余小蘭，林蜀云，王太航，費(fèi) 孟

（1.貴州省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣總站，貴州貴陽 550003；2.貴州省山地農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，貴州貴陽 550002；3.貴陽市農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司，貴州貴陽 550003）

馬鈴薯是我國第四大糧食作物，我國2022年的馬鈴薯種植面積高達(dá)475.81萬hm2，產(chǎn)量約1.8億t。馬鈴薯有四大種植區(qū)，即北方一季作區(qū)、西南混作區(qū)、中原二季作區(qū)和南方冬作區(qū)[1]，其中西南混作區(qū)主要指云貴川渝、西藏以及湖南和湖北的部分地區(qū)，而貴州的威寧被稱為“中國馬鈴薯之鄉(xiāng)”。然而，在西南山區(qū)，由于地塊面積小，坡度大，路面崎嶇，同時(shí)土壤板結(jié)、黏重等原因。目前，大多數(shù)區(qū)域采用人工挖掘、分段收獲，作業(yè)量大，收獲技術(shù)、設(shè)備落后，適合山地作業(yè)的收獲機(jī)發(fā)展明顯落后，急需研制適合于我國山地地區(qū)的馬鈴薯收獲機(jī)械。但由于我國農(nóng)機(jī)行業(yè)的技術(shù)水平較低，大部分機(jī)械仍處于引進(jìn)外國技術(shù)并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)提升的階段，與世界先進(jìn)水平存在較大差距。文章重點(diǎn)介紹了馬鈴薯收獲機(jī)械的核心技術(shù)和國外的一些重要進(jìn)展，并提出了今后的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向。

1 馬鈴薯收獲機(jī)關(guān)鍵技術(shù)

1.1 挖掘鏟減阻挖掘技術(shù)

挖掘鏟減阻挖掘技術(shù)主要包括挖掘鏟減阻、減壅防堵技術(shù)，挖掘鏟分為三大類，即固定式挖掘鏟、驅(qū)動(dòng)式挖掘鏟、組合式挖掘鏟。1）固定式挖掘鏟結(jié)構(gòu)簡單，常見的有平面鏟、曲面鏟等。2）驅(qū)動(dòng)式挖掘鏟是指挖掘鏟產(chǎn)生的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，主要包括轉(zhuǎn)盤式和振動(dòng)式挖掘鏟，其中振動(dòng)式挖掘鏟應(yīng)用相對(duì)廣泛，此類型的挖掘鏟的兩側(cè)安裝防纏繞裝置[2]，如青島洪珠4U-83 型、德州鴻友4UX-83型、青島璞盛4U-85 型等均采用此種類型的挖掘鏟。3）組合式挖掘鏟主要組成部分有挖掘鏟、限深和防纏繞的裝置等，組合式挖掘鏟常用在大型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)中，代表機(jī)型德國GRIMME VARITRON 470、比利時(shí)Dewulf Kwatro等[3]。

挖掘鏟基本要求為挖掘深度穩(wěn)定，壅土不嚴(yán)重，以及減阻降耗。當(dāng)下挖掘鏟挖掘技術(shù)的研究包括仿生學(xué)改進(jìn)挖掘鏟、利用離散元法分析挖掘機(jī)理等方式來改進(jìn)挖掘鏟。樊昱[4]利用離散元法來分析耦合機(jī)理，即挖掘鏟與土壤-塊莖-根系團(tuán)聚體之間的耦合，同時(shí)利用野豬拱嘴的特征曲線創(chuàng)造性研制仿生挖掘鏟。石林榕等[5]的仿生挖掘鏟模型來源于螻蛄前足脛節(jié)爪趾的外輪廓。

1.2 自動(dòng)對(duì)壟深度控制技術(shù)

對(duì)壟深度調(diào)控技術(shù)常見的有2 種，即自動(dòng)對(duì)壟技術(shù)、挖掘深度自動(dòng)調(diào)控技術(shù)。1）自動(dòng)對(duì)壟技術(shù)是收獲機(jī)根據(jù)地形變化來自動(dòng)調(diào)整機(jī)身以及挖掘裝置的位置，從而讓收獲機(jī)和薯壟盡量對(duì)齊，在一定程度上保證挖掘精度，在牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)中較為常見。德國GRIMME 公司采用自動(dòng)對(duì)壟技術(shù)，如圖1 所示，該裝置集成液壓-電控相關(guān)技術(shù)，機(jī)械探桿落入壟溝，同時(shí)利用傳感器來探測(cè)軌跡信息。2）挖掘深度自動(dòng)調(diào)控技術(shù)是指根據(jù)地形變化，仿壟形、仿地形實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)挖掘鏟挖掘深度，從而減少馬鈴薯漏收以及傷薯。德國GRIMME Terra 采用仿形挖掘深度控制技術(shù)，如圖2 所示，該裝置通過集成液壓、智能測(cè)控等技術(shù)，壟形壓力調(diào)節(jié)器來完成實(shí)時(shí)仿壟形、仿地形。

圖1 自動(dòng)對(duì)壟技術(shù)

圖2 Terra深度控制技術(shù)

1.3 薯土分離輸送技術(shù)

薯土輸送分離技術(shù)主要有2 種，即聯(lián)合式薯土輸送分離技術(shù)、分段式薯土輸送分離技術(shù)。

1）聯(lián)合式薯土輸送分離技術(shù)在中大型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)中較為常見，該技術(shù)的輸送分離篩在3 級(jí)及以上，而且根據(jù)不同的機(jī)型在提升輸送段的差異可分為4 種，即垂直環(huán)繞式提升裝置、立式環(huán)形提升裝置、提升臂式提升裝置、斜置提升輸送裝置。垂直環(huán)繞式提升裝置在大型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)較為常見，例如Ploeger Oxbo AR-4BX 型、GRIMME VARITRON 270型、AVR Puma 4 型、ROPA Keiler-2 型等。立式環(huán)形提升裝置在中型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)較為常見，如日本東洋農(nóng)機(jī)株式會(huì)社TPH-179 型、TPH-55 型等。提升臂式提升裝置在大中型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)較為常見，某種程度上是對(duì)分段式收獲的優(yōu)化，如德國GRIMME GT 300 型、英國Standen-T2 型、意大利SPEDO-Senior 型、希森天成4ULZ-170 型、青島洪珠4U-90LH 型等。斜置提升輸送裝置在小型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)中較為常見，一般經(jīng)挖掘或經(jīng)一級(jí)輸送分離裝置就輸送至提升輸送裝置，代表機(jī)型有韓國新興實(shí)業(yè)的SHI-1500 型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)、南京農(nóng)機(jī)所4UZL-1 型自走式薯類聯(lián)合收獲機(jī)、意大利SPEDO-Junior 裝箱式聯(lián)合收獲機(jī)、西班牙Argiles HC-Arrastrada 型等。

2）分段式薯土輸送分離技術(shù)在牽引式分段馬鈴薯收獲機(jī)較為常見，輸送分離篩多數(shù)為一級(jí)或二級(jí)，常見機(jī)型有德國GRIMME WH 200 系列和WR 200 系列、英國ScanStone 公司W(wǎng)ebber和Windrower 系列、希森天成的4UQ-165 型、青島洪珠4U-170B 型、德沃4UMF-180型等。

1.4 秧蔓分離技術(shù)

秧蔓分離技術(shù)主要包括3 種，即秧蔓打擊技術(shù)、對(duì)輥交錯(cuò)除秧技術(shù)、彈性梳桿摘輥式薯秧分離技術(shù)。

秧蔓打擊技術(shù)由旋轉(zhuǎn)桿條、接觸銷等組成，但是該技術(shù)傷薯率高，并不常用。對(duì)輥交錯(cuò)除秧技術(shù)由螺紋去秧輥和光輥等組成，代表機(jī)型有英國Standen 公司的T、QM 系列、英國ScanStone Windrower 型馬鈴薯收獲機(jī)。彈性梳桿摘輥式薯秧分離技術(shù)由摘秧輥、分離輸送裝置、彈性擋秧稈機(jī)構(gòu)等組成，在牽引式分段馬鈴薯收獲機(jī)中較為常見。

1.5 集薯技術(shù)

集薯技術(shù)可大致分為2 種，即自適應(yīng)高度集薯箱技術(shù)、自動(dòng)提升臂輸送裝車集薯技術(shù)。1）自適應(yīng)高度集薯箱技術(shù)為減少馬鈴薯的損傷，通過調(diào)整薯箱的高度和輸薯器高度，自動(dòng)調(diào)節(jié)馬鈴薯自由下落高度，避免因下落產(chǎn)生的損傷代表機(jī)型有德國生產(chǎn)的GRIMME VARITRON 系列、比利時(shí)的Dewulf-R3060系列、AVR Spirit 和AVR Puma 系列。2）自動(dòng)提升臂輸送裝車集薯技術(shù)利用超聲波傳感器等測(cè)距器件，液壓油缸調(diào)整提升臂的傾斜角度和落薯距離，國外采取該技術(shù)的典型機(jī)型有英國的Standen-T 和Standen-QM 系列、德國的GRIMMEGT 系列、美國的Lock wood-672、472Air、Double L7340、和973 等系列，國內(nèi)有希森天成4ULZ-170、中機(jī)美諾1710B 及青島紅珠4U-90LH等。

2 國內(nèi)外馬鈴薯收獲裝備

2.1 國外馬鈴薯收獲裝備

國外馬鈴薯收獲裝備主要由企業(yè)研發(fā)，當(dāng)前發(fā)達(dá)國家的馬鈴薯收獲裝備公司開始合并，進(jìn)一步帶動(dòng)了機(jī)型與技術(shù)的快速發(fā)展。目前歐美國家馬鈴薯收獲呈現(xiàn)出全面機(jī)械化的面貌，以大型聯(lián)合機(jī)械化收獲為主要手段，“挖掘機(jī)+撿拾機(jī)”的分段收獲為次。先進(jìn)馬鈴薯收獲機(jī)械創(chuàng)造性融入高新技術(shù)，例如利用光電傳感技術(shù)控制馬鈴薯喂入量和升運(yùn)鏈轉(zhuǎn)速，采用氣壓光電等技術(shù)進(jìn)行碎土、分離雜質(zhì)及利用微機(jī)終端進(jìn)行作業(yè)監(jiān)控和操作等。高新技術(shù)的應(yīng)用，不僅使馬鈴薯的收獲質(zhì)量有所保障，同時(shí)收獲作業(yè)環(huán)境大大改善[6]。

目前自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)比較先進(jìn)，其底盤輪式或履帶動(dòng)力，體積大，主要裝置有除秧裝置、挖掘裝置、輸送分離裝置、除雜裝置等[7]。德國、比利時(shí)、美國、荷蘭等國的自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)最具代表性，德國最大的馬鈴薯全程機(jī)械化裝備公司GRIMME，代表機(jī)型有VARITRON 系列和VENTOR 系列，如圖3 所示，以GRIMME VARITRON 470 型馬鈴薯收獲機(jī)為例，其最小配套動(dòng)力343 kW，搭載7 t 儲(chǔ)薯料斗，收獲4行，作業(yè)行距75～90 cm，配套人機(jī)交互設(shè)備，實(shí)現(xiàn)馬鈴薯收獲實(shí)時(shí)監(jiān)控以及各收獲環(huán)節(jié)的可視化操作。比利時(shí)Dewulf 公司有R3060 系列、Kwatro、Kwatro Xtreme 等機(jī)型，如圖4 以Dewulf Kwatro 為例[7]，整個(gè)裝備大小約為14 m×4 m×4 m，配套動(dòng)力373 kW，后輪轉(zhuǎn)向偏差最大可達(dá)60°，有利于減小轉(zhuǎn)彎半徑，使其整機(jī)可以靈活適用于轉(zhuǎn)向半徑受限的馬鈴薯種植地塊，搭載17.5 m3儲(chǔ)薯料斗，配備自動(dòng)壓力控制APC、自動(dòng)跟隨系統(tǒng)DAS 及Flexyclean 旁路清潔模塊等，能夠調(diào)控壟上壓力，增強(qiáng)薯土分離效果，減輕駕駛員的工作量[8]。

圖3 GRIMME VARITRON 470型

美國Advanced Farm Equipment（AFE）公司生產(chǎn)的Lenco 型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，如圖5 所示，可實(shí)現(xiàn)一次性收獲3、4或6行，配套動(dòng)力261～336 kW，搭載大直徑葉扇輔助分離系統(tǒng)，提高了“薯-土-雜”混合物分離效果；采用四輪驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使得田間駕駛更加靈活，工作時(shí)駕駛艙可旋轉(zhuǎn)至輸送鏈方向，具備良好的物料流可視化效果；荷蘭Ploeger Oxbo公司的代表機(jī)型有AR-W 和AR-BX 等，如圖6 所示，以Ploeger AR-4BX 型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)為例[3]，其配套動(dòng)力為200～380 kW，可卸料斗14 t，通過靜液壓傳動(dòng)，前后橋轉(zhuǎn)向，由自動(dòng)底盤和分離器進(jìn)行調(diào)平，小落差分區(qū)升運(yùn)輸送和獨(dú)特的升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了馬鈴薯輸送過程中的損傷[9]。

圖5 AFE Lenco型

圖6 Ploeger AR-4BX型

與歐美國家不同，亞洲國家研制的機(jī)型主要為中小型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，例如日本東洋農(nóng)機(jī)株式會(huì)社的代表機(jī)型TPH-179 型、松山株式會(huì)社GZA651型、小喬工業(yè)株式會(huì)社HS700D-K型、韓國新興實(shí)業(yè)SHI-1500 型等。其中TPH-179 型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，如圖7 所示，其采用履帶行走底盤，整機(jī)全液壓驅(qū)動(dòng)，配套動(dòng)力為40.5 kW，進(jìn)行單壟收獲，搭載人工分揀平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人工精細(xì)除雜分揀，輸送分離裝置為多級(jí)輸送，采取“升運(yùn)鏈+立式環(huán)形”式[10]。韓國新興實(shí)業(yè)公司的代表機(jī)型為SHI-1500 型，如圖8 所示，采用輪式行走底盤，挖掘鏟挖掘后直接進(jìn)入輸送分離提升裝置，輸送分離提升裝置上方安裝橡膠刮板式毛刷機(jī)構(gòu)，一方面加強(qiáng)薯土分離效果，另一方面能夠起到提升馬鈴薯的作用，減少馬鈴薯回流。搭載人工分揀平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人工精細(xì)除雜分揀。

圖7 TPH-179型

圖8 SHI-1500型

自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)是在牽引式馬鈴薯收獲機(jī)和分段收獲機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展形成的，許多馬鈴薯收獲技術(shù)借鑒于牽引式馬鈴薯收獲機(jī)和分段收獲機(jī)。下面介紹幾種具有代表性的機(jī)型：德國ROPA 公司Keiler-2 型牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)[11]，如圖9 所示，其大小約11.8 m×3 m×3.99 m，牽引配套動(dòng)力最低60 kW，收獲2 行，行距在75～90 cm，可卸緩沖料斗大小為8 t，該機(jī)型搭載獨(dú)立液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可獨(dú)立控制各關(guān)鍵部件的運(yùn)行速度，使得各部件運(yùn)行速度與拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速無關(guān)，可實(shí)現(xiàn)各部件的無級(jí)變速，保持實(shí)際工況下最佳轉(zhuǎn)速，降低馬鈴薯傷薯率與破皮率。日本東洋農(nóng)機(jī)株式會(huì)社TOP-1 型牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)[12]，如圖10 所示，其大小約7.98 m×3 m×3.15 m，配套的動(dòng)力最低59 kW，收獲為單壟，儲(chǔ)薯料斗約4 m3，整機(jī)重量約5.35 t，配備可調(diào)平動(dòng)力底盤，可起到防側(cè)傾、防側(cè)翻作用，適用于丘陵山地馬鈴薯收獲。

圖9 ROPA Keiler-2型

德國GRIMME GT170 型提升臂式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)[13]，如圖11 所示，其長寬高約9.8 m×3.3 m×3.36 m，拖拉機(jī)牽引功率為60 kW，收獲行數(shù)2 行，整機(jī)重5.96 t，配置了自動(dòng)深度調(diào)節(jié)裝置和壟脊減壓裝置等，無儲(chǔ)薯料斗，此類機(jī)型在工作過程中須同時(shí)配套馬鈴薯田間運(yùn)輸車，使用液壓-機(jī)械驅(qū)動(dòng)輸送提升臂直接裝車，隨著馬鈴人工撿拾工作量的減少，大大提高了作業(yè)效率，但雙機(jī)組作業(yè)，消耗功率大，對(duì)土地壓實(shí)較為嚴(yán)重。此外，許多國家因地制宜，在分段式馬鈴薯收獲機(jī)的基礎(chǔ)上，研發(fā)出搭載人工作業(yè)平臺(tái)的牽引裝箱式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，如圖12 所示，以意大利SPEDO 公司Junior型裝箱式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)為例[14]，其長寬高約5.7 m×2.2 m×1.6 m，單壟收獲，收獲幅寬為85 cm，配套動(dòng)力45 kW，整機(jī)重約0.97 t，其特點(diǎn)為使用兩級(jí)分離輸送機(jī)構(gòu)，關(guān)鍵部件獨(dú)立液壓驅(qū)動(dòng)，配備了人工分揀平臺(tái)和薯箱機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊簡單。

圖11 德國GRIMME GT170

圖12 意大利SPEDO-Junior

2.2 國內(nèi)馬鈴薯收獲裝備

我國馬鈴薯收獲裝備的研制主力為各企業(yè)、高校和科研院所，只主攻馬鈴薯收獲的規(guī)模化企業(yè)只有少數(shù)幾家，代表企業(yè)有希森天成、青島洪珠、中機(jī)美諾、黑龍江德沃、青島璞盛機(jī)械及德州鴻友機(jī)械等，目前各大企業(yè)主要致力于牽引提升臂式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)研發(fā)生產(chǎn)，已有部分成型產(chǎn)品，并開始在國內(nèi)推廣。國內(nèi)高校是馬鈴薯收獲機(jī)研發(fā)的主要陣地，主要集中于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)、昆明理工大學(xué)等高校，對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)各關(guān)鍵部件的基礎(chǔ)理論研究與優(yōu)化研究較多，對(duì)新機(jī)型、新產(chǎn)品等方面的研發(fā)較少[15]?？傊?，目前我國馬鈴薯機(jī)械化收獲處于初步探索聯(lián)合收獲階段，馬鈴薯收獲還沒有真正地完成全面機(jī)械化，尤其是在西南丘陵山區(qū)機(jī)械化收獲的程度還比較低下，總體上與外國先進(jìn)的技術(shù)和裝備之間距離比較顯著[16]。

我國自主研發(fā)的自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)代表機(jī)型為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所的4UZL-1 型，如圖13所示，初步田間試驗(yàn)呈現(xiàn)的效果較好，底盤為履帶式，配套的動(dòng)力大小為65 kW，單壟收獲，作業(yè)效率為0.16～0.32 hm2·h-1，搭載人工作業(yè)平臺(tái)，主要由駕駛室、挖掘裝置、限深裝置、一級(jí)輸送分離裝置、薯秧分離裝置、薯塊交接機(jī)構(gòu)、刮板輸送提升裝置、橫向輸送分揀裝置、裝袋機(jī)構(gòu)等組成，可完成挖掘、分離輸送、除雜除秧、集薯等聯(lián)合作業(yè)[17]。黑龍江心語機(jī)械公司研制的自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，如圖14所示。

圖13 4UZL-1型馬鈴薯收獲機(jī)

我國的自帶料斗牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)正處于研發(fā)試制階段，代表機(jī)型為黑龍江德沃4UML-180型、黑龍江心語機(jī)械和綏化恒豐機(jī)械4U-2-1710 等機(jī)型最具代表性。黑龍江德沃科技4UML-180 型如圖15 所示，可直接完成挖掘、分離、篩選、提升、卸料、裝車等功能，所需的人工顯著減少，收獲成本大大下降。該機(jī)型還采用新型分秧機(jī)構(gòu)和多模式清薯機(jī)構(gòu)，薯秧、薯土分離的效果顯著提高，整機(jī)機(jī)-電-液一體化協(xié)調(diào)操控，自動(dòng)化程度高[18]。青島洪珠料斗牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)如圖16所示，主要由限深裝置、挖掘裝置、輸送分離裝置、立式環(huán)形提升裝置、清選除雜裝置、儲(chǔ)薯料斗等組成，集機(jī)-電-液一體化操控，實(shí)現(xiàn)馬鈴薯聯(lián)合收獲，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了薯秧、薯土分離效果。

圖16 洪珠馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)

我國市場(chǎng)上的提升臂牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)技術(shù)與裝備較為成熟，代表機(jī)型有希森天成4ULZ-170型、中機(jī)美諾1710A/B 型、青島洪珠4U-90LH 型、禹城亞泰機(jī)械4UQL 系列以及綏化恒豐機(jī)械4U-2-1390型等，其特征為集成液壓-機(jī)械技術(shù)的提升輸送臂，能夠?qū)崿F(xiàn)2～3級(jí)薯土分離和升運(yùn)裝車等功能。如圖17所示，以希森天成4ULZ-170 型提升臂牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)為例[19]，其長寬高約9.8 m×3.3 m×3.36 m，作業(yè)幅寬170 cm，雙壟收獲，最小配套動(dòng)力88.2 kW，整機(jī)重約5.96 t，作業(yè)效率至少0.33 hm2·h-1，該機(jī)型可直接挖掘、薯土分離、除秧、馬鈴薯收集裝車等作業(yè)。高校的成果也比較顯著，代表機(jī)械有甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)魏宏安等設(shè)計(jì)的4UFD-1400型[20]，如圖18所示，該機(jī)主要由仿形碎土及挖掘機(jī)構(gòu)、薯土輸送分離機(jī)構(gòu)、除秧機(jī)構(gòu)、馬鈴薯分級(jí)機(jī)構(gòu)、馬鈴薯裝袋機(jī)構(gòu)等部分組成，其長寬高約4.83 m×2.02 m×2.06 m，配套牽引動(dòng)力為44～58.8 kW，作業(yè)幅寬為140 cm，整機(jī)重約2.3 t，純工作時(shí)間生產(chǎn)率為0.3～0.5 hm2·h-1，可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)薯土分離，一級(jí)莖稈分離，收獲后薯塊分為3 個(gè)等級(jí)，適用于中大型地塊，顯著降低了人工作業(yè)強(qiáng)度。

圖17 希森天成4ULZ-170型

圖18 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)4UFD-1400型

3 展望及建議

隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的逐步推進(jìn)，馬鈴薯機(jī)械化收獲迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。西南丘陵地區(qū)地貌地勢(shì)復(fù)雜，土壤黏度大，馬鈴薯機(jī)械化收獲難度大，丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化水平低于全國平均水平。因此，針對(duì)上述問題，提出以下4個(gè)建議。

1）加強(qiáng)西南丘陵山區(qū)農(nóng)田的基礎(chǔ)建設(shè)，著重于農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的結(jié)合。丘陵山區(qū)農(nóng)田的改造主要將小塊農(nóng)田平整規(guī)劃，為馬鈴薯收獲機(jī)械化奠定基礎(chǔ)。農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的結(jié)合，要加強(qiáng)農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、田間管理等多方合作，根據(jù)農(nóng)機(jī)使用現(xiàn)狀及農(nóng)藝標(biāo)準(zhǔn)，利用農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備進(jìn)行收獲作業(yè)，節(jié)約勞動(dòng)成本，提高生產(chǎn)工作效率，促進(jìn)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

2）加強(qiáng)對(duì)丘陵山區(qū)適用馬鈴薯收獲機(jī)的研究，制造適合丘陵山區(qū)的裝備。首先要加強(qiáng)挖掘鏟等關(guān)鍵部件研究，丘陵山區(qū)土壤黏重，耕作阻力大，耕作質(zhì)量低，馬鈴薯收獲機(jī)在工作過程中需要消耗大量功率。在挖掘過程中，研發(fā)能夠減阻減能的挖掘鏟對(duì)于提高馬鈴薯收獲的工作質(zhì)量和效率、減少薯塊損傷、降低裝備能耗等方面有著重要作用。要充分結(jié)合丘陵山區(qū)的地形環(huán)境和自然環(huán)境，加快研發(fā)適用于丘陵山區(qū)、黏重板結(jié)土壤的小型自走式馬鈴薯收獲機(jī)，以解決西南地區(qū)無機(jī)可用的問題。通過協(xié)調(diào)科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)及高校之間的合作，將產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，推進(jìn)相關(guān)農(nóng)業(yè)裝備向微小型化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，進(jìn)而提高馬鈴薯收獲機(jī)械的實(shí)用性。

3）加強(qiáng)政策扶持，設(shè)置激勵(lì)機(jī)制。以當(dāng)前丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化收割發(fā)展落后的狀況為依據(jù)，制訂政策時(shí)與地方的實(shí)際情況相結(jié)合，積極為農(nóng)民提供相應(yīng)的指導(dǎo)和幫助，做好馬鈴薯收獲機(jī)的推廣工作。建立一套切實(shí)可行、行之有效的激勵(lì)機(jī)制，將馬鈴薯收獲機(jī)裝備向群眾進(jìn)行積極推廣，并開展與之有關(guān)的教學(xué)指導(dǎo)工作，為推動(dòng)丘陵山區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4）加強(qiáng)機(jī)械化收獲示范區(qū)建設(shè)，打造宜機(jī)示范區(qū)。通過示范區(qū)的建設(shè)，形成馬鈴薯生產(chǎn)的規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化。以新型經(jīng)營主體為基礎(chǔ)，充分利用市場(chǎng)機(jī)制，吸納企業(yè)、農(nóng)機(jī)專業(yè)合作組織、農(nóng)機(jī)大戶、種植大戶等民間組織加入，積極推動(dòng)“龍頭企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”組織模式的發(fā)展，培養(yǎng)和壯大一批農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社和企業(yè)，以示范區(qū)的建設(shè)為基礎(chǔ)，促進(jìn)整個(gè)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。