孫雪嬌 王立新 趙紅星 李建軍 歐志鵬 黃雷 何禹 任慧 楊眉 李延國 張航
摘 要:毛蔥,學名為分蘗蔥頭,是洋蔥的一個品種。毛蔥特點是能夠分蘗,通常不結種子。每一分蘗基部都能形成鱗莖,用分蘗的小鱗莖繁殖。適宜黑土地生長,屬高產作物。但在毛蔥生產上,機械化生產水平低,實現毛蔥機械化生產,對于提高長春市毛蔥產業(yè)競爭力、減輕勞動強度和增加農民收入等具有重要意義,對長春市特色經濟作物的發(fā)展具有借鑒作用。為此,本文通過對目前國內外相關機械應用情況進行調研分析,發(fā)現長春市毛蔥播種和收獲存在著農機落后于農藝的問題,甚至無機可用。據此,結合目前生產現狀,提出農機農藝融合、整地、播種、植保、收獲及深加工的全程機械化發(fā)展思路。
關鍵詞:毛蔥收獲;全程機械化;農機農藝結合
中圖分類號:S23 文獻標識碼:A DOI:10.19754/j.nyyjs.20201130021
1 國外鱗莖類生產機械化現狀分析
在國外,鱗莖類生產機械化水平較高的國家有美國、韓國等。目前,美國和韓國蔬菜機械在播種、地膜覆蓋、田間管理、收獲等均實現了機械化作業(yè)。播種機將整地、作畦、播種、覆土一次性完成,生產效率高。生產過程中,對播期、栽培密度、用種量、施肥種類、施肥量、噴灌或滴灌技術、收獲期等均做出相應要求,實現規(guī)范化的作業(yè)和管理。一些公司還設有專門圍繞種植、收獲等相關設備的科研機構,為實現機械化生產提供可靠的技術支撐和服務。美國也有專業(yè)生產和洋蔥收獲機械的公司,其生產的收獲機屬于分段式作業(yè),主要由挖掘鋪條機和撿拾機等裝置組成,該挖掘鋪條機的動力由拖拉機后驅動軸驅動,由液壓系統控制,生產率比較高,缺點是土塊分離不徹底,且需與揀拾機配套作業(yè)。
美國還有另外一種收獲機械,即聯合收獲機。該機器是由美國Holaras公司生產的,這種機器已經將實時檢測與監(jiān)控等高新技術與系統裝置融入聯合收獲設備中,實現了自動控制,達到了很好的使用效果。該機器由2部分組成,分別安裝在拖拉機的前后兩側,拖拉機前側設備可以將收獲過程中毛蔥地上部分的鱗莖去除,同時將毛蔥從土壤中挖掘出來,拖拉機后側的設備可以將毛蔥從土壤中振動分離出來并放置在指定區(qū)域之中。
韓國目前擁有比較先進的鱗莖類作物地上部分的鱗莖去除機械設備??梢砸院愣ǖ乃俾是懈詈蛪核楦o的莖,并將切碎和壓碎的根莖的農作物排入犁溝,收割過程不會因莖稈粉碎而破壞根系。該機械可以使得在收獲作業(yè)后不需要對收獲的根莖作物進行單獨的去除根莖處理[1]。設備主體具有上部連接器和下部連接器,可以連接到拖拉機上使用。
2 我國鱗莖類生產機械化現狀分析
毛蔥是北方人們喜食的辛辣品,在長春市的農安、榆樹,以及公主嶺、松原等地廣泛栽培,其產品供應全國市場[2]。農安縣哈拉海鎮(zhèn)是長春市著名的“三辣”之鄉(xiāng),全縣毛蔥種植面積逐年提高,并形成了一定規(guī)模的特色經濟作物產業(yè)。但近幾年來,農安縣的“三辣”特色經濟作物種植面積增加幅度明顯放緩,究其原因,毛蔥生產機械化技術發(fā)展嚴重滯后,制約了特色經濟作物的發(fā)展。
毛蔥是勞動密集型特色經濟作物,除耕地、整地、灌溉、收獲環(huán)節(jié)能夠利用部分機器外,其它工序基本上都由人工完成,尤以收獲和種植過程勞動最為密集。目前,市場上的毛蔥收獲機械多數是農村村民自發(fā)生產的簡陋機具,現存市面上的幾種收獲機具普遍存在工作單一、性能不穩(wěn)定、工作時間短、維修時間長等弊端。近幾年,隨著農村勞動力轉移,毛蔥播種、收獲用工緊缺,人工成本越來越高,致使生產成本居高不下,嚴重影響了產業(yè)的健康發(fā)展。因此,急需引進、研制開發(fā)出適應長春市生產的機具,并進行產業(yè)化發(fā)展,以滿足廣大農民的需求,提高毛蔥生產的機械化水平,形成長春市種植、收獲等關鍵技術的產業(yè)鏈,進一步促進農民增收。
相對于人工作業(yè),機械作業(yè)可以大大縮短播種收獲期、減輕勞動強度、降低生產成本、實現提質增益,避免了因缺少勞動力而延誤農時的問題,有利于農民把握市場行情,有效避免了價格的劇烈波動,便于毛蔥等特色經濟作物的穩(wěn)定發(fā)展[3]。
蔬菜機械屬小眾類農業(yè)機械,國內農機領域對蔬菜機械研發(fā)制造投入占總的農機制造投入比很小,相關的企事業(yè)單位也比較少。我國蔬菜產業(yè)發(fā)展缺乏統一規(guī)劃,生產布局不合理,種植工藝落后,綜合開發(fā)程度低,農藝千差萬別。我國山東省是蔬菜大省,其蔬菜的機械化程度最高,現有技術下已經實現了大蒜的全程機械化生產。而鱗莖類的蔬菜生產機械中,土豆收獲機的技術已經相當成熟。
毛蔥的收獲機械參考了馬鈴薯收獲機械的特征,大致由2個部件組成,挖掘裝置和振動分離裝置。劉瀟[4]等設計的馬鈴薯收獲機械,是一種集挖掘裝置、振幅可調式振動分離機構、速度可調式輸送裝置、液壓驅動裝置及電氣控制系統等為一體的馬鈴薯收獲機,可通過電磁比例流量閥實現裝置的輸送速度、振動轉速等參數的可調,通過調節(jié)板實現裝置振幅參數的可調。
根據馬鈴薯收獲機的原理,我國農民自主設計了小型毛蔥收獲機。由拖拉機牽引自制小型收獲機進行挖掘,主要是把毛蔥從土里挖掘出來條鋪晾曬,然后由人工撿拾。這款收獲機能夠完成毛蔥的挖掘過程和蔥土分離過程,但是由于蔥農的農機專業(yè)水平不高,只能依靠經驗進行設計制造,導致生產的毛蔥收獲機械故障率高、零部件強度不足、無故障工作時間短、工作效率低下等諸多問題。由于毛蔥的收獲期較短,約為10d,為了不耽誤農時必須解決這些技術問題。
此外,根據調研發(fā)現蔥農反映的比較集中的問題是,收獲后毛蔥莖葉切除完全由人工來完成,而且勞動強度過高,并且人工費用昂貴,僅這一項費用就高達4000元·hm-2。為了降低毛蔥的種植成本,提高農民收入。毛蔥莖葉部分去除機械設備進行研究與開發(fā)迫在眉睫,使之與毛蔥收獲部分配套使用,在毛蔥收獲的同時將毛蔥上部莖葉切除,以減少收獲環(huán)節(jié)、節(jié)約工時與生產成本。
鑒于此,經過深入調研、實地走訪、科學論證,本著先易后難的原則,著手解決毛蔥機械播種、收獲機械化推廣技術難題。對國內有代表性的全程機械化生產設備企業(yè)進行了調研,并結合長春市毛蔥生產實際情況,走農機與農藝相結合的道路,并進行消化、吸收和創(chuàng)新提高。同時通過示范的帶動作用,加深農民對機械化生產的認識和接受,轉變態(tài)度,在示范點創(chuàng)造良好的群眾基礎,為項目實施的可行性提供技術支持。由生產設備企業(yè)加盟、農機科研單位協助可為機械播種和收獲的可行性提供有利的技術保障和支持。在試驗示范基地的建設上,可與農機合作社合作,提供試驗示范便利條件,為播種、收獲機械化創(chuàng)新示范工程在長春市的實施提供可行性及必要條件。
3 調研情況匯總
2019年春季播種階段和夏季收獲階段,有針對性的對農安縣“三辣”之鄉(xiāng)的哈拉海鎮(zhèn)程家坨子村進行了調研。
毛蔥種植面積為400hm2;產量為15000~30000kg·hm-2;于每年4月10—20日種植;種植行距10~12cm,株距6cm,每壟2行;覆土深度以毛蔥最上部與地面持平為宜。大多采取漫灌的灌溉方式,從2019年開始,部分種植戶改用滴灌進行,全部人工控制,而非智能灌溉或施肥;在生長期澆水3~5次。種植前整地階段一次性施足底肥,6月初追肥1次;肥料以化肥為主,很少使用農家肥;化肥主要是硫酸鉀類化肥,均控制在750kg·hm-2左右。采用壟作方式、壟距65cm,每壟2行。毛蔥在生長期使用二鉀戊靈、施田補等除草劑,按照使用說明書進行施用即可。毛蔥在生長期主要病蟲害是蛆蟲,采用樂果拌底肥與整地一起完成,生長期也進行噴施。每年8月20日左右(立秋時節(jié))采取人工收獲,毛蔥每年7月15日左右采用人工加拖拉機牽引自制小型機器(主要是把毛蔥從土里挖掘出來條鋪晾曬,人工切除莖葉、撿拾)。毛蔥具體品質見表1;毛蔥費用與產量見表2.
4 總結與展望
按照毛蔥的不同生產環(huán)節(jié),其所需機械主要有種子分瓣分選機械、耕整地機械、播種機械、植保機械、排灌機械、收獲機械及深加工機械。這些機械設備除了耕整地機械、植保機械和排灌機械可與其它作物通用外,其余機械設備均為生產專用,需按農藝要求進行專門設計制造且較為復雜,市面上相關機械較少。
4.1 毛蔥生產全程機械化技術工藝流程
機械化蔥種分選→深松、深翻→機械化整地→機械化播種→機械化施肥→機械化灌溉→機械化高效植?!鷻C械化收獲→深加工機械。
4.2 長春市實施毛蔥生產全程機械化關鍵環(huán)節(jié)
4.2.1 引進研制毛蔥播種機
確保毛蔥種植有機可用、有機能用,幫助農民減輕勞動強度、增加經濟效益。
4.2.2 改進提升毛蔥收獲機
解決現有農民自制毛蔥收獲機械存在的問題,對現有機型進行改進提升,提升毛蔥收獲機械質量的可靠性以及零部件和整機的安全性、環(huán)境適應性、設備可靠性以及可維修性,保證菜農在毛蔥收獲機械不出現故障和少出故障。
4.2.3 研制毛蔥莖葉部分去除機械裝置
減少毛蔥收獲后還需要雇人剪除毛蔥鱗莖上部莖葉的工作環(huán)節(jié),降低勞動強度,增加農民的經濟效益。使得該設備能夠與毛蔥收獲機配套使用,在收獲時完成蔥葉切除、毛蔥挖掘、蔥土分離等環(huán)節(jié)。
4.3 長春市實施毛蔥生產全程機械化的展望
在長春市農安縣哈拉海鎮(zhèn)建立試驗示范點,以點帶面,使菜農及使用者真正認識到毛蔥播種機、毛蔥收獲機給種植者的生產和生活帶來的諸多好處,并能夠實現較大收益。
參考文獻
[1][P].韓國:KR101767134 B1,2017-08-23.
[2]金玉忠.無公害農產品毛蔥生產技術規(guī)程[J].蔬菜栽培技術,2015(04):38-40.
[3]郭文場.毛蔥的栽種和開發(fā)利用[J].特種經濟動植物,2011(05):45-47.
[4]劉瀟.馬鈴薯收獲機的設計與試驗[J].江蘇農業(yè)科學,2019,47(17):242-247.
(責任編輯 周康)
收稿日期:2020-10-19
作者簡介:孫雪嬌(1990-),女,工程師。研究方向:設施農業(yè)機械技術與裝備的研究、試驗與推廣。