馬鈴薯播種機發展狀況及未來趨勢

畢春輝，陳長海，付會琴，楊 沫，耿 濤

(1.哈爾濱市農業科學院，哈爾濱 150029；2.哈爾濱市勞動技師學院，哈爾濱 150025)

0 引言

2015 年，農業部將“推進馬鈴薯發展和馬鈴薯主糧化”列入重要工作日程，啟動馬鈴薯主糧化戰略，推進馬鈴薯主糧化有利于緩解資源壓力，實現農業可持續發展；主糧化戰略提出馬鈴薯主糧化對于國家糧食安全的保證、推動農業供給側改革具有相當重要的意義；農業部在2016年發布了《關于推進馬鈴薯產業開發的指導意見》，提出馬鈴薯種植面積到 2020 年期間將激增到 1 億畝以上[1]。這樣可以看到，加大力度發展馬鈴薯種植及深加工對于確保我國糧食安全，促進農民增收，振興農業經濟具有重要的戰略意義、發展前景非常廣闊。

要實現農業現代化，首先要實現農業機械化，2015—2018年間，馬鈴薯機械化水平逐年增加，但是其機械化水平對比其他幾大主糧作物還是不理想。探究其根本原因在于我國馬鈴薯種植區域廣泛，各地區種植模式不統一，農藝要求不同，現有馬鈴薯播種機結構簡單，不能完全滿足馬鈴薯播種的需要。大部分地區還采用人工方式播種，生產成本高、勞動強度大、工作效率低下，株距和行距無法得到保證，播種精度更是無從談起。隨著馬鈴薯種植面積的不斷擴大，用工量緊張和人工費用上漲等問題慢慢顯現，使馬鈴薯生產成本不斷的加大，現在已經成為制約我國馬鈴薯發展的第一大障礙。

1 馬鈴薯播種機國內外研究現狀

1.1 馬鈴薯播種機國外研究現狀

發達國家很早就開始對馬鈴薯播種機械的研究，從20世紀60年代開始，馬鈴薯播種機械開始了快速的發展，逐漸實現了自動化種植[2]。

德國GRIMME公司在馬鈴薯播種機的研究方面具有極其豐富的經驗，該公司生產的GL系列馬鈴薯播種機是一款經濟型4行背負式馬鈴薯播種機。該系列馬鈴薯播種機機型相對于傳統馬鈴薯機械具有很多優點，例如，播種開溝系統具有較好的仿形能力，可以在丘陵地區進行種植作業，種箱最大裝載量為3.2 t，因此可以減少加種次數，減少人工操作，可以更改多種施肥部件。

美國很早就對馬鈴薯播種機進行研究和使用，技術比較成熟。而且兩行的馬鈴薯種植機很早就被研制生產，該機首次采用了杯型排種器，對于不同大小的種薯適應性好。首款氣吸式馬鈴薯播種機由科瑞公司研究并生產，其排種部件的原理是由氣壓來實現的，可以做到不劃傷種薯。

英國STANDEN ENGINEERING LTD公司研制生產SP-200系列馬鈴薯播種機一次可播種2～9行，該機同時配備了先進的液壓系統及電子監測設備，能夠一次性完成開溝、播種、施肥及鎮壓等多項作業。

歷經2個世紀的長足發展，外國馬鈴薯播種機從簡單機構到復雜裝備、由機械化發展到機電液一體化，馬鈴薯播種機經過不斷創新發展已經完全實現了馬鈴薯播種的機械化作業。

1.2 馬鈴薯播種機國內研究現狀

我國是馬鈴薯生產大國，但是由于氣候條件、種植模式和土壤類型的巨大差異，馬鈴薯播種機也應適應不同地區的農藝要求。由于我國對馬鈴薯播種機的應用研究起步比較晚，致使整體研究水平相比歐美發達國家還有很大的差距[3]。近些年國內有很多大學和科研院所先后開始研究馬鈴薯播種機械，同時因為眾多新工藝、新技術的出現也為現代農業機械的發展提供了一個廣闊的平臺，所以馬鈴薯播種機械也隨之得到了長足的發展。

哈爾濱市農業科學院陳長海等[4]在總結前人對馬鈴薯播種機研究的基礎上，根據黑龍江省的播種農藝要求，制造了新型馬鈴薯耕播一體機。該機利用交叉取種和種肥分施技術研制了勺帶式排種器，為減少重播現象，該機配有振動器，這種方式保證了精量播種。

黑龍江德沃科技開發有限公司在研究國內外馬鈴薯播種機現狀并吸收了國內外先進想法和技術的基礎上，生產了2CMZ-4型馬鈴薯播種機。該機可一次完成施肥、播種、起壟等作業環節，并且可根據不同地域種植模式調整壟距和株距。

山東希成農業機械科技有限公司根據山東省生產實際出發，設計研制了2CMX-2B型馬鈴薯播種機，該機采用勺帶式排種方式，創新采用具有彈性功能的靴式施肥開溝器，提高了開溝器的通過性能。

綜上所述，現階段我國馬鈴薯播種機的發展已基本上能滿足馬鈴薯種植的機械化要求，機具形式多樣，但是實現的功能比較單一，僅能實現施肥、播種、起壟作業。機具主要以純機械為主，液壓元件很少，電控元件基本上沒有使用，與國外相比差距明顯。

2 我國馬鈴薯播種機存在的問題

雖然經過多年各大院校及科研院所對馬鈴薯播種機的研究取得了一定的成果，從源頭上改善了完全依靠人工種植的方式。但是，當前我國馬鈴薯播種機仍存在一些問題，主要體現在以下幾個方面：(1)功能單一、生產效率低，因為我國現在馬鈴薯播種機主要以中小型為主，功能單一，播種機生產效率低于國際平均水平；(2)適應性和可靠性較差，由于我國國土面積大，馬鈴薯種植地區廣闊，有多種種植模式，因此致使我國生產的馬鈴薯播種機適應性差，并且機械加工工藝、機械材料等方面與發達國家相比還有一定的差距，所以機具工作可靠性也有所欠缺；(3)漏播率比較大，播種質量不高；(4)智能化、自動化程度低。

3 解決方法及未來發展趨勢

3.1 因地制宜發展對應產品

根據我國馬鈴薯種植地域以及不同地域種植農藝要求的特點，設計生產不同型號的馬鈴薯播種機，以滿足其適應該地區馬鈴薯種植的農藝要求。在小地塊和丘陵地區以小型和中型馬鈴薯播種機為主；對于干旱和半干旱地區，在原有設計的基礎上增加覆膜裝置和滴灌裝置，以滿足該地區種植的農藝要求；對于北方平作區，設計生產4行及4行以上的大型馬鈴薯聯合播種機，以滿足其大面積播種的實際需求。

3.2 創新發展排種部件，提高播種精度

科研院所、農業類高校和科技型企業要對馬鈴薯播種部件展開進一步研究，針對現有勺式取種方法、取種部件進行攻關，提高現有播種部件的播種精度，降低漏播率和重播率。創新研究新型氣力式播種部件，該播種部件有播種精度高、漏播率和重播率低等優點，是未來馬鈴薯播種部件發展的一個趨勢。

3.3 智能控制系統應用研究

高度融合的機電液一體化設備，研究播種株距自動控制系統、播種行距自動控制系統、播種深度控制系統、自動播種監控系統、漏播補種及重播取種系統等一系列自動控制系統。最終使我國馬鈴薯播種機達到世界一流水平。

4 結論

隨著馬鈴薯主糧化進程的推進，馬鈴薯種植面積會逐年增加，進而對馬鈴薯播種機械的需求也會越來越大，這是馬鈴薯播種機發展的機遇，同時也是挑戰。我們應該在現有科研成果的基礎上，開發適應不同地區種植模式、播種質量高、智能化和自動化程度高適合我國馬鈴薯播種實際需求的高質量播種機。