陳建寧 黃強華
(福建農林大學機電工程學院,福建 福州 350007)
伴隨著農業技術進步以及社會經濟水平的日益增長,我國已經成為世界上生產和消費大蒜最多的國家。近幾年,蒜苗作為特定時期的大蒜青苗具有殺菌、抗氧化、預防和治療心血管疾病、預防癌癥等醫療價值[3],由此市場上蒜苗的需求量也愈來愈大。據相關統計,我國大蒜種植面積占世界種植面積的1/2,總產量占世界的近4/5。大蒜在我國農產品貿易中占主導地位,市場中大蒜產品主要有青蒜苗、蒜薹及蒜頭。目前國內的相關研究大部分集中在蒜頭和蒜薹的收獲機械,而配套蒜苗的收獲機械在國內的研究中研究很少,農民大部分還是靠人工來完成收獲蒜苗的作業。機械化程度低、人工勞動強度大、收獲效率低,使得蒜苗收獲成本高。因此,研究蒜苗收獲機械推動蒜苗收獲的機械化至關重要。
作為世界大蒜生產、出口的大國,我國的相關收獲機械研究主要集中在蒜頭和蒜薹,對蒜苗收獲機械的研發有所欠缺,但還是有收獲機械可以運用到收獲蒜苗的工作中。
青島農業大學的申世龍等人創新設計的一款大蒜打捆收獲機,見圖1。該收獲裝置通過挖掘鏟將土壤中的蒜苗的根切斷,通過柔性夾送機構和側向輸送帶把蒜苗送至打捆裝置,打捆后并送回田地上,實現一次性完成收獲、傳輸、打捆多項工作,從而減輕人工收獲的工作強度,使蒜苗收獲的效率得到提高。但該機械沒有振動裝置,容易導致蒜苗根部土塊清理不完整,并且田間收獲后的蒜苗仍需要人工搬運。

1.限深輪;2.挖掘鏟;3.柔性夾送機構;4.打捆裝置;5.側向輸送帶;6.側向輸送鏈;7.油箱;8.油管;9.液控對行機構;10.機架;11.液壓馬達;12.線盒
河南農業大學的余永昌等人發明了一種小型蒜苗收獲機(圖2)。該機械需要配套動力系統使用,還是靠挖掘鏟將蒜苗從土里挖出。為了防止蒜苗倒伏,扶苗器將蒜苗直立平穩送到夾持裝置,蒜苗經過運輸然后整齊的鋪在田地間。該機械收獲到的蒜苗較干凈,運用了人工去土原理的清土器,減少蒜苗根部受到的機械傷害,增大蒜苗收獲質量。但鋪在田間的蒜苗仍需要人工打捆和運輸。

1.機架;2.前橫梁;4.橫撐;7.掛架;8.雙側上懸軸;11.單側上懸軸;4.軸承;5.側撐桿;6.張緊彈簧;7.雙側定;8.單側定軸;9.雙側動帶輪;20.雙側定帶輪;21.雙側上皮帶;23.單側定帶輪;24.單側皮帶;29.雙側齒輪;30.雙側凸輪;31.單側齒輪;32.單側凸輪;34.清土器
山東省農業機械有限公司研發的打捆式大蒜聯合收獲機(圖3)的挖掘機構是一種可調節的挖掘鏟,工作人員通過調節挖掘鏟的角度挖掘出不同深度土壤的蒜苗根部。在傳送過程,挖出的蒜苗隨清雜土機構抖動,蒜苗根部的土塊便被清理掉。蒜苗再經過打捆裝置進行打捆,打捆后由傳送帶輸送。該機械收獲效率較人工收獲效率提高很大,有效地減少了勞動力。

1.扶禾器;2.挖掘機構;3.夾持傳送機構;4.清雜土機構;5.機架;6.地輪;7.輸送帶裝置;8.打捆裝置;9.座椅;10.位置調整機構
隨著人們消費水平的提高,農機智能化成為提高工作效率、減少人工勞動強度的一大助力。為了能夠解決蒜苗收獲機械存在的問題,本文結合國內各種有關蒜苗收獲機械存的優缺點,提出一些建議。
人們可以通過控制系統完成收取、運輸、打捆、搬運等一系列蒜苗收獲作業,并且在工作過程中控制蒜苗收獲機械的使用性能,減少收獲過程中對蒜苗的損傷率。蒜苗收獲時,應該控制其運行速度,提高收獲機構的收獲效率,進而大大降低人工勞動強度。
根據國內農業的發展和現代社會生產的需求,研發人員需要加強對國內農業機械的研發,從而提高農業機械化水平。目前國內農機智能化逐漸發展起來,智能化的蒜苗收獲機將逐漸小型化,且易操作。農民僅需要簡單的操作即可完成蒜苗收獲機械的作業,簡化了傳統機械復雜的操作,有效降低了農民的工作強度,提高工作效率。