徐 曼，張健偉

（1.畢節(jié)市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市農(nóng)機(jī)安全監(jiān)理所，貴州 畢節(jié) 551700）

農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合的馬鈴薯生產(chǎn)全程機(jī)械化研究

徐 曼1，張健偉2

（1.畢節(jié)市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市農(nóng)機(jī)安全監(jiān)理所，貴州 畢節(jié) 551700）

我國(guó)具有較大的馬鈴薯種植面積，但是與世界平均水平相比，單產(chǎn)水平還是要低20%，和馬鈴薯生產(chǎn)大國(guó)相比，具有較大的差距。根據(jù)各自進(jìn)行調(diào)整，相互輔助，融為一體，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益共同服務(wù)，在生產(chǎn)馬鈴薯的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的各個(gè)階段中，與我國(guó)不同地區(qū)的實(shí)際生產(chǎn)情況相結(jié)合，進(jìn)行多種作業(yè)機(jī)械裝備的開(kāi)發(fā)研制，并且都已經(jīng)投入到生產(chǎn)使用中，為了提高我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)的水平，提供了更為可靠，更多種類(lèi)的選擇。

農(nóng)機(jī)；農(nóng)藝；馬鈴薯

我國(guó)種植馬鈴薯的面積超過(guò)了500萬(wàn)hm2，在世界上居首位，有超過(guò)8000萬(wàn)t的產(chǎn)量，在世界上居第四位，雖然種植面積和產(chǎn)量較多，但是和世界平均水平相比，單產(chǎn)水平仍然低20%，對(duì)比先進(jìn)的馬鈴薯生產(chǎn)國(guó)家具有較大的差距。一些專家指出，只對(duì)農(nóng)機(jī)服務(wù)于農(nóng)藝的思維進(jìn)行單方面的要求已經(jīng)過(guò)時(shí)了，之后就會(huì)是各自進(jìn)行調(diào)整，相互輔助，融為一體，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益共同服務(wù)。最近幾年，在馬鈴薯的產(chǎn)業(yè)體系中，不同方面的專家進(jìn)行密切合作，有機(jī)結(jié)合作業(yè)裝備、植被、品種，得到了比較可觀的研究和應(yīng)用成果。

1 產(chǎn)前的農(nóng)機(jī)裝備和農(nóng)藝要求

（1）原有的農(nóng)機(jī)裝備與農(nóng)藝要求之間的矛盾。我國(guó)種植馬鈴薯具有分布區(qū)域廣，作業(yè)季節(jié)、地理?xiàng)l件差別大，對(duì)于播種機(jī)具、整地要求不盡相同的特點(diǎn)。進(jìn)行實(shí)時(shí)播種是對(duì)出苗整齊度進(jìn)行保證的重要措施，在地下10cm處具有8～12°C的穩(wěn)定地溫時(shí)，就能夠進(jìn)行播種。作業(yè)要求是，傷種率≤1.5%，重種指數(shù)≤4%，漏種指數(shù)≤2%；覆土或者播種的深度一般為8～10cm，具有不大于±1cm的誤差；株距的合格率≥80%；應(yīng)該在種子的側(cè)下方或者正下方進(jìn)行施放種肥，與中間的距離要大于5cm，并且需要保證連續(xù)均勻的肥條；苗帶具有較好的直線型，更利于田間管理。

因?yàn)闅v史、經(jīng)濟(jì)、地域等方面的原因，北方的一季作區(qū)以及中原的二季作區(qū)種植的壟作行距使用70、75、80或者90cm的行距，并向著80以及90cm的種植行距逐漸發(fā)展，適合高效、大型的播種、整地類(lèi)的機(jī)具進(jìn)行作業(yè)。西南單雙季混作區(qū)、南方冬作區(qū)坡度大、地塊小，60,70cm的行距較多，對(duì)于原有的播種、整地機(jī)具難以進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)。

（2）針對(duì)于北方一季作區(qū)以及中原二季作區(qū)的播種機(jī)的研發(fā)。據(jù)前所述，我國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)體系依托于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，在多年的優(yōu)化和試驗(yàn)過(guò)程中，進(jìn)行了2CMF系列2行以及4行馬鈴薯施肥種植機(jī)的研發(fā)，使可以選擇行距、可以調(diào)節(jié)株距、可以控制施肥量并且能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)溝起壟、覆土、鎮(zhèn)壓同步進(jìn)行的目標(biāo)。機(jī)器由機(jī)架、負(fù)荷開(kāi)溝器、肥箱施肥裝置、傳動(dòng)裝置、種箱播種架、清種裝置、地輪、鎮(zhèn)壓輪、覆土鏵等部分組成。這個(gè)系列的馬鈴薯種植施肥及能夠?qū)㈤_(kāi)溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓等功能一次完成，和傳統(tǒng)的半機(jī)械化或者人工種植的方式比較，不但能夠減輕人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也將拖拉機(jī)進(jìn)行機(jī)械攜帶的次數(shù)減少，最為重要的是能將種植精度以及作業(yè)的效益提高，能滿足將北方一季作區(qū)以及中原二季作區(qū)中種植的壟作要求。

（3）針對(duì)于西單雙季混作去以及南方冬作區(qū)的小型播種機(jī)的研發(fā)。2CMF系列的馬鈴薯種植施肥雖然具有較高的作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量，但是在山地、丘陵以及小區(qū)播種作業(yè)的過(guò)程中，存在著轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)彎等耗工較多問(wèn)題。因而，針對(duì)以上的作用要求，進(jìn)行2CMB小型馬鈴薯種植施肥機(jī)的深入研發(fā)，以針對(duì)不同地區(qū)的山區(qū)丘陵的自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)進(jìn)行研究。這類(lèi)機(jī)器一般為懸掛式的，使用25馬力以上的拖拉機(jī)進(jìn)行牽引作業(yè)，能夠?qū)㈦p行開(kāi)溝、播種、測(cè)深施肥以及覆土等作業(yè)一次完成。其主要有施肥裝置、牽引架、排種裝置、種箱、地輪、補(bǔ)種架、覆土機(jī)構(gòu)、機(jī)架等構(gòu)成。這類(lèi)機(jī)械具有結(jié)構(gòu)加單，調(diào)整、操作方便對(duì)于配套動(dòng)力的要求小，轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)彎耗工少，更適合與山地、丘陵以及小區(qū)種薯的播種作業(yè)。

2 產(chǎn)中的農(nóng)機(jī)裝備以及農(nóng)藝要求

（1）中耕施肥階段的農(nóng)藝要求。根據(jù)各個(gè)地區(qū)中用肥方式、目標(biāo)產(chǎn)量以及常規(guī)化肥的追肥用量，在馬鈴薯的出苗期進(jìn)行中耕培土，并在花期進(jìn)行施肥培土。根據(jù)地區(qū)不同，使用較小型的田間管理機(jī)械以及高地隙中耕培土施肥機(jī)，針對(duì)粘重的田間土壤，可以使用動(dòng)力式的中耕培土及機(jī)型追肥的中耕機(jī)械化設(shè)備；針對(duì)砂性土壤，進(jìn)行中耕壟形施肥時(shí)，能夠?qū)⑻镩g的雜草減少，可以將開(kāi)溝、培土、施肥、用形等工序一次完成。應(yīng)該將追肥機(jī)的各個(gè)排肥口的施肥量調(diào)整為一致，針對(duì)產(chǎn)量的一般目標(biāo)馬鈴薯追施專用肥量為750～2250kg/hm2。追肥機(jī)的行間通過(guò)性能應(yīng)該非常良好，在進(jìn)行追肥作業(yè)時(shí)不會(huì)造成明顯傷根情況，追肥深度6～10cm，傷苗率＜3%，肥帶寬度＞3cm，追肥的部位在植株行測(cè)10～20cm范圍，施肥后覆蓋嚴(yán)密，沒(méi)有明顯斷條情況。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的中耕施肥裝置，基本都能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)溝、施肥、培土、用形等工序一次完成，但是使用較為廣泛的外槽輪式排肥器很難滿足馬鈴薯需肥量大要求。

（2）研究和應(yīng)用螺旋推進(jìn)施肥系統(tǒng)。在對(duì)外槽輪式排肥器的特點(diǎn)和性能進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，研究出了螺旋推進(jìn)式施肥系統(tǒng)。由地輪經(jīng)過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)向螺旋排肥軸傳遞動(dòng)力，使螺旋排肥軸能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；螺旋排肥軸上面有兩組具有相反旋向的螺旋片組，分別推動(dòng)肥箱中的肥料到

左右兩側(cè)的排肥出口；在重力作用下，沿著肥管向施肥器流動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋排肥軸在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，來(lái)調(diào)節(jié)施肥裝置的施肥量。

3 產(chǎn)后農(nóng)機(jī)裝備以及農(nóng)藝要求

（1）收獲農(nóng)藝針對(duì)機(jī)械化生產(chǎn)的要求。在使用機(jī)械化進(jìn)行馬鈴薯收獲的過(guò)程中，需要先將雜草和莖葉去除掉，將機(jī)組作業(yè)效率提高的同時(shí)做到培肥犁地。其作業(yè)要求是，收獲馬鈴薯，明薯率≥98%，埋薯率≤2%，損傷率≤1.5%；應(yīng)采用橫軸立刀式的馬鈴薯莖葉切碎機(jī)，切碎長(zhǎng)度≤15cm，去除雜草莖葉率≥80%，割茬的高度≤15cm。打秧機(jī)的作業(yè)質(zhì)量與收獲機(jī)的作業(yè)效果有著直接的關(guān)系。在設(shè)計(jì)橫軸立刀打秧機(jī)的排布刀軸方案時(shí)，需要保持打秧機(jī)刀軸平衡，使打秧機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)得到保證，將打秧的作業(yè)質(zhì)量提升上去。

（2）橫軸立刀全仿形打秧機(jī)。4JYQ2型橫軸立刀全仿形打秧機(jī)，是由拖拉機(jī)實(shí)現(xiàn)牽引以及進(jìn)行打秧作業(yè)的實(shí)施過(guò)程。該機(jī)械是由機(jī)架、限深輪、懸掛裝置、防護(hù)罩、傳動(dòng)系統(tǒng)、輔助支撐裝置、刀片以及旋轉(zhuǎn)刀軸組成。通過(guò)懸掛裝置，打秧機(jī)與拖拉機(jī)實(shí)現(xiàn)連接，通過(guò)限深輪進(jìn)行刀片與作物間間隙的調(diào)節(jié)。拖拉機(jī)的功率輸出軸能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)向旋轉(zhuǎn)刀軸傳動(dòng)動(dòng)力的過(guò)程，使其能夠做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)刀軸上安裝的刀片組在離心力作用下，能夠沿旋轉(zhuǎn)刀軸的徑向進(jìn)行展開(kāi)，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中打擊馬鈴薯秧，使其在刀片的沖擊作用下破碎，完成打秧作業(yè)。

該機(jī)械的關(guān)鍵部件就是刀軸，形狀不同的刀片通過(guò)銷(xiāo)軸分別在各個(gè)刀座上安裝。各個(gè)刀片在離心力的作用下，在刀軸的徑向進(jìn)行展開(kāi)，各個(gè)刀片在刀軸的徑向進(jìn)行展開(kāi)，各個(gè)刀片的端點(diǎn)在刀軸旋轉(zhuǎn)軸向界面形成包絡(luò)線的形狀，吻合與壟的截面形狀。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)各自調(diào)整的過(guò)程，互相輔助，并融合為一體，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益共同服務(wù)，在生產(chǎn)馬鈴薯的產(chǎn)前、產(chǎn)中以及產(chǎn)后的各個(gè)階段中，與我國(guó)不同地區(qū)的實(shí)際生產(chǎn)情況相結(jié)合，進(jìn)行多種作業(yè)機(jī)械裝備的研制和開(kāi)發(fā)，并都已經(jīng)投入使用中，為提高我國(guó)馬鈴薯的生產(chǎn)水平，提供了更為可靠、更多的選擇。

［1］周風(fēng)林，滿都拉，徐瑋．馬鈴薯收獲機(jī)械的現(xiàn)狀與市場(chǎng)前景分析［J］．農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化，1999，（3）.

［2］王黎明．有關(guān)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的若干問(wèn)題研究［J］．農(nóng)民致富之友，2016，（6）.

［3］肖文娜，李庭奇，趙麗．阜陽(yáng)市農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合存在的問(wèn)題與對(duì)策［J］．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014，（1）.

［4］李安寧．加快制度創(chuàng)新步伐推進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合［J］．農(nóng)機(jī)科技推廣，2012，（8）.

徐曼（1992-），女，內(nèi)蒙古根河人，碩士研究生，主要研究方向：節(jié)水灌溉與新技術(shù)。