馬鈴薯施肥種植機現狀及發展趨勢

楊 華，楊洪東，孟凡順，高海亮，王洪雨，孫 博，胡林雙，閔凡祥

(1.黑龍江德沃科技開發有限公司，哈爾濱 150086；2.黑龍江省農業科學院，哈爾濱 150086)

0 引言

馬鈴薯是全球糧食系統的重要組成部分，其產業的快速可持續發展在保障世界糧食安全和推動農業國家經濟發展中扮演著重要角色。我國是世界上馬鈴薯播種面積最大的國家，在馬鈴薯主糧化戰略的背景下，近幾年馬鈴薯種植面積和總產量位居世界首位，隨著種薯繁育技術和種植技術的發展，馬鈴薯的平均產量也逐年上升[1]。2016年農業農村部發布一號文件《關于推進馬鈴薯產業開發的指導意見》，《意見》目標要求到2020年，馬鈴薯種植面積擴大到666.67萬hm2以上，平均產量提高到19.5 t·hm-2，總產量達到1.3億t左右；優質脫毒種薯普及率達到45%，適宜主食加工的品種種植比例達到30%，主食消費占馬鈴薯總消費量的30%。施肥播種是馬鈴薯栽種過程中的關鍵環節，直接影響其產量和品質，根據馬鈴薯的農藝要求，研發實用的現代化施肥播種機具，對實現馬鈴薯的規模化種植很有意義。

1 馬鈴薯施肥種植機的發展現狀

我國馬鈴薯的栽種歷史雖然只有400多年，卻是世界上馬鈴薯栽培面積最大的國家。馬鈴薯以莖塊繁殖為主，與玉米、水稻、小麥等作物相比有很大的不同,這就導致了在生產農藝上馬鈴薯有別于其它農作物，馬鈴薯既可種薯整個栽種，亦可將種薯按一定規格和要求切成塊狀后播種[2]。在馬鈴薯栽種過程中，施肥播種是至關重要的一環，提升機具施肥播種質量對加快我國馬鈴薯產業健康發展和促進農民增收、農業增效必將發揮重要的推動作用。

1.1 國外馬鈴薯施肥種植機現狀

對于國外而言，馬鈴薯全程機械化裝備已經趨于穩定成熟，國外發達國家經過幾十年的創新與發展，馬鈴薯施肥種植機已經成功向現代化農業過渡與轉型，其技術水平已經相當完善與成熟，無論是機具性能、作業效率、播種質量還是機具本身使用壽命等都做得比較好。

如WM公司的Falcon875牽引式馬鈴薯播種機(圖1)，技術先進，功能齊全，作業效率高，對拖拉機動力要求低，各方面都非常完美；Miedema公司研制的八行播種機械(圖2)，大馬力拖拉機配合八行播種機極大地提高了作業效率；法國ERME氣吸式微型薯播種機，采用氣吸式排種方式技術，不需要精選分級，能適應較高速度播種作業等優點，實現對微型薯的精密高速播種；荷蘭APH帶式微型薯播種機采用帶式排隊、低位投種技術，不用考慮種薯大小，播種時種薯的損傷率低；德國GRIMME公司生產的GL860馬鈴薯(碗式)播種機(圖3)，該機具已經做到八行播種配備6 t料斗，機器的多種設置選擇與種薯大小的良好校準相結合，可以實現較高的播種速度。

圖1 Falcon875牽引式馬鈴薯播種機

圖2 Miedema公司八行播種機

圖3 德國GRIMME公司GL860馬鈴薯(碗式)播種機

1.2 國內馬鈴薯施肥種植機現狀

我國馬鈴薯種植機械還處于起步階段，雖然近年馬鈴薯栽種機械化水平突飛猛進，諸多相關機構與企業自主研發馬鈴薯播種機并取得了突破性進展，但我國有些地區的馬鈴薯種植因受到經濟和技術條件的限制,還處于人工種植和簡單的機械種植階段。

國內馬鈴薯施肥播種機廠家以德沃科技公司、中機美諾、希森以及青島洪珠為主，市場占有率較高。黑龍江德沃科技有限公司研制的2CM-4馬鈴薯施肥種植機(圖4)，創新低位排種技術及新型出肥口技術，可做到株距準確，可高速精準施肥播種；中機美諾生產的1240A四行馬鈴薯種植機(圖5)采用雙圓盤開溝器，雙側深施肥技術，通過性好，解決了種、肥同位造成的燒種、燒芽問題；希森2CM-4B型馬鈴薯種植機(圖6)，是山東希成農業機械科技有限公司與山東理工大學以及山東省農業機械科學研究院協作研發的一款大型適用于大面積機械化作業的馬鈴薯種植機械，可一次性完成開溝、種植、起壟、施肥、噴藥等一系列作業；青島紅珠的2CM-4W四行微型薯播種機(圖7)，采用先進的取種系統配合科學的電子震動，具有單粒取種、等株距排種、取種破損率低等優點，單株取種率達到95%以上，且先進的壟面鎮壓系統，把壟壓平，能夠更好的保墑。但國內機具普遍存在適應性差、可靠性低、作業效率不高等問題，隨著馬鈴薯產業的快速發展，國內急需技術先進、性能優良、可靠性好、播種效率高、適應性強的馬鈴薯施肥種植機。

1.3 國內設備未廣泛推廣的原因分析

雖然國內設備相對較多，功能齊全，但是就目前馬鈴薯機械化施肥播種機具的大面積推廣仍然存在一些問題需要解決。

(1)農業機械化市場機具形式低端產品較多，高新技術產品較少，生產馬鈴薯機械的專業企業數量更少[3]。

(2)我國農業生產目前以小農戶分散經營為主，地塊小、不規則，不利于機械化種植的發展。

(3)外國進口的機具不一定可以完全適應當地的地理及生態環境，不能百分百契合當地的農業栽培生產要求。

(4)農民對新事物接受緩慢，限于傳統習慣，對機械化作業認識不高，有的培訓不到位。

(5)受資金限制，有的用戶購買力不能支撐其采購相對所需高端農機產品。

(6)我國土壤風貌千差萬別，尤其是丘陵山地等地形，不僅農具受限作業困難，而且絕大部分的動力機械也不適合在上面行走作業，嚴重制約了機具的發展和應用。

圖4 德沃科技的2CM-4馬鈴薯施肥種植機

圖5 中機美諾1240A四行馬鈴薯種植機

2 馬鈴薯施肥種植機械的發展趨勢

馬鈴薯施肥播種機是集開溝、播種、施肥、覆土、鎮壓等功能為一體的作業機具，具有行距、株距及播種深淺一致，漏播率、重播率、傷種率低，省工、節肥、出苗整齊、提高種植質量等特點[4]。

馬鈴薯種植面積和需求量的不斷提升， 促使馬鈴薯機械化播種技術的發展將會空前迅猛，隨著世界科學技術現代化的飛速發展，如當下的大數據時代、5G技術、無人駕駛技術、北斗導航技術、數字智能化開發等技術的應用及普及，加上國家各項政策的大力支持，未來馬鈴薯播種機械將會向以下幾點發展。

圖6 山東希森2CM-4B型

圖7 青島洪珠2CM-4W四行微型薯播種機

(1)智能化。隨著科技的發展，我們迎來了由機器按照人的意志與想法來控制機械的智能化時代，未來的農業機械將會是更加簡單化、智能化。

(2)寬幅化。根據近幾年大數據顯示，農村進城務工人員的逐年遞增及我國現今的農業發展趨勢，未來的農業用地為了方便管理與作業，必將實現規模化與集約化經營，相應未來的馬鈴薯播種機械的作業效率也必將空前強大，將會出現10行、12行、14行，甚至16行的馬鈴薯播種機。

(3)液壓折疊與單體仿形。馬鈴薯施肥播種機械高效率寬幅化發展后必然會經歷寬幅后運輸困難與寬幅后遇到地塊不平整作業效果不理想等問題，通過液壓折疊可以有效縮減占用空間，解決在作業以外情況下的運輸困難與存放空間不足問題；而單體仿形可做到個體單元仿形作業，不會因某一地塊的高低起伏影響整體的作業效果。

(4)農業機器人反應更加靈敏，智能程度更高，解決丘陵山區地形復雜的馬鈴薯施肥種植問題。

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