適宜機(jī)械化采收的甘藍(lán)品種篩選

龔奕杰陳穎周園園鄔品中胡聞君王珊馮均科

(1.昆山市優(yōu)來谷成科創(chuàng)中心，江蘇 昆山 215300；2.昆山市玉山鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，江蘇 昆山 215300；3.昆山市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇 昆山 215300)

在整個(gè)甘藍(lán)生產(chǎn)過程中勞動(dòng)強(qiáng)度最大的是收獲環(huán)節(jié)，機(jī)械化收獲裝備基本處于起步階段，仍然依靠人工收獲，導(dǎo)致用工量增加、勞動(dòng)強(qiáng)度增大、生產(chǎn)成本增高等問題，已無法滿足現(xiàn)階段我國甘藍(lán)種植農(nóng)戶生產(chǎn)需求。因此，為解決甘藍(lán)機(jī)械化收獲的技術(shù)難題，本文采用一種手扶式自走式甘藍(lán)收獲機(jī)，通過田間試驗(yàn)，測(cè)試其工作性能和效率以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，以促進(jìn)當(dāng)?shù)馗仕{(lán)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為推動(dòng)甘藍(lán)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化作業(yè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2022年1—6月在昆山市玉葉蔬菜基地露天A1進(jìn)行。種植試驗(yàn)基地嚴(yán)格按照南機(jī)所提供種植農(nóng)藝要求進(jìn)行種植及田間管理，且試驗(yàn)基地需留有機(jī)具作業(yè)通道，方便機(jī)械化收獲。

種植要求：起壟種植，單壟雙行(壟面1m寬幅)，行距450mm，株距300～350mm(葉展可覆蓋全部土表)，溝深150～200mm，溝寬200～300mm，成熟期甘藍(lán)球徑約150～200mm，栽植3200～3700顆·667m-2。

試驗(yàn)品種有“春喜甘藍(lán)”“丸美甘藍(lán)”“中甘21”“春喜綠球”4個(gè)品種。

1.2 供試機(jī)械

供試甘藍(lán)收獲機(jī)采用手扶式單行甘藍(lán)收獲機(jī)，由南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所提供，配置動(dòng)力4kW，機(jī)械長×寬×高為2510mm×950mm×1120mm，擋位有8個(gè)擋位(前6后2)，驅(qū)動(dòng)方式為履帶式-機(jī)械驅(qū)動(dòng)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以“春喜甘藍(lán)”為對(duì)照CK，試種3個(gè)品種進(jìn)行比較，試驗(yàn)品種分別為T1“丸美甘藍(lán)”，T2“中甘21”，T3“春喜綠球”。

統(tǒng)計(jì)4個(gè)品種甘藍(lán)于收獲機(jī)設(shè)計(jì)相關(guān)的主要物理參數(shù)，包括株高、展開度、球徑、球質(zhì)量等，每個(gè)品種樣本數(shù)量30株，取平均值；通過采收機(jī)現(xiàn)場(chǎng)采收4個(gè)品種作業(yè)，測(cè)試其收獲損失率、收獲破損率及收獲效率等；挑選適合機(jī)械化收割的品種并且分析通過機(jī)械收獲是否可以有效降低甘藍(lán)生產(chǎn)綜合成本。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定及方法

1.4.1 生長期指標(biāo)

記錄甘藍(lán)的播種期、定值期、始收期、末收期及生長期。

1.4.2 生長指標(biāo)

測(cè)定指標(biāo)包括株高，cm；切根位置，cm；外葉數(shù)，片；中心柱，cm；展開度(橫)，cm；展開度(縱)，cm。

1.4.3 果實(shí)指標(biāo)

測(cè)定指標(biāo)包括甘藍(lán)的d1(橫)：甘藍(lán)果實(shí)球的橫徑；d2(縱)：甘藍(lán)果實(shí)球的縱徑；d3(高)：甘藍(lán)果實(shí)球的高度。

1.4.4 產(chǎn)量指標(biāo)

記錄每個(gè)品種的單果重、小區(qū)產(chǎn)量及折合667m2產(chǎn)量。

1.4.5 機(jī)械采收指標(biāo)

1.4.5.1 有效切根率

根據(jù)結(jié)球甘藍(lán)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范及莖葉類蔬菜收獲質(zhì)量要求定義甘藍(lán)的切根效果，須滿足以下條件，即屬于有效切根。機(jī)械切根截面須平整，不能發(fā)生折斷或切出2個(gè)截面的情況；切割位置須在甘藍(lán)外包葉上10～15mm處，同時(shí)把外包葉切斷。

有效切根率公式：

C=(1-C1/C0)×100%

式中，C為有效切根率，%；C1為無效切根甘藍(lán)數(shù)，顆；C0為試驗(yàn)甘藍(lán)總數(shù)，顆。

1.4.5.2 機(jī)采損傷率

根據(jù)試驗(yàn)甘藍(lán)總數(shù)，定義機(jī)采損傷率，即統(tǒng)計(jì)每次試驗(yàn)甘藍(lán)總數(shù)Q0，機(jī)械收獲后損傷的甘藍(lán)數(shù)Q1。

機(jī)采損傷率公式：

Q=(Q1/Q0)×100%

式中，Q為機(jī)采損傷率，%；Q1為機(jī)械收獲后損傷甘藍(lán)數(shù)，顆；Q0為試驗(yàn)甘藍(lán)總數(shù)，顆。

1.4.5.3 收獲成品率

根據(jù)市場(chǎng)需求定義收獲成品率，在收割時(shí)保證甘藍(lán)表皮整潔，無破損、裂球，切根斷裂等情況，且保留2～3片蓮座葉保護(hù)葉球，經(jīng)過簡單處理可直接進(jìn)行售賣。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過單因素方差分析法(ANOVA)及最小顯著差異(LSD)多重比較法對(duì)不同處理進(jìn)行差異分析。

2 結(jié)果分析

2.1 甘藍(lán)不同品種的生長期分析

由表1可知，不同品種甘藍(lán)的播種期均在2月10日，定植期均在3月12日，始收期在5月25—27日，其中T3的始收期最早，為5月23日，T2的始收期最晚，為5月27日；末收期在6月8—14日，其中T3的末收期最早，為6月8日，T1的末收期最晚，為6月14日；不同品種甘藍(lán)的生長期在119～125d，其中T3的生長期最短，為119d，T1的生長期最長，為125d。

表1 不同品種甘藍(lán)的生長期分析

2.2 甘藍(lán)不同品種的植株性狀分析

由表2可知，對(duì)不同品種甘藍(lán)的株高、切根位置、外葉數(shù)、中心柱等植株性狀進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明植株性狀數(shù)據(jù)均存在明顯差異。不同品種甘藍(lán)的d1(橫)在13.98～11.63cm，其中T3的d1(橫)顯著高于其他處理，為13.98cm，T1的d1(橫)顯著低于其他處理，為11.63cm；不同品種甘藍(lán)的d2(縱)在12.69～15.68cm，其中T3處理的d2(縱)顯著高于其他處理，為15.68cm，T1處理的d2(縱)顯著低于其他處理，為12.69cm；不同品種甘藍(lán)的d3(高)在12.68～15.68cm，其中T3處理的d3(高)顯著高于其他處理，為15.68cm，T1處理的d3(高)顯著低于其他處理，為12.68cm。

表2 不同品種甘藍(lán)的植株性狀分析

不同品種甘藍(lán)的株高在12.34～22.13cm，其中，T3處理的株高顯著高于其他處理，為22.13cm，T2處理下的株高顯著低于其他處理，為12.34cm；不同品種甘藍(lán)的切根位置在2.78～3.48cm，其中，T3處理下的切根位置顯著高于其他處理，為3.48cm，T2處理下的切根位置顯著低于其他處理，為2.78cm；不同品種甘藍(lán)的外葉數(shù)在12.34～18.33片，其中，T2處理下的葉片數(shù)顯著高于其他處理，為18.33片，T1處理下的葉片數(shù)顯著低于其他處理，為12.34片。

不同品種甘藍(lán)的中心柱在5.08～5.81cm，其中，T1顯著高于其他處理，為5.81cm，T3處理下的中心柱顯著低于其他處理，為5.08cm；不同品種甘藍(lán)的展開度(橫)在34.3～39.7cm，其中，CK處理下的展開度(橫)顯著高于其他處理，為39.7cm；不同品種甘藍(lán)的展開度(縱)在31.32～41.232cm，其中，CK處理下的展開度(縱)顯著高于其他處理，為41.23cm，T3顯著低于其他處理，為31.32cm。

綜上所述，T3綜合植株性狀表現(xiàn)優(yōu)秀，CK的展開度最大。

2.3 甘藍(lán)不同品種的產(chǎn)量分析

由表3可知，不同品種甘藍(lán)的平均單果重在675.3～943.3g，其中T3最高，T1次之，CK最低，T3顯著高于其他處理，CK顯著低于其他處理。折合667m2產(chǎn)量從大到小依次為T3>T1>T2>CK，T3處理下的產(chǎn)量最高，達(dá)到3136.3kg·667m-2，較對(duì)照提高了8.76%；T1處理下的產(chǎn)量次之，達(dá)到3098.5kg·667m-2，較對(duì)照提高了7.45%，CK產(chǎn)量最低，僅有2883.59kg·667m-2。由此可知，T3處理下的折合667m2產(chǎn)量顯著高于其他處理，CK處理下的折合667m2產(chǎn)量顯著低于其他處理。

表3 不同品種甘藍(lán)的產(chǎn)量分析

2.4 甘藍(lán)不同品種的采收指標(biāo)分析

由表4可知，采收試驗(yàn)每個(gè)品種均采收50顆，不同品種的甘藍(lán)機(jī)收數(shù)在42～48顆，其中，T3機(jī)收數(shù)最多，T1的機(jī)收數(shù)最低。不同品種的甘藍(lán)收獲合格率在84%～96%，其中，T3的合格率最高，為96%，T1的合格率最低，為84%；采收機(jī)在采收不過品種的甘藍(lán)過程中行走速度在0.36～0.42m·s-1，其中，T3處理下，采收機(jī)的行走速度最快為0.36m·s-1，T1處理下，采收機(jī)的行走速度最慢，為0.42m·s-1；采收機(jī)在采收不過品種的甘藍(lán)過程中收獲速率在1.18～1.26667m2·h-1，其中，T3處理下，采收機(jī)的收獲速率最快，為1.26667m2·h-1，CK處理下，采收機(jī)的收獲速率最慢，為1.18667m2·h-1。

表4 不同品種甘藍(lán)的采收指標(biāo)分析

由此可知，T3(“春喜甘藍(lán)”)較其他品種更適合使用該采收機(jī)，能夠有效采收，降低損失及損傷率且收獲速率最快。

2.5 農(nóng)機(jī)收獲經(jīng)濟(jì)效益比較

由表5可知，人工與農(nóng)機(jī)的種子成本、肥料成本、農(nóng)藥成本及租金成本均相同，就采收成本上人工要高于農(nóng)機(jī)收獲，人工為760元·667m-2，農(nóng)機(jī)收獲為70元·667m-2。

表5 甘藍(lán)生產(chǎn)成本對(duì)比分析

由表6可知，單位面積667m2產(chǎn)量：人工>農(nóng)機(jī)收獲的產(chǎn)量，人工采收下產(chǎn)量為3245.2kg·667m-2，農(nóng)機(jī)采收下產(chǎn)量為3136.3kg·667m-2。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過甘藍(lán)收獲機(jī)可有效降低綜合成本21.12%，并且經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到10849.72元·667m-2。

表6 農(nóng)機(jī)收獲機(jī)經(jīng)濟(jì)效益比較

3 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，T3“春喜甘藍(lán)”早熟且各方面植株形狀表現(xiàn)優(yōu)秀，產(chǎn)量最高，較CK產(chǎn)量增幅達(dá)到8.76%，且適合采用機(jī)械化收割，使收獲機(jī)的有效切根率達(dá)100%，損傷率達(dá)4%，收獲合格率達(dá)96%，機(jī)器的行走速度0.36m·s-1，機(jī)器的收獲速率達(dá)1.26667m2·h-1。

綜上所述，“春喜甘藍(lán)”該品種不僅田間表現(xiàn)優(yōu)秀，同時(shí)也適合機(jī)械化采收，生產(chǎn)上建議推廣種植。該研究為解決當(dāng)?shù)馗仕{(lán)的機(jī)械化收獲提供了參考。