浅谈红薯生产机械化的现状及其发展对策

发布时间:2020-08-03 00:12:49

浅谈红薯生产机械化的现状及其发展对策

山西省运城市农机研究所

【期刊名称】农业技术与装备

【年(),期】2012(000)012

【总页数】2

红薯传入我国已有400多年的历史,它产量高,用途广,适应性强,是我国重要的粮食作物,种植面积居世界首位。目前,我国的红薯种植面积保持在620hm2左右,总产量稳定在1000亿kg左右,分别占世界的70%80%。近年来,山西省的红薯种植面积基本稳定在7hm2左右,其中运城市区域内种植面积近2.5hm2。我国已成为世界上最大的红薯生产国,在全国的农作物生产中,红薯仅次于水稻、小麦和玉米居第4位。

近几年来,随着我国农业生产的不断发展,人们饮食结构的变化,食品和饲料加工业的兴起,红薯在粮食中的地位已发生了变化,由原来的粗粮一跃成为工业原料和优良的饲料作物。利用红薯作为原料的工业已遍及食品、化工、医疗、造纸等10余个工业门类,利用红薯制成的产品达400多种,红薯已逐步成为用途广泛,丰产高效的经济作物。在科学技术的不断发展下,红薯的综合开发利用将进一步深入,对红薯的需求量也越来越大,红薯的生产和加工有着广泛的市场前景。

目前,红薯栽培在我国北方地区以垄作铺膜种植为主,主要的生产环节有整地、施肥、起垄、铺膜、栽植、田间管理及收获。在这些生产环节中,种植和收获劳动强度最大,占用劳动力最多,亟需用机械化作业来取代畜力和人力作业。所以,实现红薯生产机械化是我国急需解决的主要问题。

一、红薯生产机械化现状

1.国外现状

目前,日本、美国等发达国家的红薯生产已实现机械化,很多田间作业均由机械完成,劳动强度与田间工作大幅度降低。据有关资料介绍,在日本生产红薯的累计工时最低可降到46.5 h/hm2,功效较传统人工种植提高了数十倍,这得益于完善与高效的红薯生产机械。主要有以下机械。

1)排种机、苗床覆土机 目前主要由美国南方的大农场采用。为了便于机械作业,苗床一般比较长,有些达数百米。作业时先将种薯放入机上容器,然后在拖拉机驱动下将薯块摆入苗床中,最后由苗床覆土机挖掘苗床两侧土壤覆盖薯块。

2)剪苗机 同样广泛应用于美国的大农场。作业时将薯苗全部剪掉,然后由机械将大小苗分开,这样,较小的苗就被浪费掉。待下一茬薯苗的平均长度达到可栽程度时,仍由剪苗机剪苗。此种措施虽浪费了一些幼苗,但节约了劳动力,为下一步田间作业提供了方便。

3)筑垄机 在许多发达国家应用非常广泛。其机型有很多种,比较简单的为一次做一垄。在种植面积较大的地方常采用较大的筑垄机,由大功率拖拉机牵引,同时可做45垄,且可随时将垄体整平、覆盖地膜,便于移栽。

4)移栽机 在美国普遍采用的移栽机是一种由拖拉机牵引的移栽机。该机的选苗、分苗由随行人员操作,每2人负责1行,栽插、浇水同时完成。机器的前进速度为20 m/min,栽插速度为单垄60/min

5)去蔓机 国外一般不回收藤蔓,采用直接还田,总体效益好。国外常用的去蔓机类似草坪机,依照垄子的形状来排列刀片,飞速旋转的刀片将藤蔓切碎撒入田中。两侧各有一个叉将在沟底的蔓挑起,一般可将约95%的藤蔓切断。另外一种是类似旋耕机的去蔓机,由拖拉机驱动,也可达到理想效果。

6)收获机 目前,已有多种收获机或收获犁在日、美等发达国家使用。国外红薯种植是以鲜食品种为主,为保鲜收获时,要尽量不损伤薯皮。最简单的是由拖拉机牵引的收获犁,由两个犁头从垄两侧将土翻起,然后手工将薯块全部排列于地表,便于收集。比较先进的是红薯联合收获机,该机的前端为铲状掘土器,将土壤与薯块通过梳蓖状传送带一同向上运输,土壤从间隙落下,薯块则被传输到后部由随行人员装入塑料筐中。尽管此种机器的工作效率较高,但因其只适用于土质疏松的田块操作,且设备昂贵,需要的工作人员较多而普及率较低。在日本的小农户多采用简单收获犁。

2.国内现状

我国的红薯种植面积相对大田其他作物(水稻、小麦、玉米)来说比较小,新型适用的机械很少,对农机与农艺相融合问题研究不多,造成红薯生产机械化作业水平较低。目前,一些省(市、县)针对本地区的红薯种植特点,借鉴参考马铃薯种植生产机械,进行了部分机具的开发研究,并进行了小批量的生产应用。主要研制了红薯起垄机、去蔓机和收获机。

1)起垄机 有小型与大型(单行与双行)之分。小型单行红薯起垄机配套14.7 kW以下拖拉机,一次可以完成旋耕、施肥、起垄等作业工序,作业效率为0.130.25 hm2/h,垄型均匀,作业质量较好。双行红薯起垄机,配36.8 kW以上拖拉机,作业效率为0.330.53 hm2/h,垄型较好,成垄率高,一次可以完成起垄和铺膜作业。目前较先进的机械能一次完成旋耕、施肥、起垄、整形、打药、覆膜6项作业。

2)去蔓机 目前,较成熟的机型少,有一种秧茎切碎还田机,由机架总成、悬挂装置、齿轮箱总成、切削粉碎主轴总成、限深轮总成和传动机构组成。配套动力为18.422 kW拖拉机,能将红薯秧蔓粉碎、抛撒地面,达到去蔓目的。

3)收获机 目前国内较多的机型,基本上和马铃薯收获机属同类型。红薯收获机以14.7 kW以上小四轮拖拉机为动力,收获机为震动式,在挖掘铲将土壤铲起的同时由震动筛、传送装置将红薯块和土壤分开,红薯块排列于地表,工作效率为0.20.3 hm2/h

二、发展对策

针对山西省红薯生产机械化水平低,适宜机具少的现状,根据目前红薯以垄作方式种植为主的特点,提出以下发展对策。

1.研究红薯生产中农机与农艺相融合问题

从农机与农艺结合出发,对适应红薯生长发育的整地、施肥、栽插、覆膜、田间管理、收获等环节进行研究,在满足农艺的要求下,确定红薯种植各环节所需求的各种机具及配套动力的有关技术参数,制定出系统的研制方案。

2.加快红薯生产机械化重点机具的研制工作

应尽快研制适合于平川、丘陵较大地块红薯垄作生产环节(整地、施肥、起垄、铺膜、移载、田间管理、收获)的起垄、移栽、去蔓、收获主要机械,基本实现机械化作业取代人畜力作业。

3.加大红薯生产机械化科研项目的经费投入

为了尽快地开展红薯生产机械的研制与开发,各级政府与有关部门都应该加大科研经费的投入,只有在经费保证的前提下,才能有效地开展研制工作。

4.多学科密切合作,自主研发红薯生产新机具

农机、农艺等有关科研部门积极组织科技人员组成科研攻关小组(课题组),进行具有自主知识产权的红薯生产机具的研究开发,首先是研制目前红薯种植急需的起垄铺膜机、注水移栽机等机具。

5.搞好示范推广工作,加快红薯生产机械化发展

农机推广部门要结合本区域红薯生产的种植模式,有计划、有目的地合理引进推广全国现有的较先进的、适用的起垄铺膜机、收获机,正确引导种植户对机械作业的认识和使用,不断促进和扩大红薯生产种植面积,尽快完成红薯生产主要环节的机械化。

浅谈红薯生产机械化的现状及其发展对策

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