○山東省德州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 劉紹鋒 賈海霞 王建英

我國大蒜種植面積1000萬畝左右，占全世界的70%左右，大蒜出口量占世界大蒜總出口量的90%左右。我國是全球大蒜最大的生產(chǎn)國，而山東作為我國大蒜的主產(chǎn)區(qū)，種植面積達(dá)300多萬畝，占全國大蒜種植面積的1/3，種植面積和產(chǎn)量均居全國首位，其次是河南、江蘇等。目前，山東省各地都有種植，重點分布在濟(jì)寧、臨沂、菏澤等地，其中，金鄉(xiāng)、蘭陵、魚臺、嘉祥、成武、定陶、蘭山等縣市區(qū)已形成規(guī)模化種植，已成為農(nóng)民增收的主要經(jīng)濟(jì)來源。金鄉(xiāng)縣有86萬畝耕地，每年大蒜種植面積有60萬畝，金鄉(xiāng)大蒜以高產(chǎn)、個大、甜辣馳名中外，是國內(nèi)生產(chǎn)大蒜的第一大縣，1996年金鄉(xiāng)被命名為“中國大蒜之鄉(xiāng)”，也是國內(nèi)甚至是國際上大蒜價格形成中心，大蒜產(chǎn)業(yè)被評為是山東省十大影響力產(chǎn)業(yè)集群之一。

山東省大蒜種植為一年一季種植。種植時間一般在秋分前后，種植方式以平作為主。部分地區(qū)有與西瓜或棉花間作的種植習(xí)慣。種植的行距一般為18～20cm，一般株距8～15cm，單株高度一般在60～70cm，出薹后高度一般在50～60cm，生蒜生長深度一般在4～5cm土層以內(nèi)。正常年份，蒜薹收獲時間一般在5月的中下旬，生蒜收獲時間一般在6月上旬前后一周內(nèi)收完。畝產(chǎn)量一般在800～1300kg，蒜薹畝產(chǎn)量一般在300kg左右，其中以金鄉(xiāng)產(chǎn)大蒜和蘭陵產(chǎn)蒜薹著名。

一、大蒜生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀

目前，我國大蒜生產(chǎn)仍主要以人工為主，我國的大蒜生產(chǎn)機(jī)械技術(shù)不夠成熟，未能得到廣泛應(yīng)用。大蒜的栽植和收獲是大蒜生產(chǎn)過程中兩個重要環(huán)節(jié)，其人工作業(yè)勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，已成為制約我國大蒜規(guī)?；N植的瓶頸。隨著農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移的加快，大量農(nóng)村勞動力外出打工，使得農(nóng)村勞動力緊張，勞動力費用成倍增長。因此，解決大蒜生產(chǎn)機(jī)械化已成為當(dāng)務(wù)之急。由于大蒜瓣是極不規(guī)則的外形，加之栽植的農(nóng)藝要求必須是瓣尖朝上且直立栽植，因此大蒜栽植機(jī)械發(fā)展較慢。在大蒜栽種方面，我國的大蒜栽植機(jī)械基本上都處在試驗示范階段，最主要的難題是不能很好地滿足大蒜瓣尖朝上的農(nóng)藝要求。雖然有的大蒜栽植機(jī)，解決了自動喂料、蒜種下落時瓣尖向上控制、栽種入土?xí)r瓣尖直立控制以及落種過程中防堵和防損傷等技術(shù)難題，取得了很大突破，但是由于蒜瓣落入種溝后，在覆土的過程中缺少方向控制，所以不能保證直立的農(nóng)藝要求，仍然未能大面積推廣大蒜機(jī)具。在大蒜收獲方面，大蒜收獲機(jī)械的主要機(jī)型均集中在山東，相對大蒜栽植機(jī)械來說，大蒜收獲機(jī)各機(jī)型都能完成收獲作業(yè)，只不過是作業(yè)效果和適應(yīng)性有些差異。

二、大蒜生產(chǎn)機(jī)械化存在的問題

大蒜生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展水平已成為大蒜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。從目前發(fā)展?fàn)顩r來看，大蒜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)個別環(huán)節(jié)有所突破，但全程機(jī)械化水平較低。按照大蒜的不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其所需機(jī)械主要有耕整地機(jī)械、播種機(jī)械、鋪膜機(jī)械、植保機(jī)械、排灌機(jī)械、收獲機(jī)械、等級分揀機(jī)械和產(chǎn)品加工機(jī)械等。這些機(jī)械設(shè)備中除耕整地機(jī)械、植保機(jī)械和排灌機(jī)械可與其它作物通用外，其余機(jī)械設(shè)備均為大蒜生產(chǎn)專用，需按農(nóng)藝要求進(jìn)行專門設(shè)計制造。目前存在的主要問題如下：

1.播種機(jī)械方面。目前，大蒜生產(chǎn)基本上仍以人工為主，現(xiàn)在用工最大的環(huán)節(jié)就是播種環(huán)節(jié)，幾乎都是靠人工進(jìn)行播種，大蒜人工栽種用工多、強(qiáng)度大、成本高。一畝地一般需播種3～4萬多顆以上大蒜瓣，有的甚至5萬多顆。播種作為大蒜生產(chǎn)的第一環(huán)節(jié)，聯(lián)結(jié)著后續(xù)收獲、分級、加工等多個環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)大蒜全程機(jī)械化的第一個關(guān)鍵起點。大蒜高效精準(zhǔn)播種的實現(xiàn)，能夠積極提高我國大蒜全程機(jī)械化水平、減輕農(nóng)民的勞動強(qiáng)度、增加農(nóng)民收入、有力推進(jìn)我國大蒜產(chǎn)業(yè)規(guī)模化與現(xiàn)代化發(fā)展。目前為止，國內(nèi)仍缺少非常成熟的機(jī)械用于大面積生產(chǎn)活動，有些科研院所和生產(chǎn)廠家已進(jìn)行了一些研究和生產(chǎn)，取得了一定的成效，但在農(nóng)藝要求的“根下尖上”、“直立插入”等方面，還存在著設(shè)計和制造上的很大差異，需進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

我國現(xiàn)有的大蒜播種機(jī)存在四大問題：一是由于大蒜種子形態(tài)不規(guī)則且顆粒較大，現(xiàn)有機(jī)械大蒜單粒取種困難；二是大蒜在種植過程中芽尖直立栽種控制困難；三是大多存在傷蒜、直立度低、種植間距不一等問題；四是機(jī)器工作狀態(tài)不穩(wěn)定，故障率較高等。

2.收獲機(jī)械方面。無論是打捆式還是切秧式聯(lián)合收獲機(jī)，都對大蒜的行距、株距、土壤類型和土壤含水率等方面有一定的要求，而目前的收獲機(jī)械的適應(yīng)性較差。一方面是因為我國各地區(qū)大蒜種植模式不統(tǒng)一，平作、壟作、間作均有，壟距、行距不一，缺乏統(tǒng)一的種植標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響了收獲機(jī)械的適用性；另一方面，土壤類型對機(jī)具的作業(yè)性能影響較大，黏壤土的土壤含水率較高，地膜、蒜秧或雜草在機(jī)具上纏繞堆積，嚴(yán)重影響作業(yè)質(zhì)量，甚至不能作業(yè)。

3.國外的播種機(jī)無法直接引進(jìn)使用。因為我國和國外的大蒜種植模式不同，中國人吃蒜薹，這就要求大蒜在種植的時候必須芽尖朝上，才能保證蒜薹直立生產(chǎn)，在大蒜成熟收獲前需先將蒜薹收獲。但國外沒有吃蒜薹的習(xí)慣，所以就不要求大蒜直立栽種，這也是為什么國外機(jī)械無法直接引進(jìn)的原因。蒜薹收獲也是一項費工、費時、強(qiáng)度較大的環(huán)節(jié)。西北農(nóng)林科技大學(xué)、河南科技大學(xué)、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研單位都有所研究。目前，尚未成熟的機(jī)械問世。

總之，我國大蒜生產(chǎn)機(jī)械化水平還很低，特別是在種植、收獲環(huán)節(jié)，缺少可靠的機(jī)具，成熟實用的大蒜生產(chǎn)機(jī)械化產(chǎn)品研發(fā)尚處于初期階段，質(zhì)量都普遍存在一定問題，可靠性差。大蒜機(jī)械化作業(yè)發(fā)展的滯緩，嚴(yán)重制約了我國大蒜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相對于人工作業(yè)，機(jī)械作業(yè)可以大大縮短收獲期、減輕勞動強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本、實現(xiàn)提質(zhì)增效。因此，加快大蒜機(jī)械創(chuàng)新、研發(fā)、突破，迫在眉睫。

三、大蒜播種機(jī)械化技術(shù)

近年來，山東省的濟(jì)寧、菏澤、德州、聊城等地都開展了瑪麗亞、慶華、帝龍等品牌大蒜播種機(jī)的試驗、示范和推廣。

1.瑪麗亞2BUX系列高效精準(zhǔn)大蒜播種機(jī)。該播種機(jī)系山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院與山東省瑪麗亞農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司聯(lián)合研制的高效精準(zhǔn)大蒜播種機(jī)。播種機(jī)突破了“單粒取種、鱗芽方向控制、直立栽種”等大蒜播種關(guān)鍵技術(shù)難題，在我國大蒜播種機(jī)械方面取得了歷史性突破。其原理是：首先，大蒜播種機(jī)壓穴錐壓穴錐按照一定的行距和穴距形成一定大小孔洞形錐穴，爾后，經(jīng)過挑選后的蒜瓣由分種器自由下落在錐形螺旋導(dǎo)種管中，在導(dǎo)種管的作用下入土，入土的蒜瓣根朝下、牙朝上剛好落入錐穴孔洞中。播種機(jī)在行進(jìn)中壓穴錐和分種器必須要同步，蒜瓣自由下落經(jīng)錐形螺旋導(dǎo)種管的滯后時間要讓蒜瓣剛好能進(jìn)入孔洞中。為使蒜瓣自由下落順暢，錐形螺旋導(dǎo)種管內(nèi)孔壁光滑，內(nèi)孔的直徑要比蒜瓣最大尺寸大10mm，這樣可保證在錐形螺旋導(dǎo)種管的作用下，解決入土的蒜瓣根朝上、牙朝下和賭管的問題。蒜瓣的結(jié)構(gòu)決定了蒜瓣重心大概在大頭根部向上的三分之一的位置，蒜瓣在錐形螺旋導(dǎo)種管內(nèi)的下落速度和自旋速度越快蒜瓣入土的鱗芽朝上率就越高。

實踐證明，瑪麗亞2BUX高效正芽精準(zhǔn)大蒜種植機(jī)。種植效果好，行距標(biāo)準(zhǔn)化為18cm，也可以定制15cm～22cm，株距8cm～14cm可調(diào)，帶有旋耕機(jī)旋土和精準(zhǔn)正芽種植設(shè)備，而且還有驅(qū)動覆土整平設(shè)備，配置90馬力以上大四輪拖拉機(jī)。每小時可種植4畝左右，精準(zhǔn)正芽率在90%以上。

2.濟(jì)南慶華機(jī)械有限公司生產(chǎn)的慶華牌2BUZ大蒜播種機(jī)。播種機(jī)采用的取種器形式為鏈勺式；取種器運轉(zhuǎn)方式為連續(xù)運轉(zhuǎn)式；定向器形式為錐形碗式；種植器形式為插播式。在商河、齊河、聊城、蒼山、高青、平度、萊蕪、惠民、永年等地播種試驗都取得成功，大蒜播種機(jī)插播入土的蒜芽朝上率達(dá)到90%以上。

3.山東帝龍機(jī)械有限公司生產(chǎn)的大蒜氣動直立播種機(jī)。五道正芽矯正系統(tǒng)，直立正芽率90%以上，不堵種、不重播、不漏播、不傷種，適應(yīng)性較好，行距6～18cm，株距6～12cm，作業(yè)效率3～5畝/小時。

4.哈克（邯鄲）農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造有限公司生產(chǎn)的大蒜播種機(jī)。在關(guān)鍵技術(shù)上，播種機(jī)根據(jù)“人手”仿生學(xué)，連續(xù)精確點播，播種形式為穴播，接近人工種植農(nóng)藝，精粒取種，保證播種過程的穩(wěn)定、可靠、高效；可一次性實現(xiàn)播種、噴藥、覆膜；作業(yè)效率2～5畝/小時，是人工效率的15倍；大蒜鱗芽朝上率較高，最高可達(dá)95%；適應(yīng)性強(qiáng)，可適用于不同地域的種植農(nóng)藝。

四、大蒜收獲機(jī)械化技術(shù)

1.大蒜生產(chǎn)迫切需要機(jī)械收獲。

（1）人工收獲時間緊、用工多、成本高。一般人工收獲大蒜的工序是：用鏟子從地里掘取大蒜并將土抖掉→用刀切除大蒜的須根并鋪放→用胡刀切除大蒜秸稈并聚攏蒜頭→大蒜裝袋→蒜袋搬到運輸工具→大蒜運送到晾曬場地。因此大蒜每畝收獲的用工量是非常的驚人，該產(chǎn)業(yè)迫切需要機(jī)械化收獲。

（2）大蒜收獲季節(jié)勞動力緊缺。目前我國處于農(nóng)村勞動力相對短缺時代，青壯年勞動力基本外出務(wù)工，農(nóng)村大多是老人、婦女和兒童。5月是大蒜收獲（收獲蒜薹20天左右）的時節(jié)，在這個時間段，勞動力是最短缺、最搶手的，每畝人工費到200～300元都難以找到工人。大蒜收獲時每人每天僅能收獲3分地的大蒜，而且會造成工人受傷等問題。一畝地至少需要3、4個人收獲一天才能收完，而且大蒜需要在一個多星期里集中收獲，否則就會出現(xiàn)大蒜爛在地里的現(xiàn)象。雇人收獲，一畝地需要一千多元的成本，若是遇到當(dāng)年大蒜行情差，賣價不抵人工費用。

（3）大蒜收獲機(jī)應(yīng)用趨于成熟。大蒜收獲機(jī)是在大蒜成熟時用機(jī)械對大蒜挖掘、去土、輸送、整理、切莖、收集、轉(zhuǎn)運等農(nóng)藝環(huán)節(jié)或單項、或多項、或全部環(huán)節(jié)進(jìn)行收獲的農(nóng)機(jī)具。由于相對大蒜播種機(jī)技術(shù)難度小、結(jié)構(gòu)簡單。近年來，大蒜收獲技術(shù)成熟較快，大蒜生產(chǎn)區(qū)通過召開現(xiàn)場會和新機(jī)具的試驗示范，大蒜收獲機(jī)取得了很好的推廣應(yīng)用。

2.大蒜機(jī)械收獲技術(shù)要求。

1）分段收獲，挖出蒜頭后就地晾曬1～2天，作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)為：挖掘深度7～15cm，傷蒜率≤2%，損失率≤2%，明蒜率≥95%；

2）聯(lián)合收獲作業(yè)指標(biāo)為：傷蒜率≤3%、損失率≤3%、含雜率≤5%、挖掘深度7～15cm、留梗長度一致性≤2.5cm。

3.大蒜半機(jī)械化收獲機(jī)（大蒜挖掘機(jī)）。大蒜半機(jī)械化收獲機(jī)一般只完成“將大蒜從地里挖掘出來，或鋪放或雜放 ”的過程，然后再用人工完成大蒜收獲的后續(xù)農(nóng)藝環(huán)節(jié)： 將土抖掉→用刀切除大蒜的須根并鋪放→用胡刀切除大蒜秸稈并聚攏蒜頭→大蒜裝袋→蒜袋搬到運輸工具→大蒜運送到晾曬場地。這類大蒜收獲機(jī)功能單一，可以節(jié)省一些體力，難以實質(zhì)性提高勞動生產(chǎn)效率。但近年來山東省大蒜挖掘機(jī)機(jī)型較多（曲阜、金鄉(xiāng)、濟(jì)寧等），用其它作物收獲機(jī)進(jìn)行收獲大蒜。比較典型的就是用馬鈴薯收獲機(jī)、花生收獲機(jī)或大姜收獲機(jī)進(jìn)行大蒜收獲，其功能效果與大蒜半機(jī)械化收獲機(jī)相差無幾。

（1）前置式（半機(jī)械化）大蒜收獲機(jī)。保有量較多，應(yīng)用較為普遍。例如，瑪麗亞4DS-Q135A大蒜收獲機(jī)，配套動力18馬力到30馬力拖拉機(jī)，每小時可收2畝?，旣悂?DS-22A 打捆式大蒜收獲機(jī)，匹配動力50hp（馬力）以上拖拉機(jī)，工作效率4畝/小時。

（2）后置大蒜收獲機(jī)。臨沂（蘭陵）華翔鑫農(nóng)業(yè)機(jī)械科技有限公司、曲阜圣泰機(jī)械公司等都生產(chǎn)后置式大蒜收獲機(jī)。

4.大蒜聯(lián)合收獲機(jī)。大蒜聯(lián)合收獲機(jī)，一次可完成對大蒜挖掘、去土、輸送、整理、切莖、收集、轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)。作業(yè)模式基本上與小麥聯(lián)合收獲機(jī)相同，每一個收獲來回可將大蒜轉(zhuǎn)運至運輸工具。農(nóng)戶將大蒜運輸?shù)搅罆駡龅卦儆缅幖羟谐毟缓罅罆瘛?/p>

市場上應(yīng)用較好的大蒜收獲機(jī)有：山東帝龍機(jī)械有限公司生產(chǎn)的大蒜聯(lián)合收獲機(jī)、廣州吉田農(nóng)機(jī)制造公司生產(chǎn)的大蒜聯(lián)合收獲機(jī)等。