兩種芋頭輕簡栽培配套新型農機具及其使用要點

張培通 肖宏儒 王安 吳薇 趙映 殷劍美 王立 劉水東

設施蔬菜機械化

兩種芋頭輕簡栽培配套新型農機具及其使用要點

張培通 肖宏儒 王安 吳薇 趙映 殷劍美 王立 劉水東

特約欄目主持：陳永生

研究員，碩士生導師。現任農業部南京農業機械化研究所農業資源開發與設施農業工程技術中心主任，兼任江蘇省設施農業機械化專家組副組長、農業部農機化科技創新設施園藝工程專業組成員、中國蔬菜協會機械化分會副會長兼秘書長。在蔬菜生產機械化研究領域，研究蔬菜生產農藝規范化技術、精細化整地技術及機械化移栽技術等，研發了蔬菜壟作機械化復式作業機、多功能電動園藝拖拉機等。近年來，完成國家、部、省級項目30多項，出版專著2本，發表論文40多篇；獲專利授權30多項。獲中國農科院科技進步二等獎1項、江蘇省機械工業科技進步一等獎1項。

導讀：江蘇優質芋頭在壅土、收獲、除草等環節用工太多、勞動強度太大，成為限制優質芋頭規模化種植的主要“瓶頸”。研制的“芋頭起壟覆黑膜輕簡栽培技術”很好地解決了上述問題，在江蘇省農業科技自主創新資金“泰州芋頭產業發展關鍵技術研究與應用[CX（15）1024]”資助下，由農業部南京農業機械化研究所研制了該技術配套機械2套，經示范應用取得成功。現介紹這2臺機械的性能和相關技術要求。

優質芋頭是江蘇沿江地區地方特色農產品，常年種植面積1.33萬hm2以上，多是當地的土特農產品，享譽周邊市場，因此，著力將優質芋頭打造成為當地特色現代高效農業產業。隨著優質芋頭專業化規模種植基地的發展，優質芋頭原有的技術體系不適應規模種植的弊端逐漸表現出來，尤其在壅土、收獲、除草等環節用工太多、勞動強度太大，成為限制優質芋頭規模化種植的主要“瓶頸”。為此，江蘇有關單位聯合攻關，研制了“芋頭起壟覆黑膜輕簡栽培技術”，引進和改進配套農機具，實現該技術的機械化作業，為江蘇地方特色優質芋頭產業發展提供技術支撐，現簡單介紹引進和改進的芋頭種植配套機械，為芋頭全程機械化種植提供依據。

1 2CY-2芋頭播種聯合作業機

1.1 機具介紹

農業部南京農業機械化研究所作為江蘇省農業科技自主創新資金“泰州芋頭產業發展關鍵技術研究與應用[CX（15）1024]”配套機具研制課題組，研發優質芋頭高效種植農機具，2CY-2芋頭播種聯合作業機（圖1）就是其中之一。作業順序為：播種、起壟、噴除草劑、覆蓋黑地膜。作業幅寬2.3 m，播種深度10～15 cm；壟高≥15 cm，壟寬70 cm；每壟種植2行芋頭，行距40 cm，株距30～50 cm；蓋膜壓邊壓溝10～15 cm。該機具采用30～45 kW拖拉機為動力源，三角懸掛機構，碗式播種方案。機具行駛過程中，地輪帶動種箱內排種器旋轉，芋頭種子經種管掉入田間實現播種。土壤經開溝器開溝后，種子埋入壟下，經起壟犁起壟成型，壟高10～15 cm，確保芋頭播種后覆土厚度達到15 cm以上。除草劑藥箱與機具一體，采用噴桿結構，起壟后噴頭對播種行壟面噴霧，實現田間除草作業；鋪膜滾筒對壟面實現鋪黑膜作業，溝間地輪對溝間膜鎮壓。

圖1 2CY-2芋頭播種聯合作業機

2015年12月課題組完成樣機試制、調試；2016年3月中旬進行田間作業試驗，取得初步成功，又在如皋市進行了較大面積播種作業示范，工作效率達到3 335 m2/h左右，發現樣機存在一些機械結構和材料應用上的問題；2016年對樣機進行改進，上述問題得到解決或有效控制，機具研制成功。2016年11月在如皋市石莊鎮進行了實地模擬作業，并進行了省級鑒定，達到預期設計效果，通過了省級鑒定，檢測技術參數測定記錄列于表1。

表1 2CY-2芋頭播種聯合作業機技術參數測定記錄

2017 年該機具在靖江、如皋等優質芋頭主產區示范推廣，機械播種示范面積10 hm2，示范結果表明，該機具已達到設計要求，可在生產上推廣應用。

1.2 使用要點

采用2CY-2芋頭播種聯合作業機作業模式為：在平地開淺溝播種芋頭（試驗所用品種為泰興香荷芋），后在播種溝上起壟，在壟面上（播種行區域）噴除草劑，再將整個壟覆蓋黑地膜，出苗后破膜放苗。優點是農機作業1次完成播種、起壟、噴除草劑、覆蓋地膜作業，農機作業完全可以滿足起壟覆蓋高度要求，后期可以實行免壅根；缺點是芋頭出苗時間較長，及時放苗難，燙傷率高達27%。

應用該機具后，對傳統的芋頭栽培技術農藝體系進行重大變革和調整，以便于機械作業，主要是3個方面：一是將傳統芋頭膨大期多次壅土以滿足球莖膨大的地下疏松土層需要，改為播種時先將芋頭膨大需要的疏松土層做好，全生育期要保持壟體，膨大期不再壅土（或根據實際需要壅土1次），以滿足膨大期球莖膨大的需要。二是將傳統芋頭全生育期多次施肥，改為大部分肥料在播種前施入，膨大期再適當補充，實行2次施肥。三是將傳統多子芋壓邊荷改為定期鏟邊荷，以減少對覆黑膜的破壞。

1.3 燙傷問題

應用該機具后，最大的問題是出苗期間的燙傷問題，為此開展了芋頭燙傷對生長發育和產量形成的影響試驗，研究優質芋頭機械化起壟覆黑膜作業后3種類型燙傷苗 （根據燙傷外葉苞數量確定）的生長發育和產量情況，結果表明（表2），不同燙傷程度對芋頭前期的營養生長的影響較大，到12葉期地上部營養生長無顯著差別，表明苗期燙傷會抑制早期（4葉期以前）芋頭營養體生長，而隨著生育期的推進，燙傷對芋頭營養體生長的抑制作用越來越小。燙傷嚴重植株子孫芋略變小，對產量影響在5%左右。因此，從生產效益分析，與該機械配套的相關技術措施可以大面積示范推廣。

表2 不同燙傷處理對主要農藝性狀的影響

2 4UY-80鏟掘柵格輸送芋頭收獲機

2.1 機具介紹

該機械也由農業部南京農業機械化研究所優質芋頭高效種植配套機具課題組研制（圖2），采用牽引式行走方式，與30～60馬力（1馬力=0.735 kW）拖拉機三角懸掛，動力經減速箱，帶傳動系統至柵格輸送機構，最終完成芋頭收獲過程中的挖掘、歸芋、抖土、翻曬，機具加有送土旋轉機構，提高鏈掘格輸送長度。樣機田間試驗效果表明，鏟掘柵格輸送芋頭收獲機的收獲方式較能滿足芋頭收獲效果，作業效率3 335～6 667 m2/h，性價比高。2016年 11月在如皋市石莊鎮進行了4UY-80鏟掘柵格輸送芋頭收獲機實地收獲作業，并進行了省級鑒定，樣機通過了省級鑒定，達到預期效果。4UY-1鏟運柵格輸送芋頭收獲機檢測技術參數測定記錄列于表3。

表3 4UY-1鏟運式芋頭收獲機技術參數測定記錄

2.2 作業要點

該機具行駛過程中，深限輪溝間導向，割刀往復、旋轉運動對芋莖葉進行切割；土壤經破土防纏裝置破土后，芋頭經桿條升運鏈輸送到機具后邊，將芋頭拋曬田間翻曬，再由人工收集、分揀完成整個收獲過程。

應用該機具進行收獲作業，注意4個關鍵問題：①機械播種深度一致，便于收獲作業，最好與機械播種配合使用；②收獲時田間土壤濕度不能太大，以免濕泥堵塞收獲機具，同時防止收獲芋頭附著過多泥土；③收獲后將芋頭放在田間晾曬2天左右，晾干芋頭上的水分，便于儲存；④人工揀拾、分揀過程中要認真細致，減少遺漏損失。

應用上述2臺機具，可以確保“優質芋頭起壟覆黑膜輕簡栽培技術”的起壟和采挖2個費力費工的環節實現機械化作業，大大節省用工，降低勞動強度，有效解決目前優質芋頭種植環節的主要問題。今后將引進農機具，對后期施肥、鏟邊荷、揀拾芋頭等進行機械（或機具輔助）作業，推動優質芋頭種植實現全程機械化。

江蘇省農業科技自主創新資金項目[CX（15）1024]

張培通，江蘇省農業科學院泰州農科所，江蘇省農業科學院經濟作物研究所，225300，E-mail：ptzhang1965@163.com

肖宏儒，趙映，農業部南京農業機械化研究所

王安，吳薇，江蘇省農業科學院泰州農科所

殷劍美，王立，江蘇省農業科學院經濟作物研究所

劉水東，江蘇沿江地區農業科學研究所

2017-05-03