西南丘陵山區馬鈴薯收獲機發展現狀及建議

張超牛坡謝英杰夏飛王明明

(1.重慶三峽學院,重慶 404020;2.重慶市農業機械化技術推廣總站,重慶 404020;3.重慶市開州區農業發展服務中心,重慶 404020)

引言

馬鈴薯用途廣泛，既是糧食作物，也有一定的經濟價值，可作為工業和飼料原料。我國2020年馬鈴薯總產量位居世界第一。其中，西南混作區雖大多為丘陵地形，但貢獻了總產量的50%。傳統的人工收獲成本高且費時費工，機械化收獲馬鈴薯能大大降低勞動強度的同時提高馬鈴薯收獲效率[1]。但受限于丘陵地區地形地貌的影響，中大型收獲機械無法進入農田作業。丘陵地區常用的中小型分段式馬鈴薯收獲機械無法高效分離丘陵地區粘性土壤。同時，機械化水平低、收獲機械高新科技喂入量小和土地宜機化品種不規范[2]等問題均限制了西南丘陵地區馬鈴薯收獲機械的推廣[3]。

分析當前西南丘陵地區馬鈴薯收獲機械的發展和使用現狀，討論制約馬鈴薯收獲機械在丘陵地區應用的因素，提出相對應的實質性建議，為西南丘陵地區馬鈴薯機械化收獲提供一些借鑒和參考。

1 丘陵地區馬鈴薯收獲機械發展現狀

我國對馬鈴薯收獲機的研究起步晚，到目前為止我國馬鈴薯收獲機械的技術較為落后，西南丘陵山區等地形復雜，分散種植的地區大型機械化設備無法進入，所以不能實現全程機械化作業[4]，現有機械大多為分段式作業機械，采用拖拉機拖掛收獲機械來完成薯塊的挖掘、分離和鋪放，而割秧和收集環節需要動用人工或其他機械來完成[5]，使得作業成本提高，效率相對低下。而配套使用的動力配套裝置多為中低功率拖拉機，動力轉化效率低，無法高效勝任拖拽工作。隨著我國馬鈴薯產量不斷提高，如果不能在有效時間內收獲完畢，則會導致薯塊腐爛，嚴重影響產量[6]。

目前我國已經有多家農機公司開始自主研發適合我國國情的馬鈴薯收獲機械，但受限于技術支持，一直難有突破性進展；同時一大批國外農機企業進入中國，雖然其技術先進，質量耐用，但價格昂貴，超過我國農戶的承受能力，而且售后服務不完善，不能及時解決用戶問題，配套零件價格高，物流時間長，耽誤作業時間[7]，最重要的是國外進口機械無法適用于中國復雜的地形，因此，需要針對中國國情研發故障率低，作業效率高，傷薯率小的馬鈴薯收獲機械，并融入高新技術。

2 丘陵地區馬鈴薯收獲機械發展制約因素

2.1 地形和氣候條件差

丘陵地區多山地，土地不平整、地塊細碎、缺乏機耕道等現狀短時間內難以改善[7]，種植模式又多以小面積分散種植，且形狀不統一，多是根據地勢而建，還存在不少的梯式耕田，導致機械化水平高的大中型收獲機械無法進入農田作業。中小型分段式收獲機械雖能勉強作業，但在使用中基本上都存在轉向不靈活、轉彎半徑大的問題，操作難度很大，而且機械化程度低，割秧和撿拾環節需要人工完成。此外，粘性土壤分布整個西南丘陵地區。粘性土壤是指土壤透水性小、含黏土粒較多，具有吸水性、吸附性、強塑性和膨脹性等特點[8]。由于其強塑性，在分離破壞后具有恢復原來形狀的趨勢，使得薯土分離效率低[9]，要克服這種趨勢，就需要功率更大的動力源。同時，粘性土壤增大了馬鈴薯收獲機械阻力[10]，若使用更大功率的拖拉機會導致震動更強、功率消耗大、機具磨損嚴重，傷薯率也會上升；機具整體可靠性、安全性也會降低。

2.2 機械化收獲損傷率高

目前丘陵地區所使用的中小型分段式馬鈴薯收獲機械均為純機械作業，智能化水平低[10]，無法對作業過程中出現的問題進行實時監控，時常出現機械受損而操作員不知情的情況，導致機械受損嚴重。純機械作業也使得傷薯率居高不下，以中小型馬鈴薯收獲機為例，挖掘鏟、切土圓盤、升運鏈和薯土分離裝置均可以對馬鈴薯塊莖造成損傷，主要是因為機械結構和工作參數、不同地形配置不合理造成的[11]。馬鈴薯塊莖與機械表面摩擦會導致馬鈴薯蛻皮損傷；也可能在機械內部發生碰撞受到強力擠壓導致內部結構受損，馬鈴薯腐爛速度加快，導致農戶利潤減少，成本增加，使得農戶使用收獲機械完成馬鈴薯收獲的意愿降低。

2.3 缺乏專業技能人才

隨著我國工業化進程加快，農村地區大量青年勞動力進城務工，老人逐漸成為農村農業生產的主力軍，由于身體和年齡等因素影響，農村老年人只能請人幫忙進行農業生產。參與實際農村農業生產的勞動力大多沒有經歷過高水平教育，導致對農業機械的了解甚少，致使農業機械的使用頻率降低[5]。不少地區還保持傳統農業的守舊思想，對農業機械信任度低。同時，缺乏農業機械化相關人才，主要原因為農機相關從業人員待遇較差[4]，培養農業機械化方向人才的高校少，迫使不少農機化本科生選擇報考其他非相關專業。

2.4 政策因素

丘陵地區馬鈴薯收獲機械發展涉及多個方面，因此提高丘陵山區馬鈴薯收獲機械化水平需要結合多方面因素分析。近年來，中央一號文件多次提及農業機械化的重要性，因此在馬鈴薯收獲機械化方面也取得了一定的進展。但受限于丘陵地區特有的自然地形條件，存在多方面制約因素影響其發展。同時，政策也存在一定的不足，許多政策的支持重心在于資金，對科技研發、人才培養等其他方面的關注不多。

3 發展建議

3.1 建設健全馬鈴薯收獲機械化體系

在推進丘陵地區馬鈴薯收獲機械發展過程中，不能僅僅關注馬鈴薯機械化收獲水平和裝備量，需要協調發展相關農藝、土地宜機化等配套措施。在資金充足的情況下，需要為農業機械研發提供技術支撐以及重視農業機械化方向的人才培養，鼓勵廣大應屆生報考農業機械化專業。同時，在高校辦學、農機企業、科技研發方面合理調整補貼結構，增加對丘陵地區農機化補貼比例。

3.2 加強對丘陵地區適用機械的研究

丘陵地區馬鈴薯收獲機械的發展需要充分結合地形地貌特征。目前，我國丘陵地區馬鈴薯收獲機械不適用的現實問題受到各方重視，各研究機構需要結合丘陵地區特定條件展開針對性研究，提高收獲機械的實用性以及收獲效率，逐漸朝著小型化、自動化、智能化方向發展[5]。對丘陵地區收獲機械的研發可借鑒日本、韓國等國家的技術，這些國家以丘陵地形為主，而且農業機械化程度遠高于我國。我國的各研究機構可加強技術引進，抓住發展機遇，承擔丘陵地區收獲機械發展責任。同時在馬鈴薯收獲機械推廣中，注意技術的完整性，使推廣丘陵地區收獲機械可持續發展[4]。

政府需要協調農機企業、科研機構以及高校之間的合作，推動產學研結合，共同完成產品研發、技術創新、人才培養以及收獲機械的推廣。強化政府的監督管理職能，在符合國家法律法規的前提下，加強行業內溝通，共同制訂行業標準。

3.3 提高農機社會化服務水平

農業機械化不斷發展，國家每年不斷更新相關政策，各地政府也給予了較大力度的政策和資金支持。根據農業農村部新聞辦公室報道，到2021年底，我國農業社會化服務組織預計超90萬個，農業生產托管服務面積超1.067億hm2次，服務帶動小農戶7000萬戶[12]。很大程度上解放了勞動力，提高了農業機械化水平。大力發展農機社會化服務有利于提高農業機械利用率以及推動農業生產綠色可持續發展。

為全面發展促進丘陵地區馬鈴薯收獲機械化發展，在今后需進一步健全農機社會化服務體系，加強對收獲機械的創新，加強技術性人才培養，加強新機具在丘陵地區的推廣力度，促進農機社會化服務全面發展。

3.4 推進土地宜機化改造進程，優化土地宜機化品種

目前，我國丘陵地區馬鈴薯收獲面臨著機械化效果不顯著、機械化推進速度緩慢2大難題。而土地宜機化改造能有效解決這一問題。以重慶市為例，2021年重慶市農業農村委提出為改善農業作業環境，力爭到2025年全市土地宜機化面積達到66.67萬hm2[13]，這將為重慶市農業機械化發展做出重大貢獻。所以提高丘陵地區農業機械化發展的前提必將是推進丘陵地區土地宜機化改造[14]。

同時，目前土地宜機化改造還在探索階段，西南各地還沒有相應的精細化標準，這使得各地宜機化改造效果參差不齊；丘陵地區土地宜機化改造還未結合實際收獲農藝要求進行改造，宜機化品種單一，不能完全適應馬鈴薯機械化收獲[15]，若僅僅只是在單方面追求農機適應農藝，這將大幅度增加科研成本、降低農機利用率和使用率。如果在宜機化改造過程中，結合馬鈴薯收獲農藝要求改造土地，就能使丘陵收獲機械科研成本大大降低，促進丘陵地區馬鈴薯收獲機械化發展。

4 結束語

隨著西南丘陵地區馬鈴薯種植面積逐年增加，馬鈴薯全程機械化收獲是西南丘陵山區馬鈴薯生產發展的必然趨勢。丘陵地區馬鈴薯收獲機械的發展與地形地貌、科研成果和農藝等密切相關，當前西南丘陵地區還不能實現馬鈴薯收獲全面機械化，所以還需要政府相關部門、科研機構和農機企業之間緊密配合，共同努力，促使丘陵地區馬鈴薯收獲技術向現代化方向發展，實現全面機械化。