洋蔥收獲機械化發展現狀綜述

封成智 楊蕾

【摘? ?要】 我國是世界上洋蔥產量最大的國家之一，但洋蔥收獲還是基本依靠人工。隨著人口老齡化和農村勞動力的減少，利用人工收獲洋蔥不僅成本高而且工作效率低。采用機械化收獲可以減少洋蔥收獲及其他人工產生的費用，有效地降低勞動強度，提高勞動效率。因此，探索適合我國的洋蔥機械化收獲甚至全程機械化技術很要必要。

【關鍵詞】 洋蔥;收獲機;機械化

[Abstract] China is one of the countries with the largest onion production in the world， but onion harvesting is basically dependent on labor. With the aging of the population and the reduction of rural labor， the use of artificial harvesting of onions is not only costly but also inefficient. Mechanized harvesting can reduce the cost of onion harvesting and other artificial production， effectively reduce labor intensity and improve labor efficiency. Therefore， it is necessary to explore the mechanized harvesting of onions suitable for China and even the whole mechanization technology.

[Keywords] onion;harvester;mechanization

Summary of the Development Status of Onion Harvest Mechanization

Feng Chengzhi? ?Yang Lei

（Gansu Productivity Promotion Center， Lanzhou? ?730000）

1? 引言

伴隨著我國農業產業結構的不斷調整優化，以洋蔥為代表的根菜類作物的產業規模和種植面積都在不斷擴大[1]。洋蔥是我們喜聞樂見的餐桌美味，在我國栽培種植分布廣泛，主要分布在內蒙古、甘肅、山東、河南、云南、四川等省份。根據2017年國際糧農組織（FAO）的統計數據顯示，我國洋蔥種植總面積為102.5萬hm2（1537.5萬畝），產量2230萬噸，面積、產量均居世界第一，主栽區種植面積達到20萬hm2（300萬畝）[4]，是我國主要的蔬菜之一。

以洋蔥為代表的根菜類作物在生產過程中的整地、中耕培土、噴藥等作業已基本可以實現全程機械化，但是收獲機械化水平偏低[1]。中國、印度、美國、日本是目前世界上洋蔥生產量最大的4個國家，只有發達國家日本和美國在洋蔥的栽培全程實現了機械化。在中國洋蔥的機械化程度較低，隨著人口紅利優勢的減弱，洋蔥收獲成本不斷提高。目前，探索適合在中國不同地域的洋蔥收獲機械化越發重要。

2? 根菜類機械化收獲技術及其發展

根據蔬菜收獲的不同部位，蔬菜收獲機可以分為葉菜類收獲機、根菜類收獲機和果菜類收獲機等[2]。國內外在根菜類蔬菜收獲機械化方面做了很多研究。胡蘿卜收獲機是最有代表性的根菜類蔬菜收獲機，世界上第一臺拔取式胡蘿卜收獲試驗樣機于1937年在美國研制成功，并以此為基礎研制了一系列根菜類作物牽引式聯合收獲機。現階段在損傷率低且凈收率高的要求下，收獲胡蘿卜的機械化問題基本得到了解決。與此同時，日本小橋工業公司推出的HP600型自走式蔬菜收獲機，可收獲馬鈴薯、胡蘿卜、甘薯等塊根類蔬菜[2]。

引進吸收國外技術的同時，根據我國具體情況改進了部分機型，滿足了市場對常見根類蔬菜收獲機械化的需求。例如中國農大研制了MZPH-820型馬鈴薯收獲機，甘肅農大研制了4UX-550型馬鈴薯收獲機，可一次性完成馬鈴薯的挖掘、土壤及莖葉分離以及裝箱等作業[2]。針對大蒜、洋蔥等淺根類蔬菜，普遍采用分段式的收獲方式收獲。收獲機將大蒜、洋蔥等從土里挖出后鋪在地上成條晾曬，然后由人工撿拾。針對牛蒡、山藥等深根類蔬菜，主要通過開深溝的方式收獲 [2]。

3? 洋蔥收獲機械化技術及典型案例

目前我國農戶小面積種植的洋蔥基本靠人工來收獲，每到洋蔥的收獲季節就要雇大量人工來完成收獲任務。隨著近幾年農村人口減少、人工成本的提高，在很大程度上增加了農戶負擔。我國雖然對洋蔥收獲機械化的研究還不多，且農戶極少采用專用的洋蔥收獲機，但還是有一些廠家推出洋蔥收獲機械化產品。比如黑龍江省畜牧機械化研究所研制的4CS1型洋蔥收獲機、甘肅酒泉市農業機械推廣站聯合酒泉市鑄隴機械制造有限責任公司聯合研制的4U-125型洋蔥挖掘機、黑龍江德沃科技開發有限公司的洋蔥收獲機、江蘇十方工程設備有限公司的TopAir型洋蔥收獲機、新鄉市志遠機械制造有限公司的洋蔥聯合收獲機等[3]。

3.1? 甘肅省研制4U-125型洋蔥挖掘機

甘肅省常見的洋蔥收獲機型有兩種，一種是挖掘分離型，這種機型與馬鈴薯挖掘機結構基本相同，只是改變了挖掘深度，主要由懸掛或牽引聯接裝置、挖掘鏟、變速箱、傳動裝置、振動篩、分離機構等組成，這種機型機構簡單作業效果好，但功能單一且生產效率低。另一種是牽引式聯合收獲型，主要由發動機、行走裝置、變速箱、傳動裝置、挖掘部件、輸送、分離、清選、提升、卸料裝置等部分組成。該機型能一次完成切秧滅秧、挖掘、輸送、分離、鋪條、撿拾、清選、裝運等項作業，能收獲大面積種植的洋蔥，并且生產率高、作業效果好，缺點是機械的結構復雜、故障多、可靠性低[4]。

以甘肅酒泉為例，酒泉市農業機械推廣站綜合考慮酒泉市的地理環境、洋蔥種植模式，并借鑒國內外根莖類挖掘機械技術，聯合酒泉市鑄隴機械制造有限責任公司在2014年成功研制了4U-125型洋蔥挖掘機。

4U-125型洋蔥挖掘機主要由機架、挖掘鏟、輸送篩、懸掛臂、搖臂篩、傳動系統，后篩搖擺機構和地輪總成組成，與約30馬力～40馬力有后動力輸出軸的輪式拖拉機配套使用。作業時拖拉機的牽引收獲機前行，挖掘鏟將洋蔥挖起，通過輸送篩將其運至搖臂篩分離土壤與作物。該挖掘機能一次性完成挖掘、分離、二次分離和鋪放作業，操作簡便、適用性較強、收獲效率高，不堵草、漏土快[5]。4U-125型洋蔥挖掘機生產效率可達到0.55hm2每小時，是人工勞動作業的12倍，畝節約勞動力4個工日。4U-125型洋蔥挖掘機研制成功填補了酒泉市洋蔥機械挖掘收獲的空白，具有良好的推廣應用前景[5]。

3.2? 青島農業大學研制圓蔥收獲機

青島農業大學針對圓蔥收獲機械化水平低、挖凈率低、破損率高等問題，結合我國圓蔥種植模式、種植環境的特點，研制了4行牽引式圓蔥收獲機。該圓蔥收獲機可依次完成4行圓蔥的挖掘拔取、輸送、秧苗切割、去土和集收等功能[6]。科研團隊優化設計了該收獲機的各功能部件結構，并分配設計了動力傳動系統。根據圓蔥收獲機樣機田間測試數據表明：該樣機的圓蔥損失率為1.2%，傷蔥率為1.25%，秧苗切割和側向輸送效果良好，均滿足生產需求。

3.3? 江蘇省全程機械化栽培洋蔥

江蘇省徐州市蔬菜研究所、江蘇省豐縣農業委員會蔬菜研究所結合徐州市洋蔥標準化栽培體系，在2017至2018年聯合日本久保田公司開展了洋蔥全程機械化栽培技術試驗和示范，示范推廣范圍包括江蘇省蘇州市吳江區、泰州市姜堰區、徐州市豐縣的部分區域[7]。

洋蔥高度機械化栽培包括全自動機械播種技術、全自動苗床機械剪葉、全自動機械化整地和移栽、全自動機械化收獲和撿拾等。試驗使用日本播種機型號OSE-12播種丸粒化種子，TC-110D型剪葉機進行苗床剪葉。然后用起壟機起壟，采用日本的洋蔥起壟種植標準：壟溝寬30cm、壟面寬100cm、壟高20cm。起壟同時可配套藥劑噴灑裝置噴灑封閉除草劑，并進行機械化覆膜。當洋蔥幼苗苗齡達到60天時用OPK-4型自動移栽機進行機械化移栽。待洋蔥已達到成熟指標，利用洋蔥收獲機OH-4MSR開始收獲洋蔥。OH-4MSR收獲機在拔起洋蔥的同時可剪掉葉片，并將洋蔥整齊排列在壟面以備撿拾。待洋蔥晾曬后，使用KOP-1000型洋蔥撿拾機進行自動化撿拾。該撿拾機通過升運裝置可將晾曬好的洋蔥直接輸送至田外的運輸貨車內[7]。

根據日本久保田洋蔥全程機械化栽培技術的試驗數據顯示：試驗使用的OH-4MSR型洋蔥收獲機需1人操作，1小時可收獲667m2（1畝）的洋蔥，按照每天工作8小時計算，每天能收獲5336m2（8畝）左右;KOP-1000型洋蔥撿拾機也需1人操作，1小時可撿拾1001m2（1.5畝）洋蔥，按照每天工作8小時計算，每天可撿拾8004m2（12畝）左右;另需1人駕駛運輸車將撿拾好的洋蔥運送出去，每天可將已撿拾的8004m2（12畝）洋蔥全部運送出去。人工收獲洋蔥的數據為：1天收獲667m2（1畝）洋蔥需要4人，平均每人每天大約收獲166.8m2。

根據洋蔥產量及全程機械試驗的效果分析，該洋蔥全程機械化栽培技術適宜在短日照、中日照和長日照地區進行推廣。全程農機與農藝結合的機械化栽培洋蔥技術，不僅減少了洋蔥種植勞動力成本，同時降低了勞動強度，提高了勞動效率。

4? 制約機械化收獲的因素與建議

4.1? 存在問題

自從農戶以家庭為單位向集體組織承包土地以來，原來大塊的土地被分割成小塊，以蔬菜為例，多為小農戶種植。而發達的歐美國家多為大農場模式，所設計投向市場的成熟的收獲機械大多體積較為龐大，我國的小面積種植不適宜大型機械化作業，甚至有些地區不具備機械化收獲的條件[3]。農業機械的使用范圍還有一定的局限性，通用機械對土壤條件、作物要求、作業幅寬、收獲時機等都有一定的要求和標準。我國蔬菜的播種過程、移栽過程、澆灌過程等機械化程度較低，粗放的種植方式，農藝不標準、不規范。如有些地方壟上單行種植，有些地方實行壟上雙行種植，且壟距不統一，這就使得機械的通用性降低。加上我國地形環境的雜復多變，地貌高低起伏、作業對象的特殊性與差異性、種植方式的不同等原因，使得機械化收獲的質量和效率下降。

成熟的收獲機械大多制造成本高、價格昂貴，機械設備一次性投資大，一般農民負擔不起。同時機械設置的利用周期短，小型號、實用性強的機型更適宜于我國的種植模式。

機械收獲蔬菜時易將泥土和蔬菜的葉梗等堆積在機械的死角，造成堵塞機械設備，加上收獲機械結構中機械傳動的方部分增加了其復雜性，可靠性降低，影響收獲效率和質量。

此外，很多偏遠地區的農民認為農業種植生產是一種勞動密集型的產業，從思想上更愿意接受傳統人工作業，對作物機械收獲的接受程度不夠。

4.2? 今后研究方向

在引進國外根菜收獲機械技術的基礎上，我國基本解決了少數幾種根菜類蔬菜的機械化收獲問題。針對目前存在的問題，著重從以下幾個方面給出建議。

4.2.1? 作物物理特性研究和農機結構性能優化? ? 收獲類機械研發的重要環節是對其作物物理特性的研究。如洋蔥按鱗莖形成的特性可分為普通洋蔥、分蘗蔥、頂生洋蔥等[8]。每種類型株徑、根莖、株高、開展度等又形態各異。對每種作物的物理特性的研究（抗拉強度、剪切力、拔取力等），可以為機械收獲的整體研發、關鍵部件參數的設定提供理論依據[2]。在實現機械性能的前提下，設計收獲機械結構緊湊簡單、體積小、最大程度地提高使用壽命、降低制造成本、經濟實惠和通用性好的機型更迎合廣大的市場需求。

4.2.2? 農機和農藝相結合? ? 農業機械化的發展離不開農藝的支持。通過相關學科專家的協同研究，加強對作物種植規范和技術標準的研究，培育易于大規模機械化收獲的作物品種，制定符合機械化收獲的栽培模式，如行距、壟作、平作等。同時采取合理的措施做好土地流轉，倡導土地的適度開發，營造良好的條件實施標準化種植，為機械化種植、收獲創造條件，為實現作物全過程機械栽培提供支撐。

4.2.3? 提高農機通用性? ? 采用不適宜的收獲機械會增加種植作物的成本。結合作物特性和共性，合理設計機械結構，使其具有結構緊湊、田間適應性強、工作性能好、操作方便等優點。增加機械的功能性和適應性，通過調整作業參數或者更換部分零部件的方法來實現一機多用，可提高農機的通用性，降低農機作業成本。

4.2.4? 加強智能化、自動化農機裝備研發? ? 隨著現代科技的高速發展與應用，以情報信息為先導，加強智能化、規模化、自動化農機裝備與技術的研發制造，既是農業現代化發展的客觀要求，也是轉變農業生產方式的現實需要。按照《中國制造2025》重點領域中有關農業裝備的發展要求，加快農業生產中自動化智能化農機裝備研發，加大對智能化農機裝備領域的支持與推廣力度，促進智能化農機裝備研發與應用。

參考文獻：

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[7] 崔慕華，韓興華，趙玉云，等.洋蔥全程機械化栽培技術[J].中國蔬菜，2018（9）：77-79.

[8] 胡良龍，胡志超，王海鷗，等.洋蔥的生產種植及其收獲機械[J].農業裝備機械，2007（2）.