主要薯类作物收获机械及发展建议
主要薯类作物收获机械及发展建议
0 引言
薯类作物是土下果实非常重要的一类,主要包括马铃薯、甘薯、木薯以及其它芋(芋头、魔芋) 和
薯蓣(山药、药用薯蓣)等.其中,最为重要且种植面积最大的是马铃薯和甘薯,它们既是重要的粮
食作物,又是重要的工业原料、蔬菜和饲料.甘薯还是优质抗癌保健食品,两者种植面积和总产约
占我国粮食作物的 10% 左右.
马铃薯和甘薯机械化生产环节主要有起垄(或覆膜起垄)、播种(或移栽)、中耕植保、去秧蔓及
挖掘收获等.其中,去秧蔓、挖掘收获等收获环节用工量最多、劳动强度最大, 约占生产全程的
45% 左右.随着我国土地流转政策的推进和农村劳动力转移的加速,使得马铃薯和甘薯生产正朝
着规模化、集约化方向发展.
1 主要薯类作物种植概况
1. 1 马铃薯和甘薯种植特性
马铃薯和甘薯有较大的相似性,两者分别为块茎和块根植物.马铃薯又名土豆、洋芋、藩芋、荷
兰薯、山药蛋等, 是仅次于小麦、水稻、玉米的第 4 大作物;甘薯又名山芋、红薯、白薯、地瓜
等,两者的原产地都是南美洲,均广泛种植于世界各地, 全世界有超过 2/3 的国家和地区种植马铃
薯, 有超过 1/2 的国家和地区种植甘薯.
马铃薯和甘薯的种植方式有垄作和平作两种,目前两者都以垄作为主,以利于提高产量.我国大部
分地区马铃薯种植采用单行或双行高垄栽培模式, 垄高一般在 10 ~ 15cm, 单行垄作行距 60cm 左
右;双行垄作采用宽窄行, 宽行 70 ~ 80cm, 窄行 30 ~ 40cm, 种植深度一般为 8 ~ 10cm[1].甘薯以高
垄种植为主,种植规格有大垄单行、小垄单行、大垄双行, 垄宽在 60 ~100cm, 垄高为 25 ~
33cm[2]. 甘薯平均质量超过250g, 生长深度约 20 ~ 28cm, 结薯范围达 25 ~ 35cm.由于其体形
大、质量重、生长深、结薯范围宽,收获时入土较深及负荷较大.
1. 2 全球马铃薯和甘薯种植概况
据联合国粮农组织统计,2012 年全球马铃薯种植面积约为 19. 20Mhm², 总产量为 365Mt.其中,亚
洲收获面积最大,其次为欧洲.全世界马铃薯收获面积前 10 位的国家分别为: 中国、俄罗斯、印
度、乌克兰、美国、孟加拉国、波兰、白俄罗斯、秘鲁、尼日利亚. 生产总量居前 10 的国家依
次是: 中国 85. 86Mt、印度 4 5 Mt 、俄 罗 斯 2 9 . 5 3 Mt 、乌 克 兰 2 3 . 2 5 Mt 、美 国 1 9 . 1 7
Mt 、德国 1 0 . 6 7 Mt 、波兰 9 . 0 9 Mt、孟加拉国 8. 21Mt 、白俄罗斯 6. 91Mt 、荷兰 6. 77Mt.其
中, 中国、印度、俄罗斯、乌克兰 4 国产量约占世界的 50% ,如图 1 所示.
2012 年, 全球甘薯收获面积约为 8. 09Mhm², 总产量为 103Mt,主要集中在亚洲、非洲等.全世界甘
薯收获面积前 10 位的国家分别为:中国、尼日利亚、坦桑利亚、乌干达、印尼、越南、马达加
斯加、安哥拉、莫桑比克、巴布亚新几内亚. 生产总量居世界前 10 的国家依次是: 中国 73.
14Mt 、尼日利亚 3. 4Mt、坦桑尼亚 3. 02Mt 、乌干达 2. 65Mt 、印尼 2. 48Mt 、越南 1. 42Mt、美
国1. 2Mt 、埃塞俄比亚 1. 19Mt 、印度 1. 1Mt 、卢旺达1.01Mt.其中,中国的产量远远大于其他国
家, 占世界总产量的 71% .
1. 3 国内马铃薯和甘薯种植概况
马铃薯和甘薯在我国的种植历史相当, 始于16 世纪末,大约在明朝万历年间引入国内, 距今已有
400 年多的栽培历史.目前,马铃薯和甘薯的种植已遍及全国绝大部分省区,因适宜性强、产量
高、营养丰富的特点,使得其成为宜粮、宜菜、宜饲、宜加工的多用途作物[3].
我国是薯类生产大国, 据FAO 统计,2012 年我国马铃薯和甘薯种植面积分别约为5.
43Mhm² 和3. 47Mhm², 生产总量分别为 85. 86Mt 和73. 14Mt,种植面积及产量均居世界第一,在保
证国内粮食安全、能源安全和消除贫困中发挥重要作用.马铃薯在我国主要分布在北方一作区、
中原二作区、南方冬作区和西南混作区,主要省份有贵州、内蒙、甘肃、云南、四川、重庆、黑
龙江、山西、陕西及湖北等.甘薯的主产区主要分布在黄淮海平原、长江流域和东南沿海,四
川、河南、山东、重庆、广东、安徽等都是甘薯种植大省.现在甘薯种植区的划分在充分考虑气
候条件、栽培技术及行政区划等因素下将全国划为3 大区: 北方春夏薯区 ( 占45% )、长江中下
游流域夏薯区 ( 占35%)、南方薯区( 占20% )[4].
虽然我国马铃薯和甘薯种植面积和总产量都位居世界第一,但单产水平与发达国家的差距还很
大.
比如, 我国马铃薯单产只有15. 82t/hm², 而第1 名新西兰的单产水平为 47. 5 t/hm²,是我国单产水平
的3倍.欧美发达国家马铃薯和甘薯产量之所以如此高,其中最重要的因素是薯种培育和机械化
生产技术的应用.
2 主要薯类作物收获机械
2. 1 马铃薯和甘薯收获机械概况
薯类收获机械一般分为分段收获和联合收获两种.机械化分段收获即由多种不同设备分别完成割
秧、挖掘、去土、捡拾、分选及集果等收获作业;分段收获设备通常有割秧机、挖掘犁、挖掘
(收获)机及捡拾机等.分段收获设备中的挖掘(收获)机对生长深度、形体尺寸比较接近的不同作
物具有一定的通用性和适应性,但对作物的标准化种植程度要求相对较高,如需保证行距一致和
预留机收道(畦作)等,此外使用的设备多、下地次数多.
机械化联合收获是由一台设备一次完成去秧、挖掘、输送、去土、清选、收集等收获作业,而两
段式联合收获一般还需配套收获前去秧蔓设备.薯类联合收获按收获机与底盘(拖拉机)配置方式
不同,又可分为牵引式和自走式:牵引式对标准化种植有一定要求,且田间转弯半径较大;自走式结
构复杂、价格昂贵.
2. 2 国外马铃薯和甘薯收获机械
欧美发达国家薯类机械化收获起步早、发展快、技术水平高. 前苏联和美国在 20 世纪40 年代初
就开始研制并推广应用马铃薯收获机械, 用20 年时间基本实现马铃薯生产机械化;德国、法国、
英国等欧洲国家以及日本和韩国等亚洲国家也在20 世纪70 -80 年代相继实现了马铃薯生产机
械化.发达国家薯类收获机械运用了大量的高新技术,如采用振动、液压技术进行挖掘;采用气
压、气流、光电技术进行碎土和分离;采用传感技术控制挖掘深度、马铃薯传运量以及分级装
载;利用微机进行监控操作[5].
目前,发达国家马铃薯和甘薯机械化收获以联合收获为主,分为牵引式和自走式两种.代表机型有
美国 Loganfarm Equipment CO. LTD 生产的能一次完成切蔓、挖 掘、分 离、筛 选、分 级、提
升、卸料等作业的W9038 四行收获机, 配套动力为 90 ~ 111. 9kW.该机型功能强大,但是体积
大、能耗大,仅适合大型农场使用,不适合中小地块[6]. 加拿大Willsie EquipmentSales Inc 生产的
两行牵引式甘薯联合收获机需采用切蔓机先行去除甘薯茎叶,然后完成挖掘、输送、分拣、集果
装箱等作业.德国格雷莫(GRIMME) 公司是马铃薯和甜菜收获机械的领先者, 其SE150 D 6 �型
牵引式马铃薯联合收获机, 可同时容纳 6 个人在作业平台上工作. 新型TECTRON415 全功能 4 行
收获机,如图 2 所示. 其在配有10t 料箱的同时还装备侧提升臂,从而使得该机可以实现不间断作
业.同时,该机自动化程度极高、易操作( 调头半径仅1. 1m),可兼收马铃薯、胡萝卜以及甜菜等作
物,利用效率更高[7].
亚洲生产薯类收获机械的国家以韩国和日本为代表,起步相对西方发达国家较晚,但发展速度比
较快.由于受地形、种植规模等因素影响,韩国和日本的研发对象主要是一些小型薯类挖掘机.如
韩国高山机械公司生产的小型单、双行马铃薯、甘薯挖掘机; 日本从 1960 年便开始对根菜(青
芋、萝卜、山药等)收获机械进行研究,目前也生产类似的小型收获机.上述机型比较适合中小地
块适用.
2. 3 国内马铃薯和甘薯收获机械
摘要：
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主要薯类作物收获机械及发展建议0引言薯类作物是土下果实非常重要的一类,主要包括马铃薯、甘薯、木薯以及其它芋(芋头、魔芋)和薯蓣(山药、药用薯蓣)等.其中,最为重要且种植面积最大的是马铃薯和甘薯,它们既是重要的粮食作物,又是重要的工业原料、蔬菜和饲料.甘薯还是优质抗癌保健食品,两者种植面积和总产约占我国粮食作物的10%左右.马铃薯和甘薯机械化生产环节主要有起垄(或覆膜起垄)、播种(或移栽)、中耕植保、去秧蔓及挖掘收获等.其中,去秧蔓、挖掘收获等收获环节用工量最多、劳动强度最大,约占生产全程的45%左右.随着我国土地流转政策的推进和农村劳动力转移的加速,使得马铃薯和甘薯生产正朝着规模化、集约化方向...
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作者：闻远设计
分类：社科文学类资料
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时间：2024-04-14
