将薯类收获到底

本刊记者|柴帆

将薯类收获到底

本刊记者|柴帆

薯类正成为调整农业结构、增加农民收入、保障粮食安全的战略选择。与迅速发展的薯类产业相比，收获技术滞后，成为产量提升、面积扩大、效益提高的障碍。

薯类收获技术研发现状

薯类作物又称根茎类作物，主要包括甘薯、马铃薯、山药、芋类等。这类作物的产品器官是块根和块茎，生长在土壤中。马铃薯、甘薯、木薯是我国重要的农作物，具有对自然条件适应性强、产量高等优势，种植面积1160万公顷，世界第一。

但是，就马铃薯、甘薯、木薯三种薯类来说，他们的收获机械技术发展各有不同，随着我国马铃薯主粮化战略的实施。目前，国内有许多家单位在吸收国外先进技术的基础上，研发马铃薯收获机。

马铃薯收获机结构简单、适合小规模生产，可一次实现挖掘、输送、后方或侧方集条铺放，有些企业为了提高效率在机具后方加上了升运装车机构实现了装车作业。

但是，这种机器缺少技术深入研究、机具能耗大、故障率高、伤薯严重。并且我国薯类种植地域条件复杂，机具适应性受到限制，针对规模化沙壤土收获技术和产品相对成熟，但粘性土壤收获机具仍需要研究开发。

国外马铃薯收获技术具有160年的历史。先进技术和产品主要来自美、英、德、意、挪威、荷兰等国家，他们的产品是以大型联合为主适合本土农业生产规模和条件，可以一次完成挖掘、升运、分离、分级和装箱作业，机电液一体化控制技术水平较高，在大面积收获作业方面充分体现了大型化、复核功能、高效作业的优势。

我国甘薯收获机械的研发严重滞后。在我国现阶段，甘薯收获主要采用犁式耕翻亮薯，人工捡拾或采用与马铃薯相同原理的升运链式起挖机具。由于甘薯具有块茎大小与入土深度差异性大等特性，挖不干净、伤薯现象普遍存在。集成度高、性能好、效率高的甘薯收获装备还处在研究阶段，尚无成熟产品。

相较于我国的发展滞后，美、英、日、加等国的甘薯类机械化收获技术较为成熟。如美国Lockwood公司开发的牵引式联合收获机，可一次完成摘薯、集薯、去秧，自动化程度、作业效率、集成度、专用化和标准化程度较高，对我国新疆等大面积种植区具有借鉴意义。

我国木薯收获机械的研究主要参考其它根茎类作物收获机械进行。缺少对木薯块根收获机械的理论研究。面对木薯茎秆粗壮、块茎辐射性生长、结薯更深、产量大等特点，研制的木薯铲挖式收获机适应性差、收获损失大，得不到推广使用；研制的提竿式和卡齿式两种木薯收获机，对不同土壤具有适应性，但缺乏块根拔起速度的有效调控方法，因此造成的损失较大；缺乏对茎秆处理技术和机具的研究。

国外从事木薯收获机械研究的国家有古巴、哥伦比亚、马来西亚、巴西和尼日利亚等国，研制的木薯块根收获机主要适合于标准化种植模式，实现了挖掘松土、抖动分离和铺放集条等功能

薯类收获技术阻碍了生产

薯类既是粮食作物,又是经济作物,产量高,用途广。一些农民把红薯作为重要的经济作物来种植，以期获得较多的经济收入。但是薯类的收获一直制约着红薯的发展规模。

以红薯为例，红薯的收获季节是每年10月上旬，恰逢农村最忙的季节，劳动力紧张，而红薯是非常娇嫩的作物，轻微霜冻就会使其冻伤，一旦冻伤也就失去了其经济价值。每年都有因收获不及时，而使薯农遭到不应有的经济损失，有时甚至大面积冻在地里，无法收获。用小四轮拖拉机或牧畜配挂牵引犁进行收获，结构虽然简单，但收净率低、生产率低。

近年来,在农业产业结构调整中,薯类生产有了较大发展。薯类生产被列入各级政府的重要议事日程。薯类正成为调整农业结构、增加农民收入、保障粮食安全的战略选择。与迅速发展的薯类产业相比，收获技术滞后，马铃薯机械化采收率仅仅只有16%、红薯、木薯仍以人工为主，成为产量提升、面积扩大、效益提高的障碍。马铃薯、甘薯和木薯三种薯类均是粮、饲、蔬和能源兼用的优质作物，也是调整农业结构、增加农民收入的战略选择。与发达国家相比，我国的薯类收获技术明显落后。与水稻、玉米和小麦相比，薯类收获技术研发起步较晚，装备供给严重不足，成为我国薯类产业健康发展的瓶颈问题。

薯类高效收获技术与装备研发

开展薯类高效收获技术与装备研发，把农民从低收入的繁重体力劳动中解放出来，促进薯类产业健康可持续发展的要求。

为了提高我国薯类收获技术，开阔我国薯类收获机械市场，中机美诺牵头，联合吉林大学、中国农业大学、浙江大学、东北农业大学、青岛农业大学、甘肃农业大学、北京工业大学7所知名高校；南京农机化所、中国热带农业科学院、黑龙江与山东农机院4家研究院所；山东希成农业机械科技有限公司，中国包装和食品机械有限公司、现代农装科技股份有限公司3家专业制造与配套企业共同组建了项目团队。

针对三种薯类作物收获关键问题和技术难点，实行以企业为主体牵头，组成产学研团队联合研究模式，统筹技术、人才与基地，以产业为导向，以机具可靠运行提升效率，减阻挖掘降低能耗、分等级提高商品性为重点，按产业链布局，开展工程化仿生减阻、智能控制提升性能、关键部件结构及制造技术优化研究，集成开发研制联合收获、挖掘铺放、捡拾收集三种模式9种不同动力配套得薯类收获装备，并在主产区试验考核，优化技术提升，作业增效目标。

杨德秋是此项目的负责人，联系到他的时候，杨德秋谨慎的问：“你们是真的还是假的采访，就刚刚过去的三天时间，前后已经有好几拨人打着中国农村技术中心（负责国家重点专项的机构）的名义要对我们进行宣传，到后面都是要钱的。”

从杨德秋的话语中，可以看出国家重点专项在社会上的深入程度，以及专项在实施过程所遇到的一些普遍问题。

对于此项目，杨德秋介绍，这一次将重点突破仿生减阻、防损伤、薯蔓分离、高度自适应集薯、智能分级等5项关键技术。并且开发自动对行、挖深调控、节能储库等智能控制系统，研制符合国情得智能马铃薯联合收割机、捡拾分级机、甘薯售货机、木薯收获机等9种装备，在不同土壤类型、种植模式实验考核。形成团队，缓解亟需，形成薯类收获装备技术支撑体系。

同时，拟通过工程仿生减阻，橡塑减伤材料优化、机电液综合智能控制等关键技术攻关，并通过典型土壤薯类挖掘仿生减阻技术研究、智能低损马铃薯联合收获技术与装备研发、铃薯低损捡拾智能分级技术与装备研发、甘薯低损收获技术与装备研发、木薯秸秆处理及低损收获技术与装备研发，破解薯类收获过程挖掘阻力大、薯土蔓分离难、薯块损伤严重等三大科学问题。

杨德秋说：“在项目确定立项之前，我们的项目团队就已经建有国家马铃薯工程技术研究中心、工程仿生教育部重点实验室、农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室、农业部设施农业装备与信息化重点实验室。”

薯类机械化收获的明天

薯类机械化收获需要做到农机与农技相结合，机组宽度要与待收地块的垄距相匹配。随着薯类机械化收获水平的不断提高，可对薯类种植的垄距予以引导，以适应当地成熟收获机型的顺利收获，进一步提高收获效率和质量，进而形成规模化生产

随着我国薯类产业的快速发展以及薯农购买力的提升，薯类收获由挖掘铺放功能的收获逐渐向联合收获与智能化方向发展，特别是在机电液一体化控制、挖掘仿生与挖深自动调控减阻、自动对行等方面会有很大的突破，也是今后薯类作物收获技术的发展趋势。

杨德秋告诉记着，项目团队的技术研究处于国内领先水平，在薯类收获领域有良好得研究基础。在项目成立之前，团队已就成功开发出我国第一台马铃薯联合收获机和大型四行马铃薯播种施肥联合作业机，解决了我国薯类生产机具从无到有的问题。

不论是从老人们的口口相传里，还是在影视作品的刻画演绎里，生活在21世纪，享受着美食佳肴的我们或多或少地得知，在我国尚未解决温饱问题的时期，薯类成为先辈们度过那段饥寒岁月的主要口粮。

在温饱已经不成问题的今天，薯类成为人们改善饮食均衡，平衡营养健康的农产品。14亿人口的中国，每天对于薯类的需求逐日增加，薯类收获机械化迫在眉睫。