農機與農藝相結合的馬鈴薯生產全程機械化研究

徐 曼，張健偉

（1.畢節市農業機械研究所，貴州 畢節 551700；2.畢節市農機安全監理所，貴州 畢節 551700）

農機與農藝相結合的馬鈴薯生產全程機械化研究

徐 曼1，張健偉2

（1.畢節市農業機械研究所，貴州 畢節 551700；2.畢節市農機安全監理所，貴州 畢節 551700）

我國具有較大的馬鈴薯種植面積，但是與世界平均水平相比，單產水平還是要低20%，和馬鈴薯生產大國相比，具有較大的差距。根據各自進行調整，相互輔助，融為一體，為農業生產的綜合效益共同服務，在生產馬鈴薯的產前、產中、產后的各個階段中，與我國不同地區的實際生產情況相結合，進行多種作業機械裝備的開發研制，并且都已經投入到生產使用中，為了提高我國馬鈴薯生產的水平，提供了更為可靠，更多種類的選擇。

農機；農藝；馬鈴薯

我國種植馬鈴薯的面積超過了500萬hm2，在世界上居首位，有超過8000萬t的產量，在世界上居第四位，雖然種植面積和產量較多，但是和世界平均水平相比，單產水平仍然低20%，對比先進的馬鈴薯生產國家具有較大的差距。一些專家指出，只對農機服務于農藝的思維進行單方面的要求已經過時了，之后就會是各自進行調整，相互輔助，融為一體，為農業生產的綜合效益共同服務。最近幾年，在馬鈴薯的產業體系中，不同方面的專家進行密切合作，有機結合作業裝備、植被、品種，得到了比較可觀的研究和應用成果。

1 產前的農機裝備和農藝要求

（1）原有的農機裝備與農藝要求之間的矛盾。我國種植馬鈴薯具有分布區域廣，作業季節、地理條件差別大，對于播種機具、整地要求不盡相同的特點。進行實時播種是對出苗整齊度進行保證的重要措施，在地下10cm處具有8～12°C的穩定地溫時，就能夠進行播種。作業要求是，傷種率≤1.5%，重種指數≤4%，漏種指數≤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%；應該在種子的側下方或者正下方進行施放種肥，與中間的距離要大于5cm，并且需要保證連續均勻的肥條；苗帶具有較好的直線型，更利于田間管理。

因為歷史、經濟、地域等方面的原因，北方的一季作區以及中原的二季作區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的種植行距逐漸發展，適合高效、大型的播種、整地類的機具進行作業。西南單雙季混作區、南方冬作區坡度大、地塊小，60,70cm的行距較多，對于原有的播種、整地機具難以進行機械化作業。

（2）針對于北方一季作區以及中原二季作區的播種機的研發。據前所述，我國馬鈴薯產業中的技術體系依托于東北農業大學，在多年的優化和試驗過程中，進行了2CMF系列2行以及4行馬鈴薯施肥種植機的研發，使可以選擇行距、可以調節株距、可以控制施肥量并且能夠實現開溝起壟、覆土、鎮壓同步進行的目標。機器由機架、負荷開溝器、肥箱施肥裝置、傳動裝置、種箱播種架、清種裝置、地輪、鎮壓輪、覆土鏵等部分組成。這個系列的馬鈴薯種植施肥及能夠將開溝、播種、施肥、覆土、鎮壓等功能一次完成，和傳統的半機械化或者人工種植的方式比較，不但能夠減輕人員的勞動強度，同時也將拖拉機進行機械攜帶的次數減少，最為重要的是能將種植精度以及作業的效益提高，能滿足將北方一季作區以及中原二季作區中種植的壟作要求。

（3）針對于西單雙季混作去以及南方冬作區的小型播種機的研發。2CMF系列的馬鈴薯種植施肥雖然具有較高的作業效率和作業質量，但是在山地、丘陵以及小區播種作業的過程中，存在著轉移、轉彎等耗工較多問題。因而，針對以上的作用要求，進行2CMB小型馬鈴薯種植施肥機的深入研發，以針對不同地區的山區丘陵的自然社會經濟特點進行研究。這類機器一般為懸掛式的，使用25馬力以上的拖拉機進行牽引作業，能夠將雙行開溝、播種、測深施肥以及覆土等作業一次完成。其主要有施肥裝置、牽引架、排種裝置、種箱、地輪、補種架、覆土機構、機架等構成。這類機械具有結構加單，調整、操作方便對于配套動力的要求小，轉移、轉彎耗工少，更適合與山地、丘陵以及小區種薯的播種作業。

2 產中的農機裝備以及農藝要求

（1）中耕施肥階段的農藝要求。根據各個地區中用肥方式、目標產量以及常規化肥的追肥用量，在馬鈴薯的出苗期進行中耕培土，并在花期進行施肥培土。根據地區不同，使用較小型的田間管理機械以及高地隙中耕培土施肥機，針對粘重的田間土壤，可以使用動力式的中耕培土及機型追肥的中耕機械化設備；針對砂性土壤，進行中耕壟形施肥時，能夠將田間的雜草減少，可以將開溝、培土、施肥、用形等工序一次完成。應該將追肥機的各個排肥口的施肥量調整為一致，針對產量的一般目標馬鈴薯追施專用肥量為750～2250kg/hm2。追肥機的行間通過性能應該非常良好，在進行追肥作業時不會造成明顯傷根情況，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10～20cm范圍，施肥后覆蓋嚴密，沒有明顯斷條情況。

現在國內使用的中耕施肥裝置，基本都能夠實現開溝、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）研究和應用螺旋推進施肥系統。在對外槽輪式排肥器的特點和性能進行認真分析的基礎上，借鑒國外先進技術，研究出了螺旋推進式施肥系統。由地輪經過傳動系統向螺旋排肥軸傳遞動力，使螺旋排肥軸能夠產生旋轉；螺旋排肥軸上面有兩組具有相反旋向的螺旋片組，分別推動肥箱中的肥料到

左右兩側的排肥出口；在重力作用下，沿著肥管向施肥器流動。通過調節螺旋排肥軸在單位時間內轉動的圈數，來調節施肥裝置的施肥量。

3 產后農機裝備以及農藝要求

（1）收獲農藝針對機械化生產的要求。在使用機械化進行馬鈴薯收獲的過程中，需要先將雜草和莖葉去除掉，將機組作業效率提高的同時做到培肥犁地。其作業要求是，收獲馬鈴薯，明薯率≥98%，埋薯率≤2%，損傷率≤1.5%；應采用橫軸立刀式的馬鈴薯莖葉切碎機，切碎長度≤15cm，去除雜草莖葉率≥80%，割茬的高度≤15cm。打秧機的作業質量與收獲機的作業效果有著直接的關系。在設計橫軸立刀打秧機的排布刀軸方案時，需要保持打秧機刀軸平衡，使打秧機高速運轉得到保證，將打秧的作業質量提升上去。

（2）橫軸立刀全仿形打秧機。4JYQ2型橫軸立刀全仿形打秧機，是由拖拉機實現牽引以及進行打秧作業的實施過程。該機械是由機架、限深輪、懸掛裝置、防護罩、傳動系統、輔助支撐裝置、刀片以及旋轉刀軸組成。通過懸掛裝置，打秧機與拖拉機實現連接，通過限深輪進行刀片與作物間間隙的調節。拖拉機的功率輸出軸能夠實現經過傳動系統向旋轉刀軸傳動動力的過程，使其能夠做旋轉運動。在旋轉刀軸上安裝的刀片組在離心力作用下，能夠沿旋轉刀軸的徑向進行展開，在旋轉過程中打擊馬鈴薯秧，使其在刀片的沖擊作用下破碎，完成打秧作業。

該機械的關鍵部件就是刀軸，形狀不同的刀片通過銷軸分別在各個刀座上安裝。各個刀片在離心力的作用下，在刀軸的徑向進行展開，各個刀片在刀軸的徑向進行展開，各個刀片的端點在刀軸旋轉軸向界面形成包絡線的形狀，吻合與壟的截面形狀。

4 結語

根據各自調整的過程，互相輔助，并融合為一體，為農業生產的綜合效益共同服務，在生產馬鈴薯的產前、產中以及產后的各個階段中，與我國不同地區的實際生產情況相結合，進行多種作業機械裝備的研制和開發，并都已經投入使用中，為提高我國馬鈴薯的生產水平，提供了更為可靠、更多的選擇。

［1］周風林，滿都拉，徐瑋．馬鈴薯收獲機械的現狀與市場前景分析［J］．農村牧區機械化，1999，（3）.

［2］王黎明．有關農機農藝結合的若干問題研究［J］．農民致富之友，2016，（6）.

［3］肖文娜，李庭奇，趙麗．阜陽市農機農藝融合存在的問題與對策［J］．現代農業科技，2014，（1）.

［4］李安寧．加快制度創新步伐推進農機農藝融合［J］．農機科技推廣，2012，（8）.

徐曼（1992-），女，內蒙古根河人，碩士研究生，主要研究方向：節水灌溉與新技術。