济南市大蒜收获机械化技术现状与建议

○山东省济宁市农业技术推广中心 于宏然 马亚军

济宁市有悠久的大蒜种植历史，大蒜种植面积广。近几年济宁市大蒜种植达到了150 万亩左右，济宁市金乡县被称为全国大蒜之乡。大蒜收获包括大蒜挖掘、剪茎剪须、装袋运输，人工收获大蒜的效率为0.4 亩/人·天。据2022 年调研，当地人工收获大蒜成本达到1400 元/ 亩，其中人工挖掘成本600 元/ 亩，人工剪茎成本300 元/ 亩，人工剪须成本200 元/亩，人工装袋及运输成本300元/亩。因此，机械代替人工进行大蒜生产势在必行。大蒜机械化收获包括分段收获、联合收获。分段收获由大蒜专用收获机实现，联合收获由大蒜联合收获机完成。

一、分段式大蒜机械收获

1.大蒜专用收获机。大多农户采用大蒜分段机械化收获方式，用大蒜专用收获机实施大蒜采收。大蒜专用收获机与拖拉机配套，工作幅宽1.2—2.1米，50 马力以下拖拉机带动的大蒜专用收获机工作效率每小时1—2.5 亩，50 马力以上带动的工作效率每小时2.5—3.5 亩，可收获平作、垄作种植方式的大蒜，不需对行，整体挖掘收获，适用于各种淤土、沙土等土质。

2.大蒜专用收获机工作原理。大蒜专用收获机由悬挂架、限深轮、挖掘铲、碎土轮、地辊、收集挡板、驱动装置等构成。工作时，大蒜收获机通过悬挂架悬挂在拖拉机前部，拖拉机向前行驶推动大蒜收获机工作，挖掘铲进入土壤，入土深度约10 厘米，限深轮对挖掘深度进行调整，挖掘铲在土层中前后摆动向前行进，土层连同大蒜一起挖掘起动，泥土和整株大蒜进入清选机构。清选机构由4—6 个碎土辊和1 个地辊组成，前后并排排列。碎土辊为中空钢筋格栅辊，前稀后密，前面的碎土辊周圈由6 根钢筋构成，后面的由7 根钢筋构成。碎土辊转动带动泥土和整株大蒜向后运动，运动中泥土落下，只留下整株大蒜。清选装置两侧有两个呈V 形排列的收集板，整株大蒜遇到逐渐变窄的收集板，规整集聚，经转动的光滑地辊落到地面，并呈一个方向摆放，平铺在拖拉机两轮之间地面，避免了拖拉机车轮对大蒜的碾压伤害。

3.技术特点。大蒜专用收获机完成大蒜收获中的挖掘环节，将挖掘后的大蒜平铺放置，解决了传统人工大蒜收获中劳动强度最大环节，能满足大蒜收获中的挖掘需求。一是挖掘方式采用往复振动挖掘铲，铲刀深入大蒜以下土壤中对大蒜实现整体挖掘，有效避免了挖掘过程中对大蒜的损伤。二是挖掘出的大蒜采用“蒜茎在上，蒜头在下”的铺放形式，避免太阳暴晒对蒜头灼伤形成的大蒜糖化伤害。三是大蒜专用收获机采用仿形轮限深技术，解决了因土地不平整引起的挖掘深度不一致的问题。四是旋转式栅格辊作为碎土辊，采用钢筋包胶技术，解决了碎土清选过程中对大蒜的损伤，彻底清除大蒜蒜头附带的泥土，同时有效克服大蒜种植时覆盖的地膜对机械收获的妨碍。另外机械价格便宜，操作简单，为广大种蒜农户所接受，大量用于大蒜收获作业中。

4.存在的问题。一是需要专门定制专用的悬挂架安装在拖拉机上，悬挂架安装拆卸不方便，影响了机械推广使用。二是大蒜收获时，土壤太硬太湿，都会影响收获效果。土壤太硬，挖掘铲和传动部件易出故障，甚至损坏，工作效率低；土壤太湿，碎土清选效果差，挖掘收获的大蒜不干净，大蒜带土块多。

5.对策建议。现阶段，大蒜分段收获机械化技术更能适合蒜农的需求，符合大蒜生产的需要，不应被忽视；大蒜专用收获机挖掘出的大蒜需要人工剪茎、剪须，这两个环节的机械设备还很少，下一步应加大研发力度，逐步实现大蒜收获各个环节都有机用、有好机用；现有的分段式大蒜收获技术还有改进提升空间。

二、大蒜联合收获

1.大蒜联合收获机械。大蒜联合收获机为液压驱动、自走式，配套动力80—120 马力，能够完成大蒜挖掘、夹持剪茎、蒜头输送收集等的联合收获作业。对行收获，工作行数7—8 行，工作效率每小时1.5—2.5 亩，可收获平作、垄作种植方式的大蒜，适用于各种淤土、沙土等土质。

2.大蒜联合收获机械的结构及工作原理。大蒜联合收获机由行走底盘（含机架、动力前桥、方向后桥、动力系统、控制系统、液压系统、电气系统）、往复振动挖掘装置、夹持装置、输送装置、装袋装置等构成。大蒜联合收获机为自走式大蒜收获设备，行走底盘由驱动轮、方向轮、驱动前桥、方向后桥、发动机、液压系统、操作系统等构成，实现整机的行走、转向、升降、控制等功能。以行走底盘为主体，挖掘、夹持装置安装于行走底盘的前部，蒜头输送装置安装于底盘右侧，蒜头收集装置安装于底盘的尾部。往复振动挖掘装置由平板式挖掘铲刀、偏心式振动铲臂构成，大蒜进入夹持前的瞬间进行挖掘疏松。夹持输送装置由7—8 组单元式夹持输送部件组成，每组夹持输送部件由1个机架、2 条对转的联组带及多个相应的带轮组成，将大蒜从挖掘疏松的土壤中拔出，在夹持后端将蒜头剪掉。蒜头输送装置由网状输送带和承载支架组成，剪茎后的蒜头在重力作用下落至输送装置，实现蒜头的输送。蒜头装袋装置由转盘式机架和挂袋座椅组成，实现轮流挂袋、收集、卸袋功能。工作时，大蒜联合收获机依次进行大蒜挖掘、输送、剪茎、装袋的作业，进行大蒜联合收获。

3.技术特长。大蒜联合收获机采用了液压传输动力、往复振动挖掘、对转带式柔性夹持、网状链式输送、旋转式连续收集等先进技术，能够一次性完成大蒜的挖掘、剪秆、收集等多个环节的作业，工作效率高，接近传统的人工收获模式。大蒜联合收获机采用液压技术，动力传输可靠、平稳。往复振动挖掘铲深入大蒜以下土壤中，实现对大蒜整体挖掘，避免了挖掘过程中对大蒜的损伤。夹持输送装置采用柔性联组带进行夹持，选择特殊的防止大蒜损伤的材料，增加了对大蒜的保护。蒜头收集装置采用转盘的方式进行收集，不仅提高了效率，也避免了蒜头收集拥堵现象。

4.存在的问题。一是大蒜联合收获机对作业环境、土地状况要求较高。收获作业时，地块应比较干净，农药瓶、石块等杂物都会影响损坏夹持装置，造成收获工作停滞、工作效率下降。大蒜收获时，地中有覆盖的薄膜，尽管大蒜联合收获机设有破膜、压膜装置，但还有一些薄膜随夹持机构缠绕在机械上，工作中需人工清理。二是大蒜联合收获机的大蒜漏采率较高。大蒜成熟后，大蒜茎秆枯萎倒伏，倒伏严重的不能为夹持装置夹持，导致大蒜漏采。若大蒜收获较晚，有的地块漏采率达到15%。大蒜收获时间短，时间紧，10 天左右，错过采收时间，大蒜品质严重下降，大蒜联合收获机的工作效率应进一步提高。三是大蒜联合收获机价格偏高，一般农户经济能力现在接受不了。

5.对策及建议。大蒜传统种植模式属于小行距小株距密集型种植模式，一般行距18 厘米，株距10—14 厘米，这种紧凑模式影响大蒜联合收获夹持结构布置空间，也是大蒜联合收获技术研发的难点之一。目前，济宁市农户习惯大蒜辣椒套种，大蒜采收前辣椒套种在蒜地中，影响大蒜的机械化收获。另外大蒜机械化收获还存在农机农艺融合、相互调整不到位问题。大蒜联合收获机械化技术还有很多难点难题，有待加以攻克攻关，以满足大蒜生产更高的技术要求。