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)服務中心，江蘇 昆山 215300；3.昆山市農(nóng)業(yè)技術推廣中心，江蘇 昆山 215300)

在整個甘藍生產(chǎn)過程中勞動強度最大的是收獲環(huán)節(jié)，機械化收獲裝備基本處于起步階段，仍然依靠人工收獲，導致用工量增加、勞動強度增大、生產(chǎn)成本增高等問題，已無法滿足現(xiàn)階段我國甘藍種植農(nóng)戶生產(chǎn)需求。因此，為解決甘藍機械化收獲的技術難題，本文采用一種手扶式自走式甘藍收獲機，通過田間試驗，測試其工作性能和效率以驗證設計方案的可行性，以促進當?shù)馗仕{產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為推動甘藍產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)全程機械化作業(yè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

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

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，成熟期甘藍球徑約150～200mm，栽植3200～3700顆·667m-2。

試驗品種有“春喜甘藍”“丸美甘藍”“中甘21”“春喜綠球”4個品種。

1.2 供試機械

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

1.3 試驗設計

試驗以“春喜甘藍”為對照CK，試種3個品種進行比較，試驗品種分別為T1“丸美甘藍”，T2“中甘21”，T3“春喜綠球”。

統(tǒng)計4個品種甘藍于收獲機設計相關的主要物理參數(shù)，包括株高、展開度、球徑、球質(zhì)量等，每個品種樣本數(shù)量30株，取平均值；通過采收機現(xiàn)場采收4個品種作業(yè)，測試其收獲損失率、收獲破損率及收獲效率等；挑選適合機械化收割的品種并且分析通過機械收獲是否可以有效降低甘藍生產(chǎn)綜合成本。

1.4 項目測定及方法

1.4.1 生長期指標

記錄甘藍的播種期、定值期、始收期、末收期及生長期。

1.4.2 生長指標

測定指標包括株高，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 果實指標

測定指標包括甘藍的d1(橫)：甘藍果實球的橫徑；d2(縱)：甘藍果實球的縱徑；d3(高)：甘藍果實球的高度。

1.4.4 產(chǎn)量指標

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

1.4.5 機械采收指標

1.4.5.1 有效切根率

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

有效切根率公式：

C=(1-C1/C0)×100%

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

1.4.5.2 機采損傷率

根據(jù)試驗甘藍總數(shù)，定義機采損傷率，即統(tǒng)計每次試驗甘藍總數(shù)Q0，機械收獲后損傷的甘藍數(shù)Q1。

機采損傷率公式：

Q=(Q1/Q0)×100%

式中，Q為機采損傷率，%；Q1為機械收獲后損傷甘藍數(shù)，顆；Q0為試驗甘藍總數(shù)，顆。

1.4.5.3 收獲成品率

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

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0進行統(tǒng)計分析，通過單因素方差分析法(ANOVA)及最小顯著差異(LSD)多重比較法對不同處理進行差異分析。

2 結(jié)果分析

2.1 甘藍不同品種的生長期分析

由表1可知，不同品種甘藍的播種期均在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 不同品種甘藍的生長期分析

2.2 甘藍不同品種的植株性狀分析

由表2可知，對不同品種甘藍的株高、切根位置、外葉數(shù)、中心柱等植株性狀進行調(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 不同品種甘藍的植株性狀分析

不同品種甘藍的株高在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 甘藍不同品種的產(chǎn)量分析

由表3可知，不同品種甘藍的平均單果重在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，達到3136.3kg·667m-2，較對照提高了8.76%；T1處理下的產(chǎn)量次之，達到3098.5kg·667m-2，較對照提高了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 不同品種甘藍的產(chǎn)量分析

2.4 甘藍不同品種的采收指標分析

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

表4 不同品種甘藍的采收指標分析

由此可知，T3(“春喜甘藍”)較其他品種更適合使用該采收機，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)機收獲經(jīng)濟效益比較

由表5可知，人工與農(nóng)機的種子成本、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)機收獲，人工為760元·667m-2，農(nóng)機收獲為70元·667m-2。

表5 甘藍生產(chǎn)成本對比分析

由表6可知，單位面積667m2產(chǎn)量：人工>農(nóng)機收獲的產(chǎn)量，人工采收下產(chǎn)量為3245.2kg·667m-2，農(nóng)機采收下產(chǎn)量為3136.3kg·667m-2。同時發(fā)現(xiàn)，通過甘藍收獲機可有效降低綜合成本21.12%，并且經(jīng)濟效益達到10849.72元·667m-2。

表6 農(nóng)機收獲機經(jīng)濟效益比較

3 小結(jié)

試驗結(jié)果表明，T3“春喜甘藍”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)量增幅達到8.76%，且適合采用機械化收割，使收獲機的有效切根率達100%，損傷率達4%，收獲合格率達96%，機器的行走速度0.36m·s-1，機器的收獲速率達1.26667m2·h-1。

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