山西马铃薯起垄种植与全程机械化装备的发展

山西马铃薯起垄种植与全程机械化装备的发展 山西马铃薯起垄种植与全程机械化装备的 发展 2011.11 总第295期 马铃薯起垄种植 全程机械化装备的发展 山西省农业机械化科学研究院韩广森 德国起垄装备生产马铃薯 马铃薯又名洋芋,原产于秘鲁和智利的高山地区, 17世纪中叶由荷兰人传人中国,在我国已有400多年的 栽培历史.它具有耐旱,耐瘠薄,适应性广等特点.马铃薯 块茎中含有8%,29%的淀粉,蛋白质,矿物质和维生素等 多种营养成分,人类每天吃148g的马铃薯就能满足身体 的需要.而且,马铃薯丰产性好,适应性广,已经逐步成为 人类重要的粮食,蔬菜,饲料和工业原料.可以说,马铃薯 将是21世纪最有发展前景的主要农作物之一. 一 ,山西省马铃薯生产概况 山西省地处我国中西部地区,干旱,少雨,地 植被覆盖少,农业生态环境较差,主要以种植小杂粮 和马铃薯为主.山西省从南到北都有马铃薯种植,特 别是中北部冷凉地区特别适宜种植,全省平均每年 马铃薯种植面积约30万hm(2009年山西省统计年 鉴数据).根据中国农业统计资料,2009年山西省马 铃薯产业在中国排在第7位,种植面积占全国马铃 薯种植面积的比例是6.39%.但是,长期以来山西的 马铃薯生产处于一种低水平的投入和粗放的生产状 态,产量和单产波动较大.目前山西省的马铃薯种植 主要以平作种植为主,有少量的覆膜栽培.平播马铃 薯基本达到半机械化种植,采用与小四轮配套的马 铃薯犁用施肥播种机,其余均采用小四轮犁耕加人 工点种,这种种植方式不深翻整地,耕地活土层少, 影响马铃薯生长,产量受到限制,而且作业质量差, 行距宽窄不一,苗带不直,拖拉机无法进行中耕除草 作业;中耕时当地农民大都采用畜力和人工除草培土,一 般中耕为两三遍,但因劳力少劳动负担重,也就减少了培 土次数;马铃薯收获目前仍以人工收获为主,而且平作种 植对挖掘设备的要求较高,每挖掘0.067hm地需要动土 150m.左右,消耗功率大,挖掘设备容易损坏.随着石油价 格的高升,如何减少作业次数,提高机械化作业水平,降低 功耗,提高产量,成为马铃薯产业化生产的发展方向. 根据国外和国内部分地区马铃薯产业化生产的经验, 马铃薯起垄种植,可以便于中耕管理,对马铃薯的生长能 .农是论衡. 日本的起垄设备 够创造 良好的 生长环 境,数 据监测 显示. 马铃薯 起垄种 植平均 单产可达2500kg,0.067hm左右,远远高于山西省马铃 薯的平均单产水平.这种种植方法在山西省的北方地区 刚刚开始应用,马铃薯起垄种植全程机械化蕴涵着巨大 的商机. 二,马铃薯起垄种植的优越性 1.实践垄作比平作具有明显的优势 山西省的马铃薯种植主要以平作为主,产量低,劳动 强度大,不利于机械化生产.在荷兰,欧美,日本等马铃薯 生产比较先进的国家都采用垄作栽培技术,全程机械化 作业.山西省近年逐步引进了垄作栽培技术,通过在马铃 薯种植地区的试验,证明垄作具有良好的经济效益.这主 要是由于垄作栽培疏松了土壤,改变了土壤团粒结构,增 加了土壤的保水性和透气性,改善了土壤的微循环环境, 提高了土壤理化性状.垄作栽培可以充分吸纳雨水,提升 土壤水分,较平作栽培可提高土壤湿度,改善土壤通气性 和营养状况.特别是垄作栽培提高马铃薯出苗期的土壤 水分,促进了马铃薯苗期植株的生长发育,达到了抗旱保 墒的作用,有利于齐苗和壮苗,与传统的平作栽培相比, 有较强的增产作用.垄作栽培还可以为后续的挖掘工作 带来极大的有利条件,与平作种植相比,挖掘机械的动土 量可以减少40%,提高了机械化收获的效率. 2.垄作栽培可显着提高马铃薯产量和品质 马铃薯垄作栽培有单垄双行和单垄单行等不同的种 植模式,马铃薯是以营养器官为主产品的无性繁殖作物, 形成主产品过程比较简单,光合产物直接向产品器官转 移,贮存,对肥水和光能利用率高,适应不良环境能力强, 增产效率高,幅度大.因此,创造最佳条件,满足马铃薯生 理要求和生长发育要求,就可以获得优质高产.在地理生 态条件,品种,种性,栽培技术等确定的条件下,采用 7O,90cm的垄作栽培方式要比传统的平作栽培优越得 多,尤其体现在产量和品质方面.采用垄作栽培马铃薯有 14农业拗{描 以下的优越性. (1)采用垄作栽培马铃薯,可显着提高块茎产量马 铃薯垄作栽培的技术不是我国的首创,在发达国家已经 是习惯性种植模式.我国中原一年二作区和南方冬作区 的畦田种植马铃薯的方式基本是国外马铃薯垄作栽培的 变种,所以那里的马铃薯单产水平要相对高于北方一年 一 作区,客观上也体现出了栽培方式上的差异.为此,内 蒙古自治区农业科技人员在3个地区作过试验,证明垄 作栽培的产量均显着高于平作,3个地区产量分别增加 了19.53%,24.63%和26.04%;大中薯率分别提高了 9.1%,8.52%和12.61%;商品薯率分别增加了15.52%, 21.4%和22_3%.同时单株结薯数增多,株高,主茎数和茎 粗都有所增加. 马铃署垄作马铃署生长断面图 (2)采用垄作栽培马铃薯,可显着提高块茎马铃薯的 品质通过对土壤理化性质分析可以看出:采用垄作栽 培相对于平作对照可降低土壤密度,起到了疏松土壤的 作用,能够调节土壤中的三相比,使气液两相增加,总孔 隙度增加,增大了土壤的通气性.垄作栽培显着提高结薯 区的土壤含水量,使块茎形成期至成熟期的土壤相对含 水量增加,土壤含水量在不同时期的变化幅度小而稳定. 大垄与小垄相比明显降低了块茎形成期至成熟期的土壤 温度,大垄的土壤含水量与土壤温度受环境的影响程度 小,高温干旱与低温湿寒交替的程度小,减少了块茎由于 二次生长引起的畸形,裂沟及青皮现象,明显提高了块茎 的外观品质和营养品质. (3)垄作栽培可以改善土壤的耕层结构,有利于提高 马铃薯的产量垄作栽培使土壤的理化性质得到改善, 促进了土壤中钾,氮和磷等速效养分的释放,使马铃薯根 系发达和地上部植株光合器官的形成,为块茎的高产奠 定了基础. 三,马铃薯起垄种植全程机械化技术 马铃薯的种植与收获是一项繁重的体力劳动,目前 普遍采用畜力加人工进行播种和收获,传统的生产方式 2011.11 总第225期 耗时费工,效率低,费用高,质量差.马铃薯机械化生产技 术与传统作业相比,播深一致性好,可早出苗3,5d;苗 多,苗齐,具有一定的抗旱保墒作用,植株生长壮,抗病能 力强.而且,起垄种植便于机械化中耕和收获,大薯率高, 收获时破损率小,品质好,产量高. 1.马铃薯起垄种植全程机械化装备 马铃薯起垄种植全程机械化装备包括耕整地装备, 播种装备,中耕装备,植保装备,挖掘运输装备等.目前, 国内现有的耕整地装备和植保装备已经基本能够满足生 产的需要,而起垄播种设备,中耕设备,挖掘设备在起垄 种植中需要配套使用.其中,关键设备是播种设备和挖掘 设备. 2.山西省马铃薯挖掘装备现状 目前,山西省使用的马铃薯收获机械大致有3种机 型:一种是以犁或犁的变形为主要结构的机具,进行半机 械化马铃薯收获.这种简单挖翻作业起净率低,明薯率 低,生产效率低.但在农村现有经济条件较差,廉价耐用 使用方便的小型机具少的情况下,这类机具仍起着一定 的作用;第二种是国产震动筛式或抖动链式马铃薯挖掘 机,也是目前的主流机型;第三种是进口的大型马铃薯联 合收获机,此类机型适合在大型农场等大地块地区作业. 3.山西省马铃薯起垄播种机的状况 目前,山西省在国家农机补贴政策的大力支持下,农 业机械化进程有了很大发展,但是,马铃薯种植机械化水 平还相对落后,主要还是依赖人畜力以及小型拖拉机配 套的播种机播种,大部分地区引进的播种装备也主要采 用平作种植方法,对挖掘设备的要求较高,并且需要耕 地,整地,播种等多道工序.虽然近几年也引进了一些大 功率拖拉机配套的起垄播种机,但成套配置的全程机械 化装备还比较少.而在国外应用较为广泛的旋耕起垄联 合播种作业装备也很少能够见到. 四,马铃薯起垄种植机械化装备的发展 1.影响马铃薯起垄装备发展主要因素 由于我国目前的马铃薯收获机械研制大多是根据经 验设计,以小型,配套动力小,结构简单,轻便为主,因而 在性能上或多或少存在一些问题.目前生产中使用的国 产马铃薯挖掘机,一是受制于土壤类型及地表生长物的 影响,挖掘时土垡的通过性不够稳定;二是传动部件的强 度不够,耐磨性差,使机器不能长时问持续作业;三是由 于设计结构及材质选用的常规化,造成连续工作的故障 率偏高.只有解决好上述问题,才能对影响机具推广的障 碍问题有所突破,使用户放心,从而推动马铃薯收获机械 化快速发展.而目前生产中使用的马铃薯起垄播种机,一 是以小型的为主,虽然一时满足了当前分散经营土地的 现状,但不利于产业化生产;二是配套拖拉机动力小,起 垄质量不能满足要求.另外,农民分散经营的模式,也不 利于大型装备的使用. 2.马铃薯生产全程机械化得到政府高度重视 在小麦,水稻及玉米收获机机械化达到一定程度后, 作为第四大农作物的马铃薯,其全程机械化装备也要取得 突破性进展.我国马铃薯种植面积己经扩大到550万hm. 然而,即使这样,目前淀粉在我国仍处于供不应求的状 态,其中30%以上需要进口,这就意味着马铃薯生产的市 场前景非常好.在对马铃薯的起垄机械化种植,收获及运 输,储存提出了现实要求的同时,也为马铃薯起垄种植生 产全程机械化装备提供了发展空间.由于我国的农业现 代化程度不高,薯农的文化程度较低.因此,政府在推出 马铃薯购置补贴政策的同时,也加大了科研和推广力度, 让农民尽可能地掌握马铃薯生产机械设备的使用技术. 3.马铃薯起垄种植机械化装备的发展趋势 (1)实现品种多样化与小麦收获机通用性较强的 特点不同,市场对马铃薯机械的需求具有多样性,如土质 不同,所需马铃薯的设备也不同.在内蒙古适用的机械在 山西不一定适用,适用于黏土的设备用于沙土收获容易 导致马铃薯皮损伤.在内蒙古等比较开阔平坦的种植区 适用的播种设备并不适用于山西省的小地块播种.因 此,必须根据当地情况来设计系列产品,才能满足生产 需要. (2)向联合作业方向发展随着国家农机购机补贴 力度的加大,大型拖拉机的保有量迅速增加,马铃薯起 垄,施肥,播种,垄形镇压整理的联合作业装备开始应用, 与之相配套的中耕装备以及集挖掘,收集,运输为一体的 自走式马铃薯联合收获,半悬挂式联合作业的装备会逐 渐增多,非常适合产业化生产的需要. 随着市场对马铃薯需求的不断增加,国外一些大公 司纷纷在中国从事马铃薯生产与加工业务,国内一些生 产企业也纷纷加入这一领域,使得马铃薯生产开始向生 产基地规模化,标准化迈进.因此马铃薯起垄种植全程机 械化装备有着广阔的发展前景. 鱼曼!!旦工里鱼垦曼I曼15