張培通 肖宏儒 王安 吳薇 趙映 殷劍美 王立 劉水東

設(shè)施蔬菜機(jī)械化

兩種芋頭輕簡(jiǎn)栽培配套新型農(nóng)機(jī)具及其使用要點(diǎn)

張培通 肖宏儒 王安 吳薇 趙映 殷劍美 王立 劉水東

特約欄目主持：陳永生

研究員，碩士生導(dǎo)師。現(xiàn)任農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所農(nóng)業(yè)資源開發(fā)與設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)中心主任，兼任江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化專家組副組長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化科技創(chuàng)新設(shè)施園藝工程專業(yè)組成員、中國(guó)蔬菜協(xié)會(huì)機(jī)械化分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)。在蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化研究領(lǐng)域，研究蔬菜生產(chǎn)農(nóng)藝規(guī)范化技術(shù)、精細(xì)化整地技術(shù)及機(jī)械化移栽技術(shù)等，研發(fā)了蔬菜壟作機(jī)械化復(fù)式作業(yè)機(jī)、多功能電動(dòng)園藝拖拉機(jī)等。近年來，完成國(guó)家、部、省級(jí)項(xiàng)目30多項(xiàng)，出版專著2本，發(fā)表論文40多篇；獲專利授權(quán)30多項(xiàng)。獲中國(guó)農(nóng)科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、江蘇省機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

導(dǎo)讀：江蘇優(yōu)質(zhì)芋頭在壅土、收獲、除草等環(huán)節(jié)用工太多、勞動(dòng)強(qiáng)度太大，成為限制優(yōu)質(zhì)芋頭規(guī)?；N植的主要“瓶頸”。研制的“芋頭起壟覆黑膜輕簡(jiǎn)栽培技術(shù)”很好地解決了上述問題，在江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金“泰州芋頭產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[CX（15）1024]”資助下，由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制了該技術(shù)配套機(jī)械2套，經(jīng)示范應(yīng)用取得成功。現(xiàn)介紹這2臺(tái)機(jī)械的性能和相關(guān)技術(shù)要求。

優(yōu)質(zhì)芋頭是江蘇沿江地區(qū)地方特色農(nóng)產(chǎn)品，常年種植面積1.33萬hm2以上，多是當(dāng)?shù)氐耐撂剞r(nóng)產(chǎn)品，享譽(yù)周邊市場(chǎng)，因此，著力將優(yōu)質(zhì)芋頭打造成為當(dāng)?shù)靥厣F(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。隨著優(yōu)質(zhì)芋頭專業(yè)化規(guī)模種植基地的發(fā)展，優(yōu)質(zhì)芋頭原有的技術(shù)體系不適應(yīng)規(guī)模種植的弊端逐漸表現(xiàn)出來，尤其在壅土、收獲、除草等環(huán)節(jié)用工太多、勞動(dòng)強(qiáng)度太大，成為限制優(yōu)質(zhì)芋頭規(guī)?；N植的主要“瓶頸”。為此，江蘇有關(guān)單位聯(lián)合攻關(guān)，研制了“芋頭起壟覆黑膜輕簡(jiǎn)栽培技術(shù)”，引進(jìn)和改進(jìn)配套農(nóng)機(jī)具，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的機(jī)械化作業(yè)，為江蘇地方特色優(yōu)質(zhì)芋頭產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐，現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹引進(jìn)和改進(jìn)的芋頭種植配套機(jī)械，為芋頭全程機(jī)械化種植提供依據(jù)。

1 2CY-2芋頭播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)

1.1 機(jī)具介紹

農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所作為江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金“泰州芋頭產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[CX（15）1024]”配套機(jī)具研制課題組，研發(fā)優(yōu)質(zhì)芋頭高效種植農(nóng)機(jī)具，2CY-2芋頭播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)（圖1）就是其中之一。作業(yè)順序?yàn)椋翰シN、起壟、噴除草劑、覆蓋黑地膜。作業(yè)幅寬2.3 m，播種深度10～15 cm；壟高≥15 cm，壟寬70 cm；每壟種植2行芋頭，行距40 cm，株距30～50 cm；蓋膜壓邊壓溝10～15 cm。該機(jī)具采用30～45 kW拖拉機(jī)為動(dòng)力源，三角懸掛機(jī)構(gòu)，碗式播種方案。機(jī)具行駛過程中，地輪帶動(dòng)種箱內(nèi)排種器旋轉(zhuǎn)，芋頭種子經(jīng)種管掉入田間實(shí)現(xiàn)播種。土壤經(jīng)開溝器開溝后，種子埋入壟下，經(jīng)起壟犁起壟成型，壟高10～15 cm，確保芋頭播種后覆土厚度達(dá)到15 cm以上。除草劑藥箱與機(jī)具一體，采用噴桿結(jié)構(gòu)，起壟后噴頭對(duì)播種行壟面噴霧，實(shí)現(xiàn)田間除草作業(yè)；鋪膜滾筒對(duì)壟面實(shí)現(xiàn)鋪黑膜作業(yè)，溝間地輪對(duì)溝間膜鎮(zhèn)壓。

圖1 2CY-2芋頭播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)

2015年12月課題組完成樣機(jī)試制、調(diào)試；2016年3月中旬進(jìn)行田間作業(yè)試驗(yàn)，取得初步成功，又在如皋市進(jìn)行了較大面積播種作業(yè)示范，工作效率達(dá)到3 335 m2/h左右，發(fā)現(xiàn)樣機(jī)存在一些機(jī)械結(jié)構(gòu)和材料應(yīng)用上的問題；2016年對(duì)樣機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，上述問題得到解決或有效控制，機(jī)具研制成功。2016年11月在如皋市石莊鎮(zhèn)進(jìn)行了實(shí)地模擬作業(yè)，并進(jìn)行了省級(jí)鑒定，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)效果，通過了省級(jí)鑒定，檢測(cè)技術(shù)參數(shù)測(cè)定記錄列于表1。

表1 2CY-2芋頭播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)技術(shù)參數(shù)測(cè)定記錄

2017 年該機(jī)具在靖江、如皋等優(yōu)質(zhì)芋頭主產(chǎn)區(qū)示范推廣，機(jī)械播種示范面積10 hm2，示范結(jié)果表明，該機(jī)具已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

1.2 使用要點(diǎn)

采用2CY-2芋頭播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)作業(yè)模式為：在平地開淺溝播種芋頭（試驗(yàn)所用品種為泰興香荷芋），后在播種溝上起壟，在壟面上（播種行區(qū)域）噴除草劑，再將整個(gè)壟覆蓋黑地膜，出苗后破膜放苗。優(yōu)點(diǎn)是農(nóng)機(jī)作業(yè)1次完成播種、起壟、噴除草劑、覆蓋地膜作業(yè)，農(nóng)機(jī)作業(yè)完全可以滿足起壟覆蓋高度要求，后期可以實(shí)行免壅根；缺點(diǎn)是芋頭出苗時(shí)間較長(zhǎng)，及時(shí)放苗難，燙傷率高達(dá)27%。

應(yīng)用該機(jī)具后，對(duì)傳統(tǒng)的芋頭栽培技術(shù)農(nóng)藝體系進(jìn)行重大變革和調(diào)整，以便于機(jī)械作業(yè)，主要是3個(gè)方面：一是將傳統(tǒng)芋頭膨大期多次壅土以滿足球莖膨大的地下疏松土層需要，改為播種時(shí)先將芋頭膨大需要的疏松土層做好，全生育期要保持壟體，膨大期不再壅土（或根據(jù)實(shí)際需要壅土1次），以滿足膨大期球莖膨大的需要。二是將傳統(tǒng)芋頭全生育期多次施肥，改為大部分肥料在播種前施入，膨大期再適當(dāng)補(bǔ)充，實(shí)行2次施肥。三是將傳統(tǒng)多子芋壓邊荷改為定期鏟邊荷，以減少對(duì)覆黑膜的破壞。

1.3 燙傷問題

應(yīng)用該機(jī)具后，最大的問題是出苗期間的燙傷問題，為此開展了芋頭燙傷對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響試驗(yàn)，研究?jī)?yōu)質(zhì)芋頭機(jī)械化起壟覆黑膜作業(yè)后3種類型燙傷苗 （根據(jù)燙傷外葉苞數(shù)量確定）的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量情況，結(jié)果表明（表2），不同燙傷程度對(duì)芋頭前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響較大，到12葉期地上部營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)無顯著差別，表明苗期燙傷會(huì)抑制早期（4葉期以前）芋頭營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)，而隨著生育期的推進(jìn)，燙傷對(duì)芋頭營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng)的抑制作用越來越小。燙傷嚴(yán)重植株子孫芋略變小，對(duì)產(chǎn)量影響在5%左右。因此，從生產(chǎn)效益分析，與該機(jī)械配套的相關(guān)技術(shù)措施可以大面積示范推廣。

表2 不同燙傷處理對(duì)主要農(nóng)藝性狀的影響

2 4UY-80鏟掘柵格輸送芋頭收獲機(jī)

2.1 機(jī)具介紹

該機(jī)械也由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所優(yōu)質(zhì)芋頭高效種植配套機(jī)具課題組研制（圖2），采用牽引式行走方式，與30～60馬力（1馬力=0.735 kW）拖拉機(jī)三角懸掛，動(dòng)力經(jīng)減速箱，帶傳動(dòng)系統(tǒng)至柵格輸送機(jī)構(gòu)，最終完成芋頭收獲過程中的挖掘、歸芋、抖土、翻曬，機(jī)具加有送土旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，提高鏈掘格輸送長(zhǎng)度。樣機(jī)田間試驗(yàn)效果表明，鏟掘柵格輸送芋頭收獲機(jī)的收獲方式較能滿足芋頭收獲效果，作業(yè)效率3 335～6 667 m2/h，性價(jià)比高。2016年 11月在如皋市石莊鎮(zhèn)進(jìn)行了4UY-80鏟掘柵格輸送芋頭收獲機(jī)實(shí)地收獲作業(yè)，并進(jìn)行了省級(jí)鑒定，樣機(jī)通過了省級(jí)鑒定，達(dá)到預(yù)期效果。4UY-1鏟運(yùn)柵格輸送芋頭收獲機(jī)檢測(cè)技術(shù)參數(shù)測(cè)定記錄列于表3。

表3 4UY-1鏟運(yùn)式芋頭收獲機(jī)技術(shù)參數(shù)測(cè)定記錄

2.2 作業(yè)要點(diǎn)

該機(jī)具行駛過程中，深限輪溝間導(dǎo)向，割刀往復(fù)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)芋莖葉進(jìn)行切割；土壤經(jīng)破土防纏裝置破土后，芋頭經(jīng)桿條升運(yùn)鏈輸送到機(jī)具后邊，將芋頭拋曬田間翻曬，再由人工收集、分揀完成整個(gè)收獲過程。

應(yīng)用該機(jī)具進(jìn)行收獲作業(yè)，注意4個(gè)關(guān)鍵問題：①機(jī)械播種深度一致，便于收獲作業(yè)，最好與機(jī)械播種配合使用；②收獲時(shí)田間土壤濕度不能太大，以免濕泥堵塞收獲機(jī)具，同時(shí)防止收獲芋頭附著過多泥土；③收獲后將芋頭放在田間晾曬2天左右，晾干芋頭上的水分，便于儲(chǔ)存；④人工揀拾、分揀過程中要認(rèn)真細(xì)致，減少遺漏損失。

應(yīng)用上述2臺(tái)機(jī)具，可以確?！皟?yōu)質(zhì)芋頭起壟覆黑膜輕簡(jiǎn)栽培技術(shù)”的起壟和采挖2個(gè)費(fèi)力費(fèi)工的環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，大大節(jié)省用工，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，有效解決目前優(yōu)質(zhì)芋頭種植環(huán)節(jié)的主要問題。今后將引進(jìn)農(nóng)機(jī)具，對(duì)后期施肥、鏟邊荷、揀拾芋頭等進(jìn)行機(jī)械（或機(jī)具輔助）作業(yè)，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)芋頭種植實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化。

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目[CX（15）1024]

張培通，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，225300，E-mail：ptzhang1965@163.com

肖宏儒，趙映，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所

王安，吳薇，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所

殷劍美，王立，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所

劉水東，江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所

2017-05-03