生姜收获机械化作业的研究与探讨

王绍江张仁君宗金成魏积利

生姜既是一种调味蔬菜，也是一种重要的经济作物，随着科技成果的推广普及，生姜单位面积产量不断提高，因而在我国的许多地区迅速发展起来，并以其见效快、经济效益好等优势成为农民的主要经济收入来源及重要的致富途径。

目前，生姜种植机械化程度较低，严重制约了生姜产业的发展。尽管生姜种植前期的起垄作业已逐渐由小型园田机械取代人工作业，但姜芽的下种、中期的破垄、成熟后的收获等，仍然以人工作业为主。为了研究探索生姜生产机械化发展的途径，自2006年开始，笔者陆续对以山东省为核心的周边省市进行了广泛的调研，广泛听取了姜农对生姜种植、收获机具的意见、建议及对生姜生产机械化手段的迫切要求，在进一步开发研制先进生姜收获机械的同时，着重寻求适应性好、损失率低、作业效率高的生姜收获机械推介给生姜种植产业，以满足生产一线的需要。

目前，国内生姜收获机械主要有两大类、三种形式。

1.挖掘类机械：主要工作原理是使用左右两把与地面呈一定倾角的“L”型弯刀，顺姜垄方向从生姜生长位置底部纵向切过姜垄，通过对姜垄整体疏松后，继而由人工提拉姜秸，使生姜出土。这种机型，以手扶拖拉机结构为动力，通过加装中间传动装置，提高离地间隙，保证机械的通过性，进而通过后悬挂的作业机具完成生姜收获作业。典型机具有两种：一种是由龙口市农业机械推广站自主开发研制的4JW-1型四驱自走式大姜收获机，整机为手扶液压操纵四轮驱动，辅以适当机具后还可以实现农作物中耕除草、起垄等作业，动力性好、适应性好、机动性好、作业效率高、损失低。（图1）.该机2008年10月通过了山东省科技厅组织的科技成果鉴定，2009年通过山东省农业机械推广鉴定并进入山东省2010年农业机械购置补贴目录。该机配备动力8～15KW,最小离地间隙 520mm,轮距 600～800mm,适应行距 600～750mm，最大收获幅宽430mm，挖掘深度是沟底以下60～100mm，漏收率≤30%，新姜损伤率＜0.8%，生产率不低于 1333～2000m2/h(2～3亩/小时)。另一种是潍坊道成机电科技公司生产的DC4US-600大姜收获机（图2），该机的整体结构也是手扶操纵液压模式，但其行走部分采用了履带式。配备动力7.35KW以上，轮距720mm，最小离地间隙470mm，作业幅宽600-750mm，作业效率1000～1300m2/h(1.5-2亩/小时)。该机2009年10月通过山东省农业机械推广鉴定，并已进入2010年山东省农业机械购置补贴目录。

2.强制提拉秸秆类机械：该机型主要代表机械是由山东省农机研究所研制生产的4GJ1型生姜收获机(图3)，该机的工作原理是采用橡胶带夹持姜秸，通过机具前行将姜秸连同生姜从地里提拉起来，而后放回原地，使土壤疏松，后续人工就可以轻松的把生姜提拉出来。该机是生姜收获专用机械，设计小巧，为四轮驱动模式，操作灵活方便，配备动力为小型汽油或柴油机，外型尺寸：1891×690×1150（mm）,整机质量 225kg,标定功率 4kw,适应行距550-700mm,纯生产效率 670;～1000m2/h(1-1.5亩/小时)，漏拔率≤5%，新姜损失率≤2%，老姜漏收率≤50%。

两类机型各有优缺点，挖掘类机械受土壤墒情的制约，土壤过干，机械工作阻力加大，同时后续人工提拉生姜时易造成破损及老姜漏收；土壤过湿影响整机的动力性和通过性。但该类机械在辅以适当的机具后便于实现更多的作业项目。强制提拉秸秆类机械受姜苗密集程度影响较明显，姜苗过密、过疏及疏密不均等都会影响收获效果。

就目前所见的几种生姜收获机械而言，笔者认为：其一，受生姜种植模式的影响，生姜收获机械应向小型、大型两个方向发展。小型机械应考虑多功能，体现一机多用，使百姓避免资金重复投资，以适应中、小地块作业；大型机械可以考虑侧置悬挂，充分利用已有的中、大型拖拉机，实现多行收获，为大地块规模种植或农场、庄园等服务；其二，扩大机械化收获环节，实现自起获到装箱的联合机械作业模式；其三，应进一步提高生姜收获机械的技术含量，尽快实现机电一体化模式。