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      我國紅薯機械化移栽技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

      2017-11-11 21:43:01申屠留芳唐立杰孫星釗
      農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2017年19期
      關(guān)鍵詞:紅薯發(fā)展趨勢現(xiàn)狀

      申屠留芳 唐立杰 孫星釗

      摘 要:紅薯不僅含有豐富的營養(yǎng),而且還具有很高的藥用價值和保健作用。本文簡要描述了紅薯種植的農(nóng)藝要求,并對國內(nèi)主要的紅薯移栽機類型、原理進行了介紹。指出了我國紅薯移栽機當前存在的主要問題及發(fā)展趨勢。

      關(guān)鍵詞:紅薯;移栽機;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

      中圖分類號:S531 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20171032028

      引言

      農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是人類賴以生存和發(fā)展的最基本要素。我國是農(nóng)業(yè)大國,也是農(nóng)產(chǎn)品種類最豐富的國家之一,其中,紅薯是僅次于水稻、小麥、玉米的糧食作物。紅薯,又名地瓜、甘薯、白薯、番薯、紅苕、山蜀等,為旋花科一年生草本植物[1]。紅薯的營養(yǎng)十分豐富,是人們喜愛的天然滋補食品,其中含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)。近年來研究表明,紅薯不僅含有豐富的營養(yǎng),而且具有頗高的保健作用及藥用價值。我國古代就有對紅薯保健作用的記載,如《本草綱目拾遺》中記載,紅薯能補中、和血、暖胃、肥五臟?,F(xiàn)代醫(yī)學研究表明,紅薯中的維生素可以防止人體內(nèi)產(chǎn)生有害的過氧化物,起到延緩衰老的作用。另外,紅薯對抑制心血管疾病和預防癌癥都有獨特的功效[2]。因此,增加紅薯產(chǎn)量、提高紅薯品質(zhì)具有重大意義。

      實踐表明,種植農(nóng)藝的不同,對紅薯的產(chǎn)量有很大的影響。紅薯種植的主要環(huán)節(jié)有:排苗育種、耕整起壟,剪苗、移栽、田間管理、收獲等,其中,移栽環(huán)節(jié)對紅薯的產(chǎn)量起著至關(guān)重要的作用。移栽可以分為人工移栽和機械移栽,我國長期以來一直沿用傳統(tǒng)的人工移栽方式,該方式勞動強度大、效率低下、成本高,并且不能保證移栽質(zhì)量。在農(nóng)忙的季節(jié),由于近年來大部分農(nóng)民流入城市打工,農(nóng)村勞動力缺乏,只要稍有延遲,就會貽誤農(nóng)時,對紅薯產(chǎn)量造成不利的影響。據(jù)統(tǒng)計,目前我國紅薯移栽的機械化水平較低,我國農(nóng)村對移栽機械化的需求已經(jīng)越來越迫切,紅薯移栽機械化已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

      1 紅薯栽植的農(nóng)藝要求

      甘薯主要采用塊根進行無性繁殖,先育苗,后移栽。目前我國紅薯移栽主要以高剪苗等裸苗移栽為主,即先將種薯種植在育苗床上,待紅薯長到一定程度后剪取莖尖,移栽到田里,以缽苗移栽的方式為輔。一般農(nóng)作物如煙草、棉花、蔬菜等栽植時,要求幼苗地上部分莖桿直立且地下部分根莖少受彎曲,但紅薯的栽植有其特殊的要求。紅薯是靠埋入土中的苗體的結(jié)節(jié)處生根結(jié)果,插入深度一般以3~4個節(jié)點為宜,故根據(jù)土壤條件、幼苗長短、種植溫度、結(jié)薯要求的不同,紅薯幼苗的栽植方式主要有:斜栽法、船底形栽法、水平栽法、鉤形栽法、直栽法等[3]。不同栽法的紅薯幼苗的入土深度、角度均有區(qū)別,一般以5~7cm為宜。

      紅薯移栽一般選擇在陰天進行,此時土壤的濕度適宜,切忌在雨天進行作業(yè),以防止形成柴根,也不宜移栽后過度灌溉,導致土壤含氧量降低,影響紅薯產(chǎn)量。紅薯移栽主要在5、6月份進行,北方少數(shù)地區(qū)由于溫度較低,需要對壟進行覆膜作業(yè),其余地區(qū)一般以不覆膜栽植為主[4]。

      2 我國紅薯移栽機研究現(xiàn)狀

      相比西方國家而言,我國對于移栽機的研究起步較晚,且大多在引進的國外移栽機的基礎(chǔ)上進行仿制與改進。最早可以追溯到20世紀50年代對旱地移栽機械的研究,60年代開始對甘薯秧苗和棉花缽體的移栽試驗進行研究;70年代研制了裸根苗移栽機;80年代初,各高等院校和科研機構(gòu)陸續(xù)研制出了多款移栽機,如半自動蔬菜移栽機等;90年代是缽苗移栽機發(fā)展的黃金時期,如由江蘇省農(nóng)機技術(shù)推廣站研制的2ZX-2型棉花缽苗移栽機。近年來,勞動力成本飆升、育苗技術(shù)趨于成熟等因素更加推動了在移栽機方面的開發(fā)和研制工作。中國農(nóng)業(yè)大學、山東大學、吉林大學、中國農(nóng)機研究院等高校成功研制出了多類型的移栽機械[5]。

      目前我國紅薯移栽機械化作業(yè)以通用移栽機為主,按照栽植器結(jié)構(gòu)的分類方式對以下各類型通用移栽機的工作原理作簡要描述。

      2.1 導苗管式移栽機

      該類移栽機主要是由苗架、覆土輪、開溝器、喂入器、導苗管、扶苗器等組成,適用于缽苗的移栽,其原理是秧苗通過喂苗機構(gòu)進入導苗管,在重力的作用下通過導苗管落入由開溝器開出的苗溝中,并由覆土輪覆土完成移栽[6]。

      2.2 吊籃式移栽機

      吊籃式移栽機主要由覆土輪、開溝器、滑道、吊籃、移栽器、偏心圓盤等組成。作業(yè)時人工將缽苗放入到旋轉(zhuǎn)的吊籃內(nèi),栽植器隨偏心圓盤轉(zhuǎn)動到最低點時,通過固定軌道,移植器張開,待秧苗落入苗溝內(nèi)后由覆土輪進行覆土,完成栽植過程[7]。

      2.3 鉗夾式移栽機

      鉗夾式移栽機由鉗夾、開溝器、覆土鎮(zhèn)壓輪和傳動機構(gòu)等組成。作業(yè)時人工將秧苗放在鉗夾上,被夾持的秧苗隨著鉗夾鏈條或鉗夾圓盤旋轉(zhuǎn),隨后夾緊進入滑道,當秧苗到達由開溝器開出的溝中時,夾持器打開,隨后由覆土鎮(zhèn)壓輪覆土壓實,完成整個移栽過程[8]。

      2.4 撓性圓盤式移栽機

      該機型主要由撓性植苗圓盤、輸送帶、開溝器和覆土輪等組成。栽植作業(yè)時,由人工將秧苗放到輸送帶的槽內(nèi),通過輸送帶將秧苗喂入栽植圓盤中,秧苗隨著撓性圓盤轉(zhuǎn)動,當達到垂直狀態(tài)時,兩撓性圓盤分離,秧苗進入由開溝器開出的溝中,然后覆土輪覆土壓實,作業(yè)完成[9]。

      除以上列舉的通用型移栽機以外,目前我國市場上還有幾款專門針對紅薯移栽的移栽機。如山西省運城市農(nóng)機研究所與運城市恒達精工機電有限公司聯(lián)合研制的2ZY-2A型自走式紅薯苗移栽機、江蘇南通富來威研制的2CGF-2甘薯復式移栽機等,主要組成部分及工作原理與通用移栽機相同。

      3 存在的問題

      上述列舉的移栽機械,無論是專門針對紅薯移栽的紅薯移栽機,還是通用移栽機,都在一定程度上推動了紅薯移栽機械化的發(fā)展。但以上機型都需要投入大量人工去剪苗、分苗、喂苗等,移栽機械化進程在此問題上長期停滯不前,沒有取得實質(zhì)性的突破。

      3.1 紅薯移栽機械化與農(nóng)藝現(xiàn)狀脫離endprint

      如市場通用的移栽機械大多是直立栽植幼苗,即使是專門針對紅薯的移栽機也很難滿足紅薯幼苗的船形法、鉤形法種植等要求。在覆膜壟上進行作業(yè)時,市場上主流的紅薯移栽機在移栽作業(yè)時會對塑料薄膜造成破壞,影響塑料薄膜的保溫性能[10]。

      3.2 自動化、智能化程度較低

      當前的紅薯移栽機以純機械結(jié)構(gòu)為主,很少與智能裝備結(jié)合,無法根據(jù)不同的土壤條件、地形特征、結(jié)薯要求等條件來改變種植方法,適應性較差。

      3.3 農(nóng)業(yè)移栽機械的研制與生產(chǎn)

      主要依靠抄襲、仿制國外機型,沒有形成適合我國國情的移栽機標準和體系。

      4 紅薯移栽機的發(fā)展趨勢

      紅薯移栽機將由人工剪苗、分苗、喂苗的半自動化機型向功能更加完備的全自動移栽機方向發(fā)展。未來的紅薯移栽機將會與各種傳感器、單片機、PLC控制器等智能裝備緊密結(jié)合,突破當前移栽機必須依靠人工的瓶頸,集旋耕、起壟、覆膜、移栽、澆水、施肥等功能于一體。另外,將來可供選擇的機型種類較多,能夠適應不同的需求。

      將紅薯的農(nóng)藝特點與紅薯移栽機的研發(fā)生產(chǎn)相結(jié)合,研制出結(jié)構(gòu)簡單、工作質(zhì)量穩(wěn)定、效率高、成本低的移栽機械。未來的紅薯移栽機將會根據(jù)不同的農(nóng)藝需求來調(diào)整栽植方法、速度等。各種移栽機及其零配件的將會形成統(tǒng)一標準,形成制度化、規(guī)范化的市場。

      當前我國農(nóng)機市場各種移栽機琳瑯滿目,紅薯移栽機的質(zhì)量也是參差不齊,難以保障。未來將會有專業(yè)權(quán)威部門或機構(gòu)對紅薯移栽機等農(nóng)業(yè)機械進行可行性分析、測試,根據(jù)試驗的結(jié)果對其進行等級評估,并出具質(zhì)量驗證報告。

      參考文獻

      [1]邵虹.論紅薯的營養(yǎng)價值與藥用價值[J].食品工業(yè)科技,2002(5):74-75.

      [2]周增學.紅薯的營養(yǎng)價值與保健功能[J].食品與藥品,2006(8):75-76.

      [3]胡良龍,胡志超,謝一芝,田立佳,計福來,王冰.我國甘薯生產(chǎn)機械化技術(shù)路線研究[J].中國農(nóng)機化,2011(6):20-25.

      [4]胡良龍,計福來,王冰,凌小燕,胡志超,于向濤. 國內(nèi)甘薯機械移栽技術(shù)發(fā)展動態(tài)[J].中國農(nóng)機化學報,2015(3):

      289-291,317.

      [5]盧勇濤,李亞雄,劉洋,李斌,王濤.國內(nèi)外移栽機及移栽技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].新疆農(nóng)機化,2011(3):29-32.

      [6]潘啟明.國內(nèi)外移栽機技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2013(31):12478-12479,12496.

      [7]牛釗君,張偉,付曉明.全自動玉米缽育移栽機發(fā)展趨勢的研究[J].農(nóng)機化研究,2014(7):241-244.

      [8]劉存祥,李曉虎,岳修滿,趙漢雨.我國旱地移栽機的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)機化研究,2012(11):249-252.

      [9]張冕,姬江濤,杜新武.國內(nèi)外移栽機研究現(xiàn)狀與展望[J]. 農(nóng)業(yè)工程,2012(2):21-23.

      [10]蘇國修,法丹丹,牛歡,賈澤鋆.紅薯高產(chǎn)高效栽培技術(shù)規(guī)程[J].農(nóng)技服務(wù),2013(10):1046-1047.

      作者簡介:申屠留芳(1965-),女,浙江東陽人,博士,教授,主要從事機械設(shè)計及理論、農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計與制造方面研究。endprint

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