马铃薯机械化薯秧处理现状与发展(马铃薯生产全程机械化作业演示和专题调研活动在青岛举办)
农机大全网(nongjidaquan.com)今天给各位分享马铃薯机械化薯秧处理现状与发展的知识,其中也会对马铃薯生产全程机械化作业演示和专题调研活动在青岛举办进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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马铃薯机械化薯秧处理现状与发展 ♂
马铃薯机械化薯秧处理现状与发展马铃薯是仅次于小麦、稻谷和玉米的全球第四大重要的粮食作物。其培育过程主要包括:播种、切块、栽种、放苗、施肥、中耕和收获等,其中马铃薯的收获过程劳动量最大。适时割秧,可以促使马铃薯的嫩皮老化变硬,减少挖掘时对表皮的损坏;防止茎叶部分的病害向薯块传播;茎叶还田,增加土壤有机质含量,提高土壤肥力。马铃薯的杀秧时间对马铃薯的成熟度与产量有直接影响。
国内外目前研制的大部分中小型马铃薯收获机在收获前不打秧,挖掘作业时薯秧和杂草易进入到振动筛上,造成拖堆堵塞,行进阻力增大,难以保证收获作业的顺利进行,影响马铃薯的挖掘。只能依靠收获前人工割秧或化学灭秧,专门的马铃薯杀秧机械普及率较低,缺少适合我国国情的联合式收获机,马铃薯机械化生产问题亟待解决。
1 马铃薯种植概况与农艺要求
1.1 马铃薯种植概况
根据联合国粮农组织(FAO)数据显示,截至到2017年全世界马铃薯种植面积为1 930.3万hm2,总产量达38 819.1万t。中国是世界马铃薯总产最多的国家,2017年我国马铃薯收获面积为576.7万hm2,总产量达9 920.6万t,单产量达17.2 t/hm2。总产量自2010年呈上升趋势,趋势平稳。
1.2 马铃薯种植农艺要求
马铃薯种植方式也随着我国农村种植结构的调整逐渐呈现出多元化发展趋势。种植方式主要有以下3种。
(1)露地与地膜覆盖。这种模式在马铃薯栽培中最常见。在马铃薯生长前期覆膜可提高表层土壤日平均温度,有利于根系早期的生长,对马铃薯的地上部和地下部生长均有明显影响。
(2)宽垄与窄垄。垄宽对于马铃薯块茎大小、产量和病虫害情况有重要影响。我国不同地区根据地形气候特点与马铃薯品种采用不同垄宽。
(3)起垄种植和平作。相对平作而言,马铃薯起垄种植更加常见。垄作的种植方式能提高土壤温度,提高马铃薯对光、温、水、肥等的利用效果,有利于马铃薯的生长。我国多数地区采用单行或双行高垄栽培。
根据马铃薯种植农艺要求,我国多采用的起垄加地膜覆盖种植方式,同时依据马铃薯秧茎特点设计通用型马铃薯薯秧处理设备,我国现有的杀秧设备也多为仿垄型设计。
2 国内外马铃薯薯秧处理机械研究现状
当前国内外已有的马铃薯杀秧机存在作业效率较低、留茬高度不均匀、薯秧易缠绕机器与带薯率高等问题。且相当一部分马铃薯由于田间管理不当等原因造成生长分布较浅,甚至裸露于垄顶表层。另外,若杀秧时间与田间收获时间间隔太短,残留茎秆与薯块之间仍存在营养供给,薯皮老化不完全,机械收获过程中易伤薯。
2.1 国外马铃薯薯秧处理机械特点与不足
国外对马铃薯全程机械化的研发起步很早,各环节研究都较成熟,已生产出不同型号、系列的机具且产品生产效率、技术水平与稳定性较高。在马铃薯杀秧机产品方面,德国Grimme公司、美国Reekie公司、荷兰APH公司和比利时AVR公司等都代表世界先进技术水平的农机企业。
如图1所示,专用马铃薯杀秧装备以GRIMME(格立莫)KS3600马铃薯杀秧机为代表。采用前后悬挂的三点悬挂支架,4条重负荷V型胶带传动,带自由轮的双侧驱动的甩刀轴,92个甩刀,2个支撑轮。作业行距为4行,85/90 cm,配套动力为55 kW(最小)拖拉机。该机型在没有使用除秧分秧网的收获机或在薯秧量极大时,在收获前杀秧有较好的收获效果。不足是所需配套拖拉机动力较大,价格昂贵,小型农用拖拉机难以牵引作业,难以满足我国国情需求。
图1 GRIMME KS3600 马铃薯杀秧机
马铃薯联合收获机以比利时AVR-PUMA3自走式马铃薯四行收获机为代表。作业行距为4行,75/90 cm,储存仓容量为8 t,采用IVECO-6发动机。此机型收获效率高,机器操纵灵活,自然环境适应力较强,目前同类机型中全球销量第一。
国外关于马铃薯杀秧机与联合收获机的各类产品很多,但是其主要适用于大块地作业,我国薯类种植区除北方一作区外多为中小地块,国外成熟大型杀秧机难以适应我国的种植区域特点,适应性较差;价格昂贵,难以被普通种植户接受;另外,零配件供应渠道也不畅通,维修与保养问题突出。因此,亟需开发研制适合我国国情的马铃薯杀秧机。
2.2 国内马铃薯薯秧处理研究进展
我国的薯秧处理从传统的人工割秧、木磙压秧到机械粉碎杀秧;杀秧技术从刀片式还田杀秧、锤爪式还田杀秧到如今的仿垄形机械杀秧技术,在短短几年间有了飞跃进步。虽存在问题较多,但已填补了我国杀秧机及杀秧技术的空白。
当前我国设计的杀秧机整机由悬挂架、机架总成、护罩、传动系统和刀辊系统等组成。其中,刀辊系统由无缝钢管及短轴、立式甩刀和刀座等组成。刀辊系统中甩刀的刀片形状与排列方式对杀秧效果有重要影响,因此现有研究中的马铃薯杀秧机主要对甩刀结构形状与刀辊排列进行设计优化。
2.2.1 甩刀结构研究现状
(1)仿垄专用刀片式。仿垄专用刀片式是目前国内的主要杀秧形式,可实现垄台垄沟全方位杀秧。此杀秧机主要采用多种不同形状的专用刀片,通过适应垄宽垄幅来排列组合实现仿垄形杀秧。垄顶短刀、垄侧刀、垄沟长条折弯刀、垄沟长条刀和垄沟短条刀等根据工作面设计成不同弧度与斜度,充分适应杀秧刀在不同位置与薯秧的接触。杀秧机刀片总装效果如图2所示。
图2 杀秧机刀片总装效果图
(2)仿垄形长短刀片式。仿垄专用刀片式虽得到广泛应用但也存在一些问题,一是由多种刀片组合而成,难以保证整机动平衡,刀辊加工难,要求较高;二是低速运转时薯秧粉碎效果不理想,影响收获效率。因此现有公司着手研究仿垄形长短刀片式结构,代表机型有黑龙江德沃4MFS-4马铃薯专用杀秧机(图3),4种长短杀秧刀按照不同行距的马铃薯垄形进行分布和排列,实现仿垄仿形。该机器动力适应范围较大,作业效率高,地区适应性较强。不足是对垄距要求较高,配套动力较高。
图3 黑龙江德沃 4MFS 系列马铃薯专用杀秧机
(3)定刀片与动刀片组合结构。改变了传统杀秧机单纯依靠甩刀杀秧的工作模式,在杀秧机腔体内增设了与甩刀配合作业的仿垄形定刀。动定刀的组合结构增加了对秧秆的粉碎能力。动刀片为仿垄形组合,有效提高了碎秧效果,定刀片一端固定于杀秧机腔体,一端为定刀端切割
进入杀秧机腔体内的秧秆。田间生产试验检测表明,打碎长度合格率为90.4%,抛撒不均匀率为11.2%,漏打率为0.4%,符合相关标准要求。
2.2.2 甩刀刀片排列方式研究现状
刀辊上甩刀刀片的排列方式直接影响参与杀秧的刀片数量,决定了杀秧机的杀秧效果。目前马铃薯杀秧机刀片的排列方式有单螺线排列、双螺线排列、对称排列和交错平衡排列等。选择排列方式时必须考虑保持刀辊的平衡,特别是刀片在转动过程中的平衡性。不能保持平衡性会在轴上产生严重振动负荷,长期累积将会造成刀辊轴的断裂。
当前我国马铃薯杀秧机械主要采用双螺线排列结构,代表机型有中机美诺1804型马铃薯杀秧机。甩刀按双螺旋线排列在刀辊轴上,保证刀辊受力均匀;作业效率高,茎秆粉碎效果好。据田间试验测得,该机械切碎长度合格率为92%,割茬平均高度75 mm,可靠性有效度95%,满足我国标准要求。
单、双螺线排列虽应用广泛,但在杀秧过程中需注意马铃薯薯秧侧向移动现象,保持机具平衡。
2.2.3 存在的不足
国内目前小型杀秧机品种较少,多依据秸秆还田机或甘薯碎蔓机改装而成,技术尚未成熟且普及率较低。通过分析,目前我国杀秧机主要机型虽可实现马铃薯机械化薯秧处理,但借助拖拉机带动仍存在机械配套动力不足、收获成本较高和农机功能较单一等弊端。与以俄罗斯为代表的大功率自走式联合收获机或以德国、挪威为代表的中型拖拉机配套的牵引式马铃薯收获机相比,还存在进步空间。
3 马铃薯机械化薯秧处理发展方向
(1)提高马铃薯薯秧处理机械的适应性与专用性。根据不同地区种植模式与土壤特点设计专用机械,提高设备使用性能与利用率。同时,加强收获其他薯类等作物的适应性研究。
(2)实现马铃薯联合收获作业。积极发展牵引式、自走式等马铃薯联合收获机,一次性完成薯秧处理、挖掘铲土、土薯分离、果实输送和升运装车等工序,提高劳动生产率。
(3)实现自动控制。根据垄形、行距、薯秧类型、地形、土壤条件和杀秧收获间隔时间,实现自动调整刀片排列和分布、整机离地高度、刀轴转速与旋转方向。
(4)实现智能监控。采用刀片刀轴自动停机保护,刀片磨损自动报警等,提高操作安全性与设备使用寿命。
4 结语
随着“十三五”农业科技发展规划的实行,马铃薯种植与收获重点着眼于农业机械化技术开发、优化配置与技术创新。马铃薯机械化薯秧处理的研发工作对于实现马铃薯产业轻简化生产技术产生巨大的推动作用,对马铃薯生产节本增效、提高总产量与生产率,满足我国马铃薯食用与加工需求具有广阔的市场前景与深远意义。
(文章来源:《农业机械》11期
作者:宋 佳 吕钊钦 穆桂脂 张广玲 辛青青)
马铃薯生产全程机械化作业演示和专题调研活动在青岛举办 ♂
马铃薯生产全程机械化作业演示和专题调研活动在青岛举办为加快推进马铃薯生产全程机械化装备与技术推广应用,加强装备支撑保障和技术培训指导,在黄淮海地区马铃薯收获关键时期,6月19日,在农业农村部农业机械化总站指导下,青岛市农业农村局联合农业农村部农作物生产全程机械化专家指导组马铃薯专业组在山东青岛举办马铃薯生产全程机械化作业演示和专题调研活动。
现场观摩环节,在山东省胶州市胶西街道张家小庄村实地马铃薯种植基地,围绕大垄双行、双垄双行和四垄四行等三种马铃薯机械化生产方式演示了配套机具20余台套,全方位展示大中小生产规模不同类型马铃薯播种、培土、杀秧、收获、分级等全程机械化机具的功能原理、技术特点和作业效果,讲解了各种模式农艺要求、工艺路线、机具配套和生产模式,为各地推进马铃薯生产全程机械化提供了有益探索。
观摩现场还邀请了尚书旗、金黎平、吕金庆、杨炳南等农业农村部农作物生产全程机械化专家指导组马铃薯专业组专家现场点评、答疑授课,专家们就演示机具的作业效果、不同模式的机具配套以及马铃薯种植农机农艺融合等技术知识作了生动讲解,让现场观摩人员深入了解核心关键技术、掌握关键操作要领。
座谈交流会上,各位代表介绍了各省马铃薯全程机械化发展现状、制约马铃薯机械化提升的短板弱项和下一步工作思考。各位专家围绕推进马铃薯机种机收水平提升、破解西南丘陵山区马铃薯机械化瓶颈、短板机具研发推广应用进行深入交流研讨,提出解决方案;专家代表一致认为,下一步要按照“推技术、提单产”的要求,以马铃薯机种机收为突破口,积极开展马铃薯机具研发制造推广应用一体化试点,研制一批好用、实用、耐用的马铃薯装备,着力马铃薯机械化生产短板。要分区域、分品种、分地块、分规模开展试验示范,总结完善农艺要求、工艺路线、技术模式、机具配套、操作规程、运行机制,形成区域化、标准化马铃薯全程机械化生产模式和整体解决方案,促进产业全链条技术集成与装备配套,为提升马铃薯全程机械化水平提供有力的技术支撑。
农业农村部农业机械化总站副站长徐振兴,山东省农业农村厅二级巡视员王瑞华,青岛市农业农村局党组成员、农技中心主任程兴谟,胶州市副市长徐栋良出席启动仪式并致辞。农业农村部农作物生产全程机械化专家指导组马铃薯专业组成员,马铃薯生产重点省、自治区、直辖市农机中心(鉴定站、推广站)相关负责同志,农机鉴定推广人员,青岛市农机农技推广人员以及周边的农机合作社机手、种植大户等150余人现场观摩学习。
马铃薯生产全程机械化推进活动在四川举办 ♂
马铃薯生产全程机械化推进活动在四川举办9月22日,马铃薯生产全程机械化推进活动在四川绵阳市举办,活动主要围绕西南一二季混作区马铃薯全程机械化生产模式进行示范推广和交流研讨,开展丘陵山区马铃薯生产全程机械化作业演示,促进丘陵山区马铃薯生产机械化水平提升。
推进活动现场
云南、贵州、四川、重庆等西南地区是我国重要的马铃薯产区,种植面积约占全国马铃薯种植面积的40%左右,因地势复杂、海拔高度变化大、地块分布零散,制约了全程机械化发展。目前,该地区马铃薯机种率、机收率均低于全国平均水平,以丘陵山地小型机械化种植和收获技术为主,有较大提升空间,是未来马铃薯生产全程机械化推进工作的重点。
四川省马铃薯播种面积约占全国的七分之一,该省创新“五良”融合发展理念,扎实推进马铃薯生产全程机械化,在丘陵山地马铃薯机种、机收方面取得了一定成效。
此次活动现场观摩了马铃薯大垄双行播种机、双垄四行播种机、施肥机、中耕上土机、铺膜机、高效植保机等作业演示,研讨了丘陵山区马铃薯全程机械化生产关键技术,总结了西南一二季混作区适宜于小农户生产的机械化生产模式,对促进丘陵山区马铃薯生产全程机械化水平提升具有重要意义。
活动由农业农村部农机鉴定总站、农机推广总站联合四川省农机化技术推广总站、四川省薯类创新团队主办。农业农村部主要农作物生产全程机械化推进行动专家指导组马铃薯专业组专家、贵州等南方马铃薯主产省农机推广部门技术骨干、绵阳市基层技术人员和种植大户等共计90余人参加活动。
马铃薯生产全程机械化让贫困村迎来曙光 ♂
马铃薯生产全程机械化让贫困村迎来曙光马铃薯既可以入菜,又可以作为主食,因其营养丰富,被誉为“地下苹果”和人类的“第二面包”。
马铃薯的种植、收获长期以来一直以人工完成为主,工作效率低、劳动强度大。近年来,山东省莱州市围绕产业扶贫、片区扶贫、定点扶贫,在扶贫村引领党支部创办合作社,积极开展土地流转,大力推广马铃薯生产全程机械化,全面打响脱贫攻坚战。
马铃薯种出致富新曙光
莱州市土山镇中杨村是烟台市级扶贫工作重点村,全村人口563人,在驻村第一书记的帮扶下,成立了莱州泉盛农业农民专业合作社,共吸纳104户农户入社入股,形成了“党支部引领、合作社运营、贫困户参与”的模式。
贫困户以土地和扶贫资金入股,在龙头公司带领下,发展经济作物生产基地,嫁接先进的生产模式,通过“租金”“工资”和“分红”等形式获得收益,不仅带动了当地马铃薯产业的发展,还让贫困户抱团走上了共同脱贫致富路。
泉盛农业农民专业合作社实行“合作社+基地+农户”的经营管理模式,坚持“产业兴社、科技支撑、项目带动、服务‘三农’”的宗旨,实行统一种植、统一标准、统一服务、统一收购、统一销售等产、供、销一体化的新格局。该合作社与青岛农业大学等院校共建,共同打造产学研相结合的现代化农业复合型新型经营主体,不断开拓脱毒马铃薯种薯产品,延长产业链、价值链,进一步扩大一、二、三产业融合发展。通过壮大产业联合体,打造农产品加工业的“第一车间”,让“第一车间”成为贫困户增加收入的“扶贫车间”。
“我们把村里的土地集中起来统一经营,农民加入合作社成为合作社股东。对于入社农民而言,农民合作社可以帮助他们走出孤立无援的生产状态,获得相应的服务,在一定程度上可以实现资源共享,从分散经营到规模化种植,从手工劳作到机械化生产,从零星出售到订单合同销售,马铃薯种植产业走出了一条从无到有、从小到大、从弱到强的致富之路。”驻村第一书记翟学君介绍。
针对贫困户的具体情况,莱州市农技中心的技术人员深入田间地头,开展点对点、面对面、手把手的种植与管理实用技术培训,最大程度地为马铃薯增产提供技术支持与服务。同时还对村民进行政策宣传和引导,从根本上树立村民脱贫致富的信心,加快推进村民脱贫致富步伐。
“俺家6 亩地,全部入了社,自己不种了,入社比不入社划算多了。由于岁数大了,也不知道该咋种了,现在入了社,合作社有机械,还能统一管理,统一销售,自己给合作社打工,收益高多了。”社员杨志明告诉笔者。
“与土地托管不同,我们带地入股加入合作社,每年合作社按当年产量分红,而且还参与合作社土地管理经营,领到一份工资,就像城里人上班一样,从种到收的全程投入全由合作社负责,比自己种每亩至少省100元。”社员杨永芬一边数着刚发下来的工资,一边高兴地说。
“无论从品种选择、种薯处理,还是耕整地、起垄覆膜、收获等各方面,我们都有全方位的技术指导,以此提升村民的科技素质和农业生产技术水平。同时,党员干部多次与结对帮扶的贫困户家‘认亲’,与‘穷亲戚’拉家常,说农事,详细了解结对帮扶对象的基本情况和脱贫路径及帮扶需求。”莱州市农技推广中心高级农艺师尹同萍介绍。
全程机械化让生产事半功倍
3月23日,在莱州市土山镇中杨村村北一大块空地上,两名妇女坐在操作台上捡拾种子,拖拉机牵引着一台崭新的马铃薯播种机正在播种,十几分钟以后,一垄双行马铃薯就播种完毕。
“过去,由于马铃薯种植基本是手工作业,劳动强度大,人工种植不能马上合垄,容易造成种子水分和土壤水分严重流失,大大降低出苗率。”农机合作社理事长焦新杰介绍,新一代马铃薯播种机,可一次完成起垄、开沟、播种、施肥、覆膜、铺设膜下滴灌和膜上筑土等8道工序,同时还可人工填补,保留了马铃薯种子和土壤的原始水分,大大提高了出苗率。
机械播种不仅能大幅提高作业效率,降低劳动强度,而且还能实现双垄双行作业,施肥量、行距、种植深度可以根据本地的农业需要适时调整,机播后整个垄体成梯形,具有垄底宽大、集土多等优点,能为马铃薯的生长提供充足的空间,增产效果十分明显。同时,可以大幅度提高土地产出率和资源利用率,促进马铃薯产业的稳定发展。
与传统人工点播相比,机械化播种播量均匀,实现农艺农机结合,为秋季马铃薯机械化收获打下基础。同时机播可提前出苗3~5d,保墒性好,节约种薯150kg/hm2,且能提高产量、缩短农时、加快产品上市,增加农民收入。
农业机械化是农业现代化和乡村振兴的重要引擎。驻村第一书记翟学君感慨地说:“机器换人让我们有了奔头,如果不靠机器,这么多的田,不知要靠多少人才能管理过来。”
主要农作物生产全程机械化实现“机器换人”,破解的是农业“用工难、用工贵”,以及“谁来种地、怎么种地”的难题,对于稳产能、降成本、提效率、发展适度规模经营和助农民增收都具有十分重要的意义。
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