适宜机械化采收的甘蓝品种筛选

龚奕杰陈颖周园园邬品中胡闻君王珊冯均科

(1.昆山市优来谷成科创中心，江苏 昆山 215300；2.昆山市玉山镇农业服务中心，江苏 昆山 215300；3.昆山市农业技术推广中心，江苏 昆山 215300)

在整个甘蓝生产过程中劳动强度最大的是收获环节，机械化收获装备基本处于起步阶段，仍然依靠人工收获，导致用工量增加、劳动强度增大、生产成本增高等问题，已无法满足现阶段我国甘蓝种植农户生产需求。因此，为解决甘蓝机械化收获的技术难题，本文采用一种手扶式自走式甘蓝收获机，通过田间试验，测试其工作性能和效率以验证设计方案的可行性，以促进当地甘蓝产业的快速发展，为推动甘蓝产业实现全程机械化作业提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2022年1—6月在昆山市玉叶蔬菜基地露天A1进行。种植试验基地严格按照南机所提供种植农艺要求进行种植及田间管理，且试验基地需留有机具作业通道，方便机械化收获。

种植要求：起垄种植，单垄双行(垄面1m宽幅)，行距450mm，株距300～350mm(叶展可覆盖全部土表)，沟深150～200mm，沟宽200～300mm，成熟期甘蓝球径约150～200mm，栽植3200～3700颗·667m-2。

试验品种有“春喜甘蓝”“丸美甘蓝”“中甘21”“春喜绿球”4个品种。

1.2 供试机械

供试甘蓝收获机采用手扶式单行甘蓝收获机，由南京农业机械化研究所提供，配置动力4kW，机械长×宽×高为2510mm×950mm×1120mm，挡位有8个挡位(前6后2)，驱动方式为履带式-机械驱动。

1.3 试验设计

试验以“春喜甘蓝”为对照CK，试种3个品种进行比较，试验品种分别为T1“丸美甘蓝”，T2“中甘21”，T3“春喜绿球”。

统计4个品种甘蓝于收获机设计相关的主要物理参数，包括株高、展开度、球径、球质量等，每个品种样本数量30株，取平均值；通过采收机现场采收4个品种作业，测试其收获损失率、收获破损率及收获效率等；挑选适合机械化收割的品种并且分析通过机械收获是否可以有效降低甘蓝生产综合成本。

1.4 项目测定及方法

1.4.1 生长期指标

记录甘蓝的播种期、定值期、始收期、末收期及生长期。

1.4.2 生长指标

测定指标包括株高，cm；切根位置，cm；外叶数，片；中心柱，cm；展开度(横)，cm；展开度(纵)，cm。

1.4.3 果实指标

测定指标包括甘蓝的d1(横)：甘蓝果实球的横径；d2(纵)：甘蓝果实球的纵径；d3(高)：甘蓝果实球的高度。

1.4.4 产量指标

记录每个品种的单果重、小区产量及折合667m2产量。

1.4.5 机械采收指标

1.4.5.1 有效切根率

根据结球甘蓝生产技术规范及茎叶类蔬菜收获质量要求定义甘蓝的切根效果，须满足以下条件，即属于有效切根。机械切根截面须平整，不能发生折断或切出2个截面的情况；切割位置须在甘蓝外包叶上10～15mm处，同时把外包叶切断。

有效切根率公式：

C=(1-C1/C0)×100%

式中，C为有效切根率，%；C1为无效切根甘蓝数，颗；C0为试验甘蓝总数，颗。

1.4.5.2 机采损伤率

根据试验甘蓝总数，定义机采损伤率，即统计每次试验甘蓝总数Q0，机械收获后损伤的甘蓝数Q1。

机采损伤率公式：

Q=(Q1/Q0)×100%

式中，Q为机采损伤率，%；Q1为机械收获后损伤甘蓝数，颗；Q0为试验甘蓝总数，颗。

1.4.5.3 收获成品率

根据市场需求定义收获成品率，在收割时保证甘蓝表皮整洁，无破损、裂球，切根断裂等情况，且保留2～3片莲座叶保护叶球，经过简单处理可直接进行售卖。

1.5 数据分析

试验数据采用SPSS 23.0进行统计分析，通过单因素方差分析法(ANOVA)及最小显著差异(LSD)多重比较法对不同处理进行差异分析。

2 结果分析

2.1 甘蓝不同品种的生长期分析

由表1可知，不同品种甘蓝的播种期均在2月10日，定植期均在3月12日，始收期在5月25—27日，其中T3的始收期最早，为5月23日，T2的始收期最晚，为5月27日；末收期在6月8—14日，其中T3的末收期最早，为6月8日，T1的末收期最晚，为6月14日；不同品种甘蓝的生长期在119～125d，其中T3的生长期最短，为119d，T1的生长期最长，为125d。

表1 不同品种甘蓝的生长期分析

2.2 甘蓝不同品种的植株性状分析

由表2可知，对不同品种甘蓝的株高、切根位置、外叶数、中心柱等植株性状进行调查，结果表明植株性状数据均存在明显差异。不同品种甘蓝的d1(横)在13.98～11.63cm，其中T3的d1(横)显著高于其他处理，为13.98cm，T1的d1(横)显著低于其他处理，为11.63cm；不同品种甘蓝的d2(纵)在12.69～15.68cm，其中T3处理的d2(纵)显著高于其他处理，为15.68cm，T1处理的d2(纵)显著低于其他处理，为12.69cm；不同品种甘蓝的d3(高)在12.68～15.68cm，其中T3处理的d3(高)显著高于其他处理，为15.68cm，T1处理的d3(高)显著低于其他处理，为12.68cm。

表2 不同品种甘蓝的植株性状分析

不同品种甘蓝的株高在12.34～22.13cm，其中，T3处理的株高显著高于其他处理，为22.13cm，T2处理下的株高显著低于其他处理，为12.34cm；不同品种甘蓝的切根位置在2.78～3.48cm，其中，T3处理下的切根位置显著高于其他处理，为3.48cm，T2处理下的切根位置显著低于其他处理，为2.78cm；不同品种甘蓝的外叶数在12.34～18.33片，其中，T2处理下的叶片数显著高于其他处理，为18.33片，T1处理下的叶片数显著低于其他处理，为12.34片。

不同品种甘蓝的中心柱在5.08～5.81cm，其中，T1显著高于其他处理，为5.81cm，T3处理下的中心柱显著低于其他处理，为5.08cm；不同品种甘蓝的展开度(横)在34.3～39.7cm，其中，CK处理下的展开度(横)显著高于其他处理，为39.7cm；不同品种甘蓝的展开度(纵)在31.32～41.232cm，其中，CK处理下的展开度(纵)显著高于其他处理，为41.23cm，T3显著低于其他处理，为31.32cm。

综上所述，T3综合植株性状表现优秀，CK的展开度最大。

2.3 甘蓝不同品种的产量分析

由表3可知，不同品种甘蓝的平均单果重在675.3～943.3g，其中T3最高，T1次之，CK最低，T3显著高于其他处理，CK显著低于其他处理。折合667m2产量从大到小依次为T3>T1>T2>CK，T3处理下的产量最高，达到3136.3kg·667m-2，较对照提高了8.76%；T1处理下的产量次之，达到3098.5kg·667m-2，较对照提高了7.45%，CK产量最低，仅有2883.59kg·667m-2。由此可知，T3处理下的折合667m2产量显著高于其他处理，CK处理下的折合667m2产量显著低于其他处理。

表3 不同品种甘蓝的产量分析

2.4 甘蓝不同品种的采收指标分析

由表4可知，采收试验每个品种均采收50颗，不同品种的甘蓝机收数在42～48颗，其中，T3机收数最多，T1的机收数最低。不同品种的甘蓝收获合格率在84%～96%，其中，T3的合格率最高，为96%，T1的合格率最低，为84%；采收机在采收不过品种的甘蓝过程中行走速度在0.36～0.42m·s-1，其中，T3处理下，采收机的行走速度最快为0.36m·s-1，T1处理下，采收机的行走速度最慢，为0.42m·s-1；采收机在采收不过品种的甘蓝过程中收获速率在1.18～1.26667m2·h-1，其中，T3处理下，采收机的收获速率最快，为1.26667m2·h-1，CK处理下，采收机的收获速率最慢，为1.18667m2·h-1。

表4 不同品种甘蓝的采收指标分析

由此可知，T3(“春喜甘蓝”)较其他品种更适合使用该采收机，能够有效采收，降低损失及损伤率且收获速率最快。

2.5 农机收获经济效益比较

由表5可知，人工与农机的种子成本、肥料成本、农药成本及租金成本均相同，就采收成本上人工要高于农机收获，人工为760元·667m-2，农机收获为70元·667m-2。

表5 甘蓝生产成本对比分析

由表6可知，单位面积667m2产量：人工>农机收获的产量，人工采收下产量为3245.2kg·667m-2，农机采收下产量为3136.3kg·667m-2。同时发现，通过甘蓝收获机可有效降低综合成本21.12%，并且经济效益达到10849.72元·667m-2。

表6 农机收获机经济效益比较

3 小结

试验结果表明，T3“春喜甘蓝”早熟且各方面植株形状表现优秀，产量最高，较CK产量增幅达到8.76%，且适合采用机械化收割，使收获机的有效切根率达100%，损伤率达4%，收获合格率达96%，机器的行走速度0.36m·s-1，机器的收获速率达1.26667m2·h-1。

综上所述，“春喜甘蓝”该品种不仅田间表现优秀，同时也适合机械化采收，生产上建议推广种植。该研究为解决当地甘蓝的机械化收获提供了参考。