马铃薯生产机具的发展研究

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1、马铃薯生产机具的发展研究　　0引言　　截至2013年的统计数据，我国马铃薯种植面积约0．067亿hm2，总产量为1亿t左右，是世界上马铃薯种植面积及产量最大的国家。我国马铃薯的产区分布如图1所示。　　按照马铃薯生产的农艺过程，可将马铃薯机械分为播种机械、中耕机械及收获机械3大类。其中，播种机械、收获机械在马铃薯生产机械化过程中所占比例最大，也是马铃薯生产机械化的关键机具。因此，本文针对马铃薯生产的主要机具的发展现状、存在问题和发展趋势进行详细论述［1－4］。　　1播种机具　　图1中，北方一季作区地势相对比较平坦，地块面积也

2、较大，适合大型机械化播种。有资料显示，该地区的机械化播种作业率已达80%以上。作业机具主要有4行、2行施肥种植机，一次完成施肥、开沟、播种、覆土、镇压等作业［5，9］。典型代表机具如图2所示。　　1．1大型自动化播种机　　德国GL34T为4行牵引式马铃薯施肥种植机，配套动力88．2karathonTH系列播种机(荷兰APH)及MiedemaCP系列播种机(荷兰)等。　　国产2CMF4型4行自动施肥种植机采用三点式悬挂结构，配套动力102．9kZ－4系列等。　　纵观大型自动化马铃薯播种机的发展现状，国产机具在机械结构、性能方

3、面，与国际上先进的大型自动化马铃薯播种机的差距已经越来越小，零部件的材料、制造工艺也逐渐接近国际水平，在价格上也比进口播种机占有优势。但是，上述几款国产大型播种机，在电子监视和控制方面、机电液联合驱动和控制方面，与国际先进水平还有很大的差距。随着我国北方一季作区马铃薯产业规模的发展，人机环境友好、自动化、智能化的大型马铃薯播种机，在这一区域将会逐渐投入使用。【图略】　　1．2中型播种机具　　相对于大规模种植者，种植面积在66．7～133．3hm2左右的中等规模马铃薯种植户，或者耕地坡度不大的丘陵地带的马铃薯种植户，更倾向于

4、选择具有一定自动化程度的中型马铃薯播种机。该类机具以2行悬挂式居多，典型代表机型有德国GrimmeGL32F(E)系列，以及国产2CMF2、洪珠2MB－1/2、美诺1220等。　　图9所示为德国GrimmeGL32F双行播种机。该机自重650kg，适应行距65～90cm，株距调节范围14．5～47cm;使用与GL34T完全相同的螺旋推进式施肥系统，施肥量200～1500kg/hm2，配套动力50kF2型2行马铃薯施肥种植机如图2(c)所示。该机基本结构原理与2CMF4型相同;自重900kg，适应行距70～90cm，株距调节

5、范围12．1～39．7cm;采用外槽轮式排肥器，排肥量150～800kg/hm2;重播率＜7%，漏播率＜3%，作业效率0．7hm2/h;配套动力47．8kF2型2行马铃薯施肥种植机为代表的国产机型目前在北方一季作区的中等规模种植户当中应用最为广泛。　　1．3半自动播种机　　在西南一、二季混作区和南方冬作区，由于地块较小、坡度较大，大中型播种机具难以适应。针对该地区的作业特点和农艺要求，研发了两种半自动马铃薯播种机，图13和图14所示。　　此类播种机一次作业可完成马铃薯(包括种薯、切块薯、微型薯)开沟、施肥、播种、覆土及镇压

6、等多项作业，抢农时、效率高，且农机农艺相结合适应性强，保证了马铃薯先进栽培技术的实施和播种质量，为马铃薯高产、增产、增收奠定了良好基础。　　其采用圆盘式半自动播种部件，解决了微型薯、微型薯与切块薯、切块薯与切块薯之间尺寸规格差异大无法通用的技术难题，降低了漏播率和重播率，提高了播种性能。　　1．4小结　　马铃薯播种机具从大、中型自动化到小型半自动化，基本上覆盖了北方一季作区的80%以上，并正朝着其他作业区域发展。从今后发展趋势上看，北方一季作区大型、智能化、高速化播种机的使用量将会逐年上升，传统的纯机械结构的播种机在中小规

7、模种植户当中仍将有一定的市场。　　2收获机具　　目前，北方一季作区的机械化收获率，已达60%以上，但仍以分段式收获为主，大型联合作业机具较少。原因如下:一方面与传统作业方式有关，另一方面则是机具投入成本与人力成本之间的平衡。而在西南一、二季混作区和南方冬作区，由于地理条件和作业方式的限制，机械化收获率仍然极低。今后，随着劳动力成本的逐年上升，当机具投入成本与人力成本之间的平衡点发生变化时，适应该地区实际条件的收获机具将会逐步替代传统的人工收获［8－9］。　　2．1分段式收获机具　　分段式收获即由拖拉机牵引收获机具，可完成除

8、秧、挖掘、土薯分离及放铺等作业，再进行人工捡拾。代表机具有GrimmrRL1700(德国)、4KJ］．哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社，2007．　　［5］刘全威，吴建民，王蒂，等．马铃薯播种机的研究现状及进展［J］．农机化研究，2013，35(6):238－241．