干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 马铃薯小型高效机械化生产装备研发及关键农艺技术研究与示范

Arid

	马铃薯小型高效机械化生产装备研发及关键农艺技术研究与示范
	孙伟; 张华; 刘小龙; 王关平; 杨小平; 赵武云; 吴建民; 石林榕; 李红岭; 王虎存; 赵志伟; 张旦主
完成单位	甘肃农业大学
登记(发布)日期	2013
中文摘要	1、课题来源与背景 ①课题来源：“马铃薯小型高效机械化生产装备研发及关键农艺技术研究与示范”为甘肃省重大专项计划“甘肃省马铃薯增产增收综合技术创新集成与示范推广”(项目编号：1102NKDA025)子课题。 ②研究背景：近些年西北旱区农技工作者把行之有效的传统抗旱措施和现代科学技术结合起来,创造了地膜全域覆盖沟垄栽培模式,采用该模式种植马铃薯比传统栽培增产20%以上。马铃薯地膜全域覆盖沟垄栽培按作业工序分为先播种后覆膜,和先覆膜后破膜播种,这两种方式都是半机械化分段作业,需要人工封堵地膜破洞,若穴口封堵不严,会加剧土壤水分散失、引起春季大风揭膜,或使封穴土壤板结,使出苗率降低。研究表明,马铃薯幼茎有自动破膜能力,即播种后在膜上覆一层土,依靠膜上的土壤重力和幼芽自然向上作用力使幼苗自动破膜,将该成果集成应用于马铃薯地膜全域覆盖高产栽培过程中,构建既易于机械化播种又能高效利用天然降水的马铃薯栽培方案,即马铃薯机械化全膜覆盖、种行覆土、沟垄栽培技术,解决传统马铃薯覆膜栽培人工放苗和打穴播种机械替代难的问题。因此,研发与马铃薯地膜全域覆盖沟垄栽培模式和农艺要求相适应的种植、杀秧、收获及残膜回收作业装备成为迫切需要解决的重大课题。 2、技术原理及性能指标 ①马铃薯全膜覆盖、种行覆土、沟垄栽培技术：垄台高度为15～20cm,垄顶宽度为65～70cm,垄底宽度为90～95cm,相邻垄台中心距为120cm,播种深度为15cm,宽窄行种植,行距分别为40cm和80cm。用宽度为120cm的黑色地膜覆盖垄台,种行上方覆盖一层宽度15cm、厚度3～5cm土壤。 ②马铃薯施肥播种起垄全膜覆盖种行覆土一体机：为实现全膜覆盖种行覆土马铃薯机械化种植,针对地膜全域覆盖膜上对行覆土等难题,设计了马铃薯施肥播种起垄全膜覆盖种行覆土一体机。该机能够实现施肥、播种、起垄、全膜覆盖、种行覆土一体化作业膜下播种深度合格率为86%,种薯间距合格指数为89%,重种指数为5%,漏种指数为4%,种行覆土宽度合格率为92%,种行覆土厚度合格率为94%,邻接行距合格率为86%,地膜采光面机械破损程度为48.1mm/㎡,渗水孔间距合格率为96%。 ③甩刀式马铃薯杀秧机：针对马铃薯收获机在收获时薯秧缠绕,影响机械化作业的问题,设计了甩刀式马铃薯杀秧机。田间试验表明,甩刀式马铃薯杀秧机的最佳工作参数为：甩刀转速1700r/min、甩刀刀片类型Y型、机具前进速度3.8km/h。该机工作性能稳定,茎秧漏打率为1%。 ④马铃薯收获及残膜回收联合作业机：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,其明薯率为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0.17h㎡/h。 3、技术的创造性与先进性将传统抗旱措施和现代科学技术结合起来,提出了旱作马铃薯机械化全膜覆盖、种行覆土、垄沟栽培方法(ZL201410482464.0),使得幼苗能自主破膜出土而避免烧苗,解决了传统马铃薯覆膜栽培人工放苗和打穴播种机械替代难的问题;研发了2CM-2型马铃薯全膜双垄沟种植机(ZL201220157722.4),可一次性完成播种、施肥、起垄、镇压整形、全膜覆盖、种行覆土联合作业;设计的马铃薯收获及残膜回收联合作业机(ZL201510132497.7),解决了机械化收获易堵塞、分离效果差、可靠性低、残膜回收难等问题。 4、技术的成熟度,适用范围和安全性 “旱作马铃薯机械化全膜覆盖、种行覆土、垄沟栽培方法”是在“马铃薯地膜全域覆盖沟垄栽培”成熟农艺技术要求的基础上提出的,因此是安全和适用的;在此基础上研发了马铃薯全膜苗带覆土种植机、甩刀式马铃薯杀秧机、马铃薯收获及残膜回收联合作业机等配套装备。从2014年起,对各项技术进了可靠性、耐久性和适应性试验,并优化和改进了样机。所研发装备均基于人机工程学原理设计,操作舒适,对旋转部件及危险部位均进行了可靠防护并设置警示标志。项目所涉技术和研发的产品主要适用于西部干旱和半干旱地区的丘陵山区小块水平梯田及缓坡地,这也是我国该类型地区马铃薯种植的主产区。 5、应用情况及存在的问题项目运行期间,分别在甘肃省定西市凤翔镇口下庄村和靖远县若笠乡郭湾村建立了50亩和100亩全程机械化作业示范园区。从2014年起,该项目研究成果继续在甘肃定西、陇西等地每年推广应用3000余亩,能够显著提高生产效率,缓解农忙季节农村劳动力紧张的矛盾,取得了良好经济效益和社会效益。存在的问题：①技术示范和推广任务繁重：新产品的认知度取决于推广示范的效应,而本项目组成员有限,更大地域、更广范围的推广受到限制;②试验研究费用增加明显,技术创新成本急剧攀升：生产资料、差旅及人工费用的急速上涨使得项目日常开支紧张;③马铃薯机械化种植中大量采用切块薯种植,薯块形状、大小不一,使得种勺取种困难,容易产生漏种现象,而人工补种劳动强度大、成功率低,因此,研发可以商用的漏播检测及自动补种装置需求迫切。 6、历年获奖情况本项目获得甘肃省2016年度农牧渔业丰收一等奖。
中文关键词	马铃薯 ; 机械化生产装备 ; 地膜全域覆盖沟垄栽培
成果类型	应用技术
中图法分类号	S233.75
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001786935
来源机构	甘肃农业大学
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243330
推荐引用方式 GB/T 7714	孙伟,张华,刘小龙,等. 马铃薯小型高效机械化生产装备研发及关键农艺技术研究与示范[Z]. 应用技术,2013.