马铃薯机械化生产技术

一、马铃薯机械化种植技术马铃薯播种机械化技术是采用马铃薯专用播种机一次完成开沟、施肥、播种、喷药、起垄、铺膜、压膜等多道工序的机械化种植技术。春播马铃薯一般在2～4月,土壤10cm地温达到7℃以上时,即可适时开展机械化播种;夏播马铃薯在麦收后即可择时播种。播种要单薯或单块点播或穴播,种植过程中应避免漏播,种植密度根据当地栽培模式确定。播种深度8～15cm;覆土起垅高度15～25cm;垄高20～25cm,株距20～35cm,垄距60～65cm(一垄单行)、80～95cm(一垄双行)。播种合格率≥80%,种子破损率≤2.0%,种子破碎率:大型机不大于2%,小型机不大于1%;漏种指数≤13%,重种指数≤20%。目前,常见马铃薯播种机械为多为一垄单行和一垄双行作业机械,配套动力为5～25千瓦,作业幅宽70100cm,结构形式为悬挂式或牵引式,作业效率2～3亩/小时具有一次性完成开沟、施肥、施药、播种、覆土、覆膜作业,机     

4QL―1型甘薯起垄收获多功能机的设计与试验

设计了一款可实现甘薯施肥、起垄、镇压和收获作业的起垄收获多功能机,并阐述了整机和关键部件结构设计、工作原理及技术参数。在粘重土壤区试验考核表明,该机性能稳定,作业顺畅,起垄主要指标为:土垄垄形一致性为97%,土壤容重变化率为27%,邻接垄垄距合格率为90%;收获主要指标为:明薯率为97%,漏挖率为0.3%,伤薯率为1%,破皮率为1.5%。     

基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机设计与试验

为提升中国马铃薯微型种薯(简称微型薯)机械化播种水平,根据微型薯物理特性及农艺特点,设计了一种基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机,该机可一次完成开沟、播种、覆土、起垄等作业。基于受迫振动原理,通过对微型薯单列排序输送投种、振动回种等过程的分析,确定了播种装置关键结构参数和工作参数。采用调节板高频低幅往复运动,动态微量调节落种口尺寸,避免薯种在种箱内的结拱;利用离散元仿真模拟,明晰振动板较合理的振动频率及相应的驱动连接轴转速。开沟装置、播种装置、覆土起垄装置前后依次布置,先后完成开沟、种薯覆土和起垄工序。田间试验表明,当作业速度为5 km/h时,种薯播种重播指数为4. 6%,漏播指数为5. 6%,合格指数为89. 8%,种植深度合格率为96. 5%,各项指标均符合国家和行业标准要求。     

残膜回收型全膜覆土垄播马铃薯挖掘机设计与试验

针对西北黄土高原旱区地膜全域覆盖、种行覆土垄播马铃薯机械化收获易堵塞、分离效果差、可靠性低、残膜污染等问题,设计了残膜回收型全膜覆土垄播马铃薯挖掘机,一次性完成排堵挖掘、薯土分离、薯膜分离、集薯铺条、膜秧分离和残膜回收等工序。通过理论分析和数值仿真,对仿生挖掘装置、曲柄摇杆防堵机构、薯土分离装置、薯膜分离装置、膜秧分离及残膜回收装置等关键部件进行解析和结构优化,确定了性能参数。田间试验表明:明薯率为97.4%,伤薯率为1.3%,破皮率为1.8%,残膜回收率为87.5%,生产率为0.17 hm~2/h,各项指标均满足国家及行业标准要求。     

分段红薯机械化收获模式实验研究

本文对红薯收获过程、种植模式、机械化收获现状进行了综合分析,提出了机械割秧、粉碎还田、地表晾晒、机械挖掘等分段红薯机械化收获模式.研制了适应红薯分段收获的4UJH-850型秧茎切碎还田机和4KJW-1600块茎挖掘机.并选择徐薯18、紫薯和菜薯三个红薯品种进行收获对比实验.实验结果表明,采用分段式机械化收获不仅可以提高红薯收获生产率,降低劳动强度,而且埋薯率、漏挖率、伤薯率、破皮率等机械化收获指标较其它收获模式低.     

三角链半杯勺式丘陵山区马铃薯精密播种机设计与试验

针对中国丘陵山区地形复杂、马铃薯机械化水平偏低、种植规模较小等问题,设计了一种可实现施肥、播种、开沟起垄、整形镇压一体化作业的三角链半杯勺式马铃薯精密播种机。将传统的链勺式马铃薯播种机的"上下"2个链轮的传动改为3个链轮的"三角形排列"的传动模式,增加了水平清种区,依靠重力清种,减少种薯的损伤,以及实现单粒精播的要求;将勺式取种装置改为半杯状取种装置,有效增加了取种数量,提高了取种的可靠性;通过分析计算确定了排肥系统、靴式开沟器、排种系统的工作参数,对于丘陵山区土地粘性大造成的起垄高度低、起垄不平整等问题,设计了一套开沟起垄、整形镇压装置。田间试验结果表明,当作业速度1. 9～2. 0 km/h时,粒距合格指数83. 26%,重播指数8. 36%,漏播指数8. 38%,变异系数22. 31%,垄高、垄底宽、垄面宽和垄距的稳定系数均在97%以上,性能指标符合国家标准要求。     

2CM-SF型马铃薯播种机设计与试验

针对目前我国丘陵山区马铃薯种植机械化程度低、人工种植成本高和生产率低等问题,设计了2CM-SF型马铃薯播种机。该机由8.82kW的手扶式拖拉机提供动力,能够一次完成马铃薯的开沟、施肥、播种、起垄等作业。为此,主要对组合式施肥开沟装置、排种链装置、覆土起垄装置进行设计分析与优化。田间试验结果表明:2CM-SF型马铃薯播种机重种指数为5.4%、漏种指数为2.3%、种植深度合格率为92%、作业小时生产率约0.04hm^2/h,各项性能指标均达到国家设计标准,对提高西南地区的马铃薯机械化播种水平,增加农民收入具有重要意义。     

宽垄马铃薯种植机的设计

马铃薯已成为我国主要粮食作物之一,其广泛种植是保证马铃薯产量的重要前提。本文充分考虑新疆马铃薯大面积种植特点,针对马铃薯宽垄机械化种植模式设计研制了一种马铃薯种植机。该机由开沟装置、播种装置、施肥装置、铺膜铺管装置及覆土镇压装置等组成,能够一次完成开沟、播种、施肥、铺膜铺管及覆土镇压等工作,具有结构简单、工作性能稳定等特点。田间试验表明:单台设备生产率≥0.7hm2/h,工作深度≥1 5 cm,株距为18cm,重种率≤8%,漏播率≤5%。     

马铃薯带芽定向种植机设计与试验

为满足带芽薯种的农艺种植要求,结合马铃薯种植机的发展现状,设计一种马铃薯带芽定向种植机,一次作业能够实现施肥、播种、起垄、铺滴灌带、覆膜等功能。通过对整机关键部件的分析与设计,确定传动装置、排种装置、排肥装置结构及工作参数。田间试验结果表明,株距合格率达93.3%,带芽薯种块幼芽损伤率为1%,重种指数为3%,漏种指数为4%,种植薯芽朝上率为93%,播深合格率为86.7%,各行排肥量变异系数为5.1%。田间性能试验指标均达到国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求,为我国马铃薯定向种植技术的研究提供理论参考。     

CPP-XH-2A型马铃薯种植机

该机是现代农装公司根据马铃薯生产的迫切需求而研制。该机由拖拉机后悬挂作业、地轮驱动,一次可完成开沟、播种、施肥、培土、起垄等作业。其特点是:同一行内交投放种置,可使马铃薯生长充分利用土地和肥力;先进的播种部件实现了精量播种,重播率、漏播率低;行距、株距、施肥量、起垄高度均可方便调节,能够满足各地区不同的农艺要求。主要技术参数:种植行数:2行行距:72.5～90cm株距:14～42cm生产率:0.4～0.53hm2/h配套拖拉机动力:37～44kW CPP-XH-2A型马铃薯种植机…     

根茎类作物收获机自动对行系统设计与试验

针对国内根茎类作物收获机械自动化水平低、劳动强度大、对行功能缺失、明薯率低、伤薯率高和漏挖率高等问题,以4UGS2型双行薯类收获机为载体,以垄行截面走向为研究对象,综合运用机械、液压和电子控制等领域关键技术,设计了一种自动对行系统。该系统包括地垄仿形机构、牵引机构、液压系统和控制系统,采用基于PID的速度控制模式实现收获机作业路线实时调整,从而实现收获机行进过程中的自动对行功能,进一步提高了薯类作物收获机械自动化水平。田间收获试验表明：薯类收获机安装自动对行系统后,其平均明薯率为 97.25%,平均伤薯率为1.44%,平均漏挖率为1.57%。通过与人工对行收获试验对比可知,平均明薯率提升了2.16个百分点,平均伤薯率降低了1.40个百分点,平均漏挖率降低了1.81个百分点。     

马铃薯全垄仿形式茎叶切碎刀辊设计与试验

针对现有马铃薯茎叶切碎机作业茎秆打碎长度合格率低、带薯率高、工作效率低等问题,设计了一种全垄仿形式茎叶切碎刀辊,对刀具工作过程进行分析,建立刀具运动、刀具-茎秆碰撞和茎秆捡拾数学模型,明确影响装置工作性能主要参数,完成全垄仿形式茎叶切碎刀辊总体结构与茎叶切碎刀具设计。采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以作业速度、刀辊转速、刀辊离地距离为试验因素,打碎长度合格率、带薯率为评价指标,应用Design-Expert 8.0.6.1软件进行试验数据处理与参数组合优化,结果表明,各因素对打碎长度合格率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊转速、作业速度、刀辊离地距离;各因素对带薯率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊离地距离、刀辊转速、作业速度。在刀辊转速为1 450 r/min、作业速度为3.5～6.7 km/h、刀辊离地距离为285～317 mm时,打碎长度合格率大于90%,带薯率小于等于0.3%。本研究结果为马铃薯茎叶切碎机具作业质量和效率提升提供了设计理论与技术支持。     

马铃薯全垄仿形式茎叶切碎刀辊设计与试验

针对现有马铃薯茎叶切碎机作业茎秆打碎长度合格率低、带薯率高、工作效率低等问题,设计了一种全垄仿形式茎叶切碎刀辊,对刀具工作过程进行分析,建立刀具运动、刀具-茎秆碰撞和茎秆捡拾数学模型,明确影响装置工作性能主要参数,完成全垄仿形式茎叶切碎刀辊总体结构与茎叶切碎刀具设计。采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以作业速度、刀辊转速、刀辊离地距离为试验因素,打碎长度合格率、带薯率为评价指标,应用Design-Expert 8.0.6.1软件进行试验数据处理与参数组合优化,结果表明,各因素对打碎长度合格率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊转速、作业速度、刀辊离地距离;各因素对带薯率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊离地距离、刀辊转速、作业速度。在刀辊转速为1450r/min、作业速度为3.5～6.7km/h、刀辊离地距离为285～317mm时,打碎长度合格率大于90%,带薯率小于等于0.3%。本研究结果为马铃薯茎叶切碎机具作业质量和效率提升提供了设计理论与技术支持。     

提高设施种植机械化水平的试验设计及效益分析

我国现代设施农业技术起步较晚，技术落后，主要表现在设施内栽培作物品种单一、机械化和自动化程度低、设施农业机械装备条件差等方面。这些因素严重制约着我国设施农业的发展。按同口径计，把耕、播、收、灌溉、环控五环节综合测算，2020年我国设施园艺机械化水平35.12%，机械化水平低，且在不同设施、不同环节上极不平衡。连栋温室机械化水平相对高，日光温室和大棚低。耕整地和水肥环节相对高，种和收环节低，环控居中。受设施架构、自然条件（光照、通风等）、种植习惯等多种因素的影响，山西地区大部分设施种植采用南北短垄向种植，南北垄向跨度大多在20米左右，这很大程度上制约了设施生产机械化的发展，设施装备从基础层面升级任务迫切，结合设施现状优化农艺尤为重要。2022年，山西省农业机械发展中心联合中国农业大学在山西祁县、新绛县进行了大棚设施东西垄向机械化番茄生产试验，并与人工南北垄向番茄生产作业进行效益对比分析，优化后的东西垄向机械化番茄生产不仅能够很大程度上节约用工、用时，且番茄生长的各个环节苗珠健壮、叶片宽大、挂果率高，产量微增。     

丘陵山区马铃薯机械化收获发展现状及展望

近年来,我国丘陵山区马铃薯种植面积越来越大,产量有所提升,但马铃薯收获机械化率却远低于全国平均水平,而收获是马铃薯全程机械化中用工量最大的环节,造成了马铃薯生产过程人工成本逐渐提高,种植户效益下降。分析了目前我国丘陵山区马铃薯收获技术概况及制约丘陵山区马铃薯机械化发展瓶颈问题,提出了丘陵山区马铃薯机械化收获技术的发展对策和展望,为从事丘陵山区马铃薯机械化收获技术研究人员提供参考。     

马铃薯低损收获技术探讨

马铃薯是重要的旱粮作物，对于保障粮食安全具有积极作用，在其生产过程中，机械化收获是促进高效生产的关键环节。目前，马铃薯机械化收获过程中会造成薯块损伤，进而容易引起薯块腐烂，影响整体品质和产量，在一定程度上限制了马铃薯机械化收获技术的推广应用。阐述了国内外马铃薯收获装备研究状况，探讨分析防缠绕、挖掘、薯土分离、集薯等收获技术及其过程中存在的马铃薯机械损伤情况，以期提高马铃薯机收效果。     

南方冬种马铃薯收获机的应用现状与研究展望

实现南方冬种马铃薯机械化收获对推进马铃薯主粮化进程、扩大南方冬种马铃薯种植面积具有重要意义。现有马铃薯收获机在应用过程中存在挖掘阻力大、易壅堵、明薯率低、伤薯率高等问题,导致目前南方冬种马铃薯收获以人工或畜力为主,机械化应用水平低。为此,从南方冬种马铃薯种植模式和种植环境出发,在分析现有马铃薯收获装置挖掘部件和分离部件的基础上,对南方冬种马铃薯收获机的进一步研究做出了展望,提出一种双重振动减阻挖掘部件、一种可分离薯、土、膜的振动杆条升运链分离部件,以及一种可分离薯、土、草的拨杆抖动筛分部件,旨在为南方冬种马铃薯地膜覆盖栽培模式及稻草覆盖栽培模式下机械化收获装置的研制提供参考。     

韭菜栽培模式及机械化生产关键技术

韭菜是我国广泛栽培的调味蔬菜及经济作物，种植范围广、适应性强且经济效益好，但其生产劳动强度大、生产效率低，亟需实现机械化生产。结合韭菜栽培模式，分析施肥整地、开沟播种、田间管理及收获处理等环节，明确韭菜生产状态及用工情况。基于机械化生产现状，论述韭菜播种及收获环节存在的问题，归纳机械化播种及收获技术特征，指出规范种植模式、改变生产观念、增加技术投入和提升机械化水平的研究策略。      

4KJW-1600红薯挖掘机的试验研究

目前,我国红薯机械化收获水平比还比较低,收获主要依靠人工作业,其存在生产效率低、作业质量差、劳动强度大和收获成本高等缺点,在很大程度上影响了农民种植红薯的积极性,制约了红薯的规模化种植,因此实现红薯收获机械化成为当前亟待解决的问题。4KJW-1600块茎挖掘机是根据各地块茎经济作物种植情况而研制的,综合了国内外多种块茎挖掘机械的优点,具有适应性强、损失率低、作业效率高和功率消耗小的优点,可一次完成块状根茎作物的挖掘、块茎与土壤的分离以及侧向(或集中)条状铺放等项作业,可配置大中小型拖拉机,适宜不同层次用户需求。     

推广玉米收获机械化需要注意的关键问题

玉米收获机械化一直是制约黑山县玉米全程机械化的瓶颈,但推广玉米收获机械化需要具备一定的条件。推广玉米收获机械化需要注意的关键问题是需要适度规模经营和规范播种,并与当地实际相结合。同时,玉米收获机产品应采用标准化．提升产品质量和服务质量,为大面积推广玉米收获机提供条件。