榆中縣馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析

李秀芳，劉世海，金梅花，王小燕，張海林

（1.榆中縣蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，甘肅 榆中 730100；2.榆中縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 榆中 730100；3.榆中土行松農(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè)合作社，甘肅 榆中 730100；4.榆中縣農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校，甘肅 榆中 730100；5.蘭州邦夫達(dá)農(nóng)業(yè)科技有限公司，甘肅 蘭州 730100）

近年來，隨著榆中縣馬鈴薯種植大戶、合作社（企業(yè)）的發(fā)展壯大，其流轉(zhuǎn)土地面積不斷增加，種植規(guī)模迅速擴(kuò)大，對(duì)馬鈴薯種植全程機(jī)械化要求越來越迫切。收獲是馬鈴薯生產(chǎn)環(huán)節(jié)中耗時(shí)耗工最多的一項(xiàng)作業(yè)，也是確保增產(chǎn)增收的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。榆中縣收獲季節(jié)基本在10月—11月，此時(shí)天氣轉(zhuǎn)冷，隨時(shí)出現(xiàn)凍害。因此，加大馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)的研究探索，對(duì)促進(jìn)榆中縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

目前，馬鈴薯機(jī)械化收獲方法主要分為分段收獲、聯(lián)合收獲2類。分段收獲即采用多種機(jī)械分環(huán)節(jié)依次完成，主要包括挖掘機(jī)、撿拾機(jī)2種；挖掘機(jī)完成挖掘、輸送分離、集條鋪放作業(yè)，撿拾機(jī)完成撿拾、裝車（裝箱、裝袋）作業(yè)。聯(lián)合收獲即一種機(jī)械一次性完成挖掘、輸送分離、裝車（裝箱、裝袋）作業(yè)[2]。由于榆中縣地塊相對(duì)較小、坡度大、不規(guī)則，馬鈴薯收獲機(jī)械以機(jī)械化程度較低的挖掘機(jī)收獲為主。因而，本文就榆中縣實(shí)際情況提出機(jī)械收獲技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析。

1 馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 馬鈴薯收獲機(jī)械研究、生產(chǎn)滯后

馬鈴薯收獲機(jī)械設(shè)備研發(fā)起始于20世紀(jì)80年代[3]，我國起步早的農(nóng)機(jī)企業(yè)多以國有企業(yè)、軍事裝備企業(yè)為主，經(jīng)過多年發(fā)展整合很多民營企業(yè)加入農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)，但主要以小型農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展為主，且全國發(fā)展不均衡。1998年甘肅省農(nóng)業(yè)機(jī)械管理局才從外省引進(jìn)了與小四輪拖拉機(jī)配套的馬鈴薯挖掘機(jī)和馬鈴薯種植機(jī)[4]。另外，甘肅省馬鈴薯農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)相對(duì)偏少，且技術(shù)勢(shì)力薄弱，對(duì)當(dāng)?shù)伛R鈴薯收獲機(jī)械研究力度不足。目前，榆中縣很多種植大戶、合作社（企業(yè)）的收獲機(jī)械從外地廠家購進(jìn)，在適用性方面還存在一定差距。

1.2 馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)的推廣力度不足

自我國農(nóng)業(yè)耕地包產(chǎn)到戶以來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是以家庭為主，耕地被分割為較小的面積，機(jī)械化程度低，農(nóng)業(yè)機(jī)械管理、服務(wù)相關(guān)部門對(duì)馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)重視度不夠。隨著種植大戶、合作社（企業(yè)）相繼快速發(fā)展，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械需求迫在眉睫，特別收獲馬鈴薯勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要?jiǎng)诹Χ啵R鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)推廣應(yīng)用勢(shì)在必行。近年來，政府相關(guān)部門僅有相關(guān)政策及財(cái)政資金補(bǔ)貼，但對(duì)于收獲機(jī)械技術(shù)性指導(dǎo)相對(duì)較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足種植戶的需求。很多收獲機(jī)械都是由種植大戶、合作社（企業(yè)）自發(fā)購進(jìn)，由于對(duì)相關(guān)技術(shù)的不了解，往往盲目引進(jìn)機(jī)械，有的適用性較差。由于種植大戶、合作社（企業(yè)）起步晚，資金短缺，農(nóng)業(yè)投資回收期又長，馬鈴薯收獲機(jī)械更新?lián)Q代慢，優(yōu)良的新型收獲機(jī)械不能應(yīng)用于生產(chǎn)。

1.3 收獲機(jī)械工作適用性和可靠性較低

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國逐步建立并完善了農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)、設(shè)計(jì)、銷售和服務(wù)，形成了可靠有效的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)體系。但我國農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展較晚，農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)水平偏低。購置的馬鈴薯收獲機(jī)械適用性較差，可靠性能差，運(yùn)行期間經(jīng)常有故障，配件缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，維修難度較大。另外，機(jī)械不易調(diào)整，往往影響收獲的工作效率。目前收獲機(jī)械對(duì)土質(zhì)要求較高，如對(duì)一些黏土性壤土，作業(yè)難度相對(duì)要高，運(yùn)行期間不能很好分離馬鈴薯和土壤，會(huì)損傷薯塊[5]。

1.4 地塊局限限制部分機(jī)械的應(yīng)用

由于榆中縣地域特性、包產(chǎn)到戶的政策、興修梯田時(shí)的機(jī)械落后、人們思想意識(shí)差等因素，耕地被分割成較小的生產(chǎn)面積，全程機(jī)械化受到很大的影響。近年來，隨著土地流轉(zhuǎn)整合，部分種植大戶、合作社、企業(yè)對(duì)土地進(jìn)行了平整擴(kuò)大，但很多農(nóng)業(yè)機(jī)械還是無法開展生產(chǎn)。如馬鈴薯較大型拖掛式或自走式收獲機(jī)械，在榆中縣區(qū)域內(nèi)可進(jìn)行工作的面積很有限，這在一定程度上限止了榆中縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.5 機(jī)械化與智能化水平較低

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，榆中縣馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化水平也在逐年提高。2016年甘肅省馬鈴薯耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到38.3%；2017年提高至40.30%，其中機(jī)收水平27.13%[6]。由于我國馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)研究起步較晚，應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)較薄弱，難以將數(shù)字化與智能化技術(shù)與收獲機(jī)械設(shè)備完美融合；另一方面，榆中縣馬鈴薯收獲機(jī)械使用主體經(jīng)濟(jì)條件較薄弱，智能化意味著高科技產(chǎn)品，其售價(jià)可能超過種植戶的心理期望值，往往難以進(jìn)入縣區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械市場(chǎng)。以上2個(gè)方面原因?qū)е掠苤锌h機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化水平較低，無法滿足馬鈴薯農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中智能化需求，也無法大幅度提升其工作效率。

1.6 適用于小面積耕地的自走式聯(lián)合收獲機(jī)械發(fā)展緩慢

近年來，榆中縣四輪拖拉機(jī)拖掛式收獲挖掘機(jī)逐漸普及，但隨著種植大戶、合作社（企業(yè)）流轉(zhuǎn)面積的增加，采用四輪拖拉機(jī)拖掛式挖掘機(jī)收獲，撿拾勞力投入越來越大，而目前勞力卻越來越短缺，給種植大戶、合作社（企業(yè)）帶來極大的困難，嚴(yán)重時(shí)造成馬鈴薯凍害，損失嚴(yán)重。因而，適合小面積耕地工作的自走式聯(lián)合收獲機(jī)械市場(chǎng)需求較大，然而研究開發(fā)此類收獲機(jī)械腳步緩慢。

2 馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)的發(fā)展前景分析

2.1 加大技術(shù)和人才引進(jìn)，依托當(dāng)?shù)乜蒲性盒Ｑ邪l(fā)適宜當(dāng)?shù)氐鸟R鈴薯收獲機(jī)械

組織科研院校農(nóng)機(jī)專業(yè)的學(xué)者到國內(nèi)外先進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)參觀考察，選擇適宜榆中縣馬鈴薯收獲機(jī)械，并開展田間試驗(yàn)，初步篩選出先進(jìn)收獲機(jī)械，并邀請(qǐng)機(jī)械設(shè)計(jì)者與當(dāng)?shù)乜蒲性盒＜胺N植戶座談，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際提出建議，共同進(jìn)行研究改造、完善，充分發(fā)揮當(dāng)?shù)乜蒲性盒?yōu)勢(shì)，利用省外甚至國外的先進(jìn)技術(shù)和人才，從根本上解決當(dāng)?shù)伛R鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)的難題。

2.2 加大農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策扶持力度，加快推進(jìn)機(jī)械化進(jìn)程

近幾年,在國家支農(nóng)惠農(nóng)政策的拉動(dòng)下，廣大農(nóng)民購置馬鈴薯作業(yè)機(jī)械和運(yùn)用馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)的積極性得到了充分調(diào)動(dòng)，甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)機(jī)械化水平有了較大程度的提高[4]。但每年補(bǔ)貼的側(cè)重點(diǎn)不同，在原有政策的基礎(chǔ)上不斷加強(qiáng)、完善馬鈴薯收獲機(jī)械的補(bǔ)貼力度，并研究加強(qiáng)農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼機(jī)制的落實(shí)和保障。細(xì)化農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼機(jī)制，將有限的財(cái)政補(bǔ)貼用在適應(yīng)本土發(fā)展的機(jī)型上面，讓一些必備的機(jī)型帶動(dòng)其余機(jī)械的發(fā)展，且逐漸向科技含量較高的馬鈴薯收獲機(jī)械傾斜。同時(shí)，為加快新型大中型收獲機(jī)械的推廣應(yīng)用，在實(shí)施農(nóng)業(yè)相關(guān)項(xiàng)目如高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目、田間道路建設(shè)等項(xiàng)目時(shí)，調(diào)整思路把能否適宜機(jī)械操作作為考核指標(biāo)之一。簡言之，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)平整的耕地要適宜大中型馬鈴薯收獲機(jī)械開展收獲工作，田間道路必須讓大中型馬鈴薯收獲機(jī)械安全通行。

2.3 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝無縫融合，促進(jìn)馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)的發(fā)展

目前，由于榆中縣地域的差異，馬鈴薯種植工具的多樣化，導(dǎo)致種植模式的千差萬別，而導(dǎo)致機(jī)械化收獲的工作開展難度大。因此，農(nóng)業(yè)部門需要農(nóng)機(jī)農(nóng)技對(duì)接，首先由農(nóng)機(jī)部門引進(jìn)或研發(fā)適宜于當(dāng)?shù)氐鸟R鈴薯種植和收獲的中小型機(jī)械，其次由農(nóng)技部門根據(jù)機(jī)械相關(guān)數(shù)據(jù)，做好相關(guān)種植技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用，促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合。農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合推廣統(tǒng)一種植模式，統(tǒng)一種植標(biāo)準(zhǔn)，推廣連片種植方式，以便于收獲機(jī)械的操作，減少馬鈴薯破損現(xiàn)象，降低機(jī)械設(shè)備使用成本，提升農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 加快聯(lián)合收獲機(jī)械研究開發(fā)與推廣，提升智能化水平

政府農(nóng)業(yè)部門牽頭，依托高校及科研院所，加強(qiáng)馬鈴薯機(jī)械化收獲技術(shù)的理論研究，探明馬鈴薯機(jī)械化收獲各環(huán)節(jié)作業(yè)機(jī)理，為企業(yè)研發(fā)相關(guān)裝置和機(jī)械提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。企業(yè)應(yīng)與科研院校強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，加強(qiáng)研發(fā)投入，加強(qiáng)新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，加快聯(lián)合收獲機(jī)械的研究開發(fā)與推廣應(yīng)用。同時(shí)，研發(fā)和提升智能化水平，讓智能化盡快為馬鈴薯收獲服務(wù)。如在挖掘技術(shù)中能夠使用傳感器監(jiān)測(cè)壟高、壟溝信息，進(jìn)而指令挖掘部件精確挖掘深度；在收獲過程中能夠?qū)κ斋@產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)量，繪制產(chǎn)量分布圖，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)[7-8]；運(yùn)用聲波智能系統(tǒng)、機(jī)器視覺識(shí)別技術(shù)在分離技術(shù)中能夠識(shí)別馬鈴薯中的土石塊，進(jìn)而指令分離部件精確去除土石塊[9-10]。智能化和馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)械研發(fā)融合將是馬鈴薯機(jī)械收獲技術(shù)的一場(chǎng)革命。

3 結(jié)語

我國馬鈴薯收獲機(jī)械發(fā)展較晚，速度也比較慢，2017年，中國馬鈴薯收獲機(jī)械化率仍不足30%，2018年國發(fā)〔2018〕42號(hào)文中提到2025年馬鈴薯收獲機(jī)械化率達(dá)到45%的目標(biāo)。當(dāng)前隨著榆中縣對(duì)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的重視，種植大戶、合作社（企業(yè)）種植面積不斷增加，對(duì)其機(jī)械化作業(yè)提出了更高的要求，特別是用工量較大的收獲環(huán)節(jié)仍面臨許多問題，同時(shí)與國家目標(biāo)差距較大。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步，馬鈴薯全程機(jī)械化進(jìn)程加快，作為馬鈴薯生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)——馬鈴薯機(jī)械化收獲發(fā)展前景廣闊。如何提升馬鈴薯機(jī)械收獲的技術(shù)水平與生產(chǎn)效率是今后發(fā)展研究的重點(diǎn)。