农机与农艺相结合的马铃薯生产全程机械化研究

徐 曼，张健伟

（1.毕节市农业机械研究所，贵州 毕节 551700；2.毕节市农机安全监理所，贵州 毕节 551700）

农机与农艺相结合的马铃薯生产全程机械化研究

徐 曼1，张健伟2

（1.毕节市农业机械研究所，贵州 毕节 551700；2.毕节市农机安全监理所，贵州 毕节 551700）

我国具有较大的马铃薯种植面积，但是与世界平均水平相比，单产水平还是要低20%，和马铃薯生产大国相比，具有较大的差距。根据各自进行调整，相互辅助，融为一体，为农业生产的综合效益共同服务，在生产马铃薯的产前、产中、产后的各个阶段中，与我国不同地区的实际生产情况相结合，进行多种作业机械装备的开发研制，并且都已经投入到生产使用中，为了提高我国马铃薯生产的水平，提供了更为可靠，更多种类的选择。

农机；农艺；马铃薯

我国种植马铃薯的面积超过了500万hm2，在世界上居首位，有超过8000万t的产量，在世界上居第四位，虽然种植面积和产量较多，但是和世界平均水平相比，单产水平仍然低20%，对比先进的马铃薯生产国家具有较大的差距。一些专家指出，只对农机服务于农艺的思维进行单方面的要求已经过时了，之后就会是各自进行调整，相互辅助，融为一体，为农业生产的综合效益共同服务。最近几年，在马铃薯的产业体系中，不同方面的专家进行密切合作，有机结合作业装备、植被、品种，得到了比较可观的研究和应用成果。

1 产前的农机装备和农艺要求

（1）原有的农机装备与农艺要求之间的矛盾。我国种植马铃薯具有分布区域广，作业季节、地理条件差别大，对于播种机具、整地要求不尽相同的特点。进行实时播种是对出苗整齐度进行保证的重要措施，在地下10cm处具有8～12°C的稳定地温时，就能够进行播种。作业要求是，伤种率≤1.5%，重种指数≤4%，漏种指数≤2%；覆土或者播种的深度一般为8～10cm，具有不大于±1cm的误差；株距的合格率≥80%；应该在种子的侧下方或者正下方进行施放种肥，与中间的距离要大于5cm，并且需要保证连续均匀的肥条；苗带具有较好的直线型，更利于田间管理。

因为历史、经济、地域等方面的原因，北方的一季作区以及中原的二季作区种植的垄作行距使用70、75、80或者90cm的行距，并向着80以及90cm的种植行距逐渐发展，适合高效、大型的播种、整地类的机具进行作业。西南单双季混作区、南方冬作区坡度大、地块小，60,70cm的行距较多，对于原有的播种、整地机具难以进行机械化作业。

（2）针对于北方一季作区以及中原二季作区的播种机的研发。据前所述，我国马铃薯产业中的技术体系依托于东北农业大学，在多年的优化和试验过程中，进行了2CMF系列2行以及4行马铃薯施肥种植机的研发，使可以选择行距、可以调节株距、可以控制施肥量并且能够实现开沟起垄、覆土、镇压同步进行的目标。机器由机架、负荷开沟器、肥箱施肥装置、传动装置、种箱播种架、清种装置、地轮、镇压轮、覆土铧等部分组成。这个系列的马铃薯种植施肥及能够将开沟、播种、施肥、覆土、镇压等功能一次完成，和传统的半机械化或者人工种植的方式比较，不但能够减轻人员的劳动强度，同时也将拖拉机进行机械携带的次数减少，最为重要的是能将种植精度以及作业的效益提高，能满足将北方一季作区以及中原二季作区中种植的垄作要求。

（3）针对于西单双季混作去以及南方冬作区的小型播种机的研发。2CMF系列的马铃薯种植施肥虽然具有较高的作业效率和作业质量，但是在山地、丘陵以及小区播种作业的过程中，存在着转移、转弯等耗工较多问题。因而，针对以上的作用要求，进行2CMB小型马铃薯种植施肥机的深入研发，以针对不同地区的山区丘陵的自然社会经济特点进行研究。这类机器一般为悬挂式的，使用25马力以上的拖拉机进行牵引作业，能够将双行开沟、播种、测深施肥以及覆土等作业一次完成。其主要有施肥装置、牵引架、排种装置、种箱、地轮、补种架、覆土机构、机架等构成。这类机械具有结构加单，调整、操作方便对于配套动力的要求小，转移、转弯耗工少，更适合与山地、丘陵以及小区种薯的播种作业。

2 产中的农机装备以及农艺要求

（1）中耕施肥阶段的农艺要求。根据各个地区中用肥方式、目标产量以及常规化肥的追肥用量，在马铃薯的出苗期进行中耕培土，并在花期进行施肥培土。根据地区不同，使用较小型的田间管理机械以及高地隙中耕培土施肥机，针对粘重的田间土壤，可以使用动力式的中耕培土及机型追肥的中耕机械化设备；针对砂性土壤，进行中耕垄形施肥时，能够将田间的杂草减少，可以将开沟、培土、施肥、用形等工序一次完成。应该将追肥机的各个排肥口的施肥量调整为一致，针对产量的一般目标马铃薯追施专用肥量为750～2250kg/hm2。追肥机的行间通过性能应该非常良好，在进行追肥作业时不会造成明显伤根情况，追肥深度6～10cm，伤苗率＜3%，肥带宽度＞3cm，追肥的部位在植株行测10～20cm范围，施肥后覆盖严密，没有明显断条情况。

现在国内使用的中耕施肥装置，基本都能够实现开沟、施肥、培土、用形等工序一次完成，但是使用较为广泛的外槽轮式排肥器很难满足马铃薯需肥量大要求。

（2）研究和应用螺旋推进施肥系统。在对外槽轮式排肥器的特点和性能进行认真分析的基础上，借鉴国外先进技术，研究出了螺旋推进式施肥系统。由地轮经过传动系统向螺旋排肥轴传递动力，使螺旋排肥轴能够产生旋转；螺旋排肥轴上面有两组具有相反旋向的螺旋片组，分别推动肥箱中的肥料到

左右两侧的排肥出口；在重力作用下，沿着肥管向施肥器流动。通过调节螺旋排肥轴在单位时间内转动的圈数，来调节施肥装置的施肥量。

3 产后农机装备以及农艺要求

（1）收获农艺针对机械化生产的要求。在使用机械化进行马铃薯收获的过程中，需要先将杂草和茎叶去除掉，将机组作业效率提高的同时做到培肥犁地。其作业要求是，收获马铃薯，明薯率≥98%，埋薯率≤2%，损伤率≤1.5%；应采用横轴立刀式的马铃薯茎叶切碎机，切碎长度≤15cm，去除杂草茎叶率≥80%，割茬的高度≤15cm。打秧机的作业质量与收获机的作业效果有着直接的关系。在设计横轴立刀打秧机的排布刀轴方案时，需要保持打秧机刀轴平衡，使打秧机高速运转得到保证，将打秧的作业质量提升上去。

（2）横轴立刀全仿形打秧机。4JYQ2型横轴立刀全仿形打秧机，是由拖拉机实现牵引以及进行打秧作业的实施过程。该机械是由机架、限深轮、悬挂装置、防护罩、传动系统、辅助支撑装置、刀片以及旋转刀轴组成。通过悬挂装置，打秧机与拖拉机实现连接，通过限深轮进行刀片与作物间间隙的调节。拖拉机的功率输出轴能够实现经过传动系统向旋转刀轴传动动力的过程，使其能够做旋转运动。在旋转刀轴上安装的刀片组在离心力作用下，能够沿旋转刀轴的径向进行展开，在旋转过程中打击马铃薯秧，使其在刀片的冲击作用下破碎，完成打秧作业。

该机械的关键部件就是刀轴，形状不同的刀片通过销轴分别在各个刀座上安装。各个刀片在离心力的作用下，在刀轴的径向进行展开，各个刀片在刀轴的径向进行展开，各个刀片的端点在刀轴旋转轴向界面形成包络线的形状，吻合与垄的截面形状。

4 结语

根据各自调整的过程，互相辅助，并融合为一体，为农业生产的综合效益共同服务，在生产马铃薯的产前、产中以及产后的各个阶段中，与我国不同地区的实际生产情况相结合，进行多种作业机械装备的研制和开发，并都已经投入使用中，为提高我国马铃薯的生产水平，提供了更为可靠、更多的选择。

［1］周风林，满都拉，徐玮．马铃薯收获机械的现状与市场前景分析［J］．农村牧区机械化，1999，（3）.

［2］王黎明．有关农机农艺结合的若干问题研究［J］．农民致富之友，2016，（6）.

［3］肖文娜，李庭奇，赵丽．阜阳市农机农艺融合存在的问题与对策［J］．现代农业科技，2014，（1）.

［4］李安宁．加快制度创新步伐推进农机农艺融合［J］．农机科技推广，2012，（8）.

徐曼（1992-），女，内蒙古根河人，硕士研究生，主要研究方向：节水灌溉与新技术。