同，山藥收獲分為夏收、秋收、春收三種。可以根據(jù)市場(chǎng)需求、氣候狀況、勞動(dòng)力條件、合同期限以及存儲(chǔ)能力和條件，確定收獲山藥的時(shí)間。

（1）山藥的夏收

山藥夏收主要滿足及早上市的需求，八、九月份開(kāi)始采挖，但是8月上旬收獲的山藥，由于沒(méi)有完全成熟，山藥水分含量大，干物質(zhì)率低，其碳水化合物含量比 10 月下旬以后收獲的山藥少 10%。早收的山藥不能制藥，藥性差，只宜食用。

（2）山藥的秋收

一般收獲山藥在 9 月下旬到 11 月中旬進(jìn)行，大多數(shù)山藥采用秋季收獲。應(yīng)該在地凍之前收獲完畢，注意防凍。

（3）山藥的春收

山藥的春收，是指在翌年 3～4 月份進(jìn)行收獲。收獲太遲，當(dāng)?shù)販?10℃左右時(shí)，在濕度適宜的條件下，山藥塊莖就會(huì)萌發(fā)新芽。在春季收獲山藥，特別有利于山藥夏季存儲(chǔ)，可以供應(yīng)到下一年新山藥上市，可以保證山藥全年均衡供應(yīng)。春季收獲的山藥品質(zhì)好。冬季山藥在田中不發(fā)生凍害，能安全越冬的地區(qū)，可以春季收獲。

按照收獲挖掘方法的不同，可以分為人工收獲、半機(jī)械化收獲、水掘法。

（1）人工收獲

收獲時(shí)人工挖溝取土，從溝的一端開(kāi)始，先挖出約25cm 的深溝，采收人員用山藥鏟把地面下 10cm 處的兩邊側(cè)根沿著山藥向下鏟斷，清除根側(cè)泥土，直到山藥溝底的塊莖尖端。再試著提起山藥，當(dāng)山藥松動(dòng)時(shí)，提起山藥上端，鏟斷其后的側(cè)根，整根提出土層，即完成一根山藥的收獲。收獲工具一般為特制的鐵鍬，鍬寬一般為 20cm，長(zhǎng)約 40cm。

（2）半機(jī)械化收獲

山藥半機(jī)械化收獲一般是用拖拉機(jī)帶開(kāi)溝機(jī)，或者使用改裝的工程挖掘機(jī)，從山藥溝一邊挖深溝，再由人工用鍬挖出山藥。這種收獲方法使挖溝工序由機(jī)械完成，在很大程度上減輕了人工勞作強(qiáng)度，收獲效率也有了很大的提高。

（3）“水掘法”收獲

日本近年來(lái)采用“水掘法”收獲山藥，即采收前給山藥地澆水，然后用力拔出山藥。但這一方法只適用于沙地土壤，對(duì)黏壤土則效果不好?！八蚍ā笔斋@山藥容易折斷，損失率較高，在我國(guó)還沒(méi)有應(yīng)用。

4 機(jī)械化收獲存在的問(wèn)題

目前，大部分山藥收獲的所有工作均采用人工，也有部分半機(jī)械化收獲，所謂山藥收獲機(jī)械一般僅為收獲時(shí)在山藥行間開(kāi)溝，開(kāi)溝之后還需要人工挖掘提拉出土，機(jī)械的使用只是減少了人力開(kāi)溝的作業(yè)。山藥收獲機(jī)的研究也集中在開(kāi)溝機(jī)械的研發(fā)上。山藥收獲機(jī)還不能實(shí)現(xiàn)淺根作物一樣的挖掘、提升、根土分離。山藥收獲機(jī)械化發(fā)展主要存在以下問(wèn)題：

（1）麻山藥挖掘開(kāi)溝，開(kāi)溝裝置入土較深（60～80 cm），需要較大的牽引力和消耗相當(dāng)大的功率，必須要有很低的行走速度，一般開(kāi)溝速度只有 200～300m/h，對(duì)拖拉機(jī)的要求較高。

（2）種植模式不統(tǒng)一，行距有大有小，有等行距種植，也有大小行距種植，機(jī)具的行走和開(kāi)溝的寬度、位置不一致。一般采用人工種植，種植行的直線偏差大，導(dǎo)致山藥塊莖的生長(zhǎng)位置在行向上有偏差，造成開(kāi)溝過(guò)程中可能會(huì)傷及塊莖，造成機(jī)械收獲損傷和損失率較高。

（3）麻山藥塊莖本身生長(zhǎng)深度較大，含水率高且脆性較強(qiáng)，容易造成損傷甚至斷裂，用于收獲的專業(yè)機(jī)械設(shè)備仍缺乏，且存在效率低、能耗高、損失率高等缺陷。

（4）麻山藥種植面積較小，單戶零散種植較多，一直被視為小作物，種植規(guī)模得不到應(yīng)有的發(fā)展，使得它長(zhǎng)期以來(lái)處于一種零散種植和自然經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)，阻礙了麻山藥種植產(chǎn)業(yè)化水平的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著山藥種植面積的擴(kuò)大，迫切要求發(fā)展勞動(dòng)強(qiáng)度低的山藥機(jī)械化收獲設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)一次性完成開(kāi)溝、掘進(jìn)、舉升、起土、撿拾拔取山藥的聯(lián)合收獲機(jī)械，一方面規(guī)范種植模式，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化種植；還要加強(qiáng)拖拉機(jī)的研發(fā)，開(kāi)發(fā)適合山藥收獲的窄輪距、大動(dòng)力、具有低速行走檔位的大型拖拉機(jī)。同時(shí)還要加大研發(fā)力度，取得技術(shù)性的突破，降低作業(yè)阻力和機(jī)具開(kāi)溝的直線性，以盡快實(shí)現(xiàn)山藥機(jī)械化收獲。

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馮曉靜，女，1970 年出生，河北省灤南縣人，博士，教授，研究方向：機(jī)械裝備與自動(dòng)控制。基金項(xiàng)目：河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（ZD2014094）