国内外大蒜播种机和收获机的研究进展.doc

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国内外大蒜播种机和收获机的研究进展.doc

国内外大蒜播种机和收获机的研究进展 　　0 引言 　　大蒜,别名胡蒜;百合科,多年生宿根草本,其嫩苗、花茎和鳞茎等均可食用,有增进食欲和抑菌、杀菌作用,同时作为蔬菜、调味品、保健品具有很高的经济效益.据中华商务网报道,我国是世界上最主要的大蒜生产国和出口国,大蒜常年种植面积约 60 万 hm2,产量 1 058 万 t 余,占全球 75% ,涉及到蒜农 500 多万户[1 - 3]. 　　大蒜是劳动密集型栽培作物,除耕地、整地、灌溉环节能够利用机器外,其它工序基本由人工完成,尤以收获和栽种工序最为辛苦.近几年,随着农村劳动力转移,大蒜播种、收获用工紧缺,人工成本越来越高,致使大蒜生产成本居高不下,严重影响了大蒜产业的健康发展.从调研情况看,2013 年我国大蒜人工种植成本约 4 500 元/hm2,人工收获成本约 9 000 元/hm2(部分地区甚至高达 12 000 元/ hm2),加上种、肥等物化投入,总成本约 45 000 元/ hm2,而大蒜的产出因蒜价格的不稳定差距较大(有些年份甚至赔钱),严重影响了蒜农种蒜的积极性.实现大蒜机械化生产对于提高我国大蒜产业国际竞争力、减轻劳动强度和增加农民收入等具有重要意义. 　　本文对近年国内外大蒜播种机和收获机的研究进展情况进行了介绍,并对大蒜机械化发展思路进行了探讨,并根据生产现状,提出农艺农机融合、播种服务收获的发展思路. 　　1 大蒜播种机研究现状 　　为了方便机械作业,美国、法国、西班牙等发达国家多使用机器随机播种,不要求种植鳞芽朝上[4 -8].韩国现在常用压穴式同步大蒜播种机(如图 1 所示),先用压穴器压出半球面形蒜穴,然后将大蒜种体播到压出的蒜穴内,通过蒜穴内球面来实现大蒜鳞芽方向的控制[9].日本洋马推出 PH4R 型大蒜种植机(如图2 所示),人工投种于橡胶种穴,然后种穴盘向下平动,当贴近地面时,排钟推杆将蒜种插入土中.试验表明,该机存在着伤蒜、直立度低、种植过深、种植后形成陇间距过大等问题,不符合我国种植习惯.欧洲国家多采用转盘式排种器,随机播种,对大蒜是否直立栽种没有要求,如图 3 所示.圆弧型取蒜勺均布在转盘一侧,当取蒜勺运动到取种位置时,取蒜勺在旋转挡块的作用下打开取种,并在扭转弹簧的作用下随即将其夹紧,多余的种子被毛刷刷掉,落回到种箱. 　　自 2008 年以来,国内对大蒜播种机械进行了大量的研究,并取得众多研究成果.以”大蒜播种机”为关键词在中国专利数据库进行检索,共检索到与大蒜播种机有关的发明专利 13 项,实用新型专利 32 项,(2012 年 15 项、2011 年 8 项、2010 年 5 项、2009 年 5项、2008 年 8 项).主要机型有金磊发明的一种大蒜播种机[10](如图 4 所示),采用链勺式单粒取种装置、鳞芽扶正装置和同步直立下栽装置,所采用的同步直立下栽装置能够较好地保证大蒜种体入土后的直立度;但由于大蒜种体形状的不规则,链勺式单粒取种装置无法满足单粒取种效果,另外采用的鳞芽扶正装置需要大蒜种体存在尖部,工作效果并不理想.李华峰 发 明 水 力 浮 种 大 蒜 播 种 机[11]( 专 利 号:ZL200820021828. 5),如图 5 所示.该发明创造性地提出利用水作为大蒜鳞芽方向控制的载体(利用大蒜种体重心靠下进行大蒜鳞芽方向控制),大蒜种体方向性控制较好,但所采用的取种装置和直立下载装置工作效果不理想.山东五征集团有限公司发明一种大蒜种植机[12],如图 6 所示.该机能够实现旋耕、撒药、播种、覆膜一体化,利用大蒜蒜尖小的特点进行大蒜制直立度控制;但实际工作过程中,很多大蒜蒜尖卷曲或者磨损掉,致使大蒜尖部朝下种植.（图1-5略） 　　综上所述,国内还没有成熟、满足农艺要求的大蒜播种机械出现,国外已有部分先进机具,要实现对大蒜栽种姿态的精确控制还需要进行进一步的研究与探索.目前,大蒜播种机主要存在以下问题: 　　1)大蒜种体形态不规则,并且颗粒较大、易伤,使大蒜单粒取种困难;2)大蒜种体形态不规则,使大蒜输送过程中鳞芽方向控制困难;3)工作不稳定,故障率较高. 　　2 大蒜收获机研究现状 　　西班牙、日本等发达国家大蒜收获已实现了机械化作业.日本洋马制造了 HZ1 型大蒜收获机(如图 7所示),可实现挖掘、输送、去土、切根、摘叶、收纳和搬运.西班牙 J. J. BROCH 公司生产的切秧式大蒜联合收获机(如图 8 所示),由分禾器将蒜秧导入夹持胶带,同时挖掘铲入土将大蒜根部挖松,大蒜由夹持胶带夹蒜秧输送;大蒜被夹持输送到切秧机构把蒜秧切掉后,大蒜头掉到横向输送链上,横向输送到袋内.其配套动力为 44. 1kW 拖拉机,行走速度为 3km/h,行距要求 40 ~ 55cm[13].国外产品价格较高、且不适合我国现有