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广东省马铃薯生产全程机械化技术模式探究

2024-06-25 158 上传者：管理员

摘要：随着农业现代化的推进，生产全程机械化技术的应用逐渐成为提高农业生产效率、降低劳动成本的重要途径。当前广东省马铃薯生产仍面临着机械化发展水平低、农机作业基础条件薄弱、农机社会化服务实力不强等问题，对此，通过提出技术研发与创新措施，探究了广东省马铃薯生产全程机械化技术模式。研究结果表明，将机械化生产理念融入马铃薯种植阶段，不仅可以显著提高生产效率，而且还能确保种植质量，进而增加产量，为农户提供重要的技术支持。

关键词：
全程机械化
农业现代化
智慧果园
智能农机
马铃薯生产
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马铃薯种植机械化和收获机械化是马铃薯全程机械化的薄弱环节，且种植区域发展不平衡，北方已具备标准化的产业化模式，但南方地区受制于地块细碎，机械化程度不高[1]。马铃薯的种植及收获的过程中，马铃薯收获作业占生产总用工70%以上，人力收获耗时，劳动强度大，用工成本高，利润低。

随着我国农业现代化进程的不断推进，农业生产方式正从传统的人工劳动向机械化、智能化方向转变。马铃薯作为广东省重要的经济作物之一，其生产全程机械化技术模式的探究与应用，对提高农业生产效率、促进农民增收致富、推动农业产业升级具有重要意义。然而，当前广东省马铃薯生产仍面临着机械化发展水平低、农机作业基础条件薄弱、农机社会化服务实力不强等问题，传统的种植模式已难以满足现代农业发展的需求。

为了提高马铃薯种植机械化率和收获机械化率，提高作业生产效率，减轻劳动力生产强度，增加产品效益，保证广东省“菜篮子”工作稳定发展，亟需根据广东马铃薯种植农艺条件，选择和引进一批育苗、耕作、收获等环节先进适用的马铃薯生产装备，对马铃薯收获装备关键技术进行消化吸收，形成可复制、可推广的马铃薯生产机械化作业体系，推动广东省马铃薯生产机械化发展，加快广东省马铃薯产业结构转型升级。因此，探究马铃薯生产全程机械化技术模式，成为农业现代化发展的紧迫任务之一。

1、马铃薯生产机械化推进过程中存在的问题

1.1 机械化发展水平低

目前，广东省马铃薯生产的机耕率为84.73%，机播率为3.57%，在耕整地、起垄、中耕和植保作业环节基本实现了机械化，但在播种和收获环节，受制于地块小、生产规模小、土壤黏重等因素，目前基本是以人工种薯、挖薯为主。虽然在马铃薯生产机械化方面取得了一定的进展，但是相对于畜牧水产养殖、果菜茶、设施农业种植和农产品初加工等机械化方面，马铃薯生产机械化水平仍相对较低，仅为30%左右，与生产全程全面机械化的目标存在较大差距。

1.2 农机化作业基础条件薄弱

广东省地形复杂，包含山区、平原和水域等多样的地理环境，这对机械化技术的适应性提出了挑战。例如，传统的农业机械可能难以适应山区的梯田种植或水稻田地。且土地流转率不高，耕地碎片化问题突出，导致农机作业面临“行路难”“下田难”和“作业难”的问题。目前，马铃薯收获机械在丘陵地区应用存在一些问题，如对耕地条件和农艺要求适应性差[2]、壅土堵塞、分离效果差以及马铃薯损伤严重等。现阶段马铃薯收获以人工挖掘或分段收获为主，人工劳动强度大，马铃薯联合收获技术水平有待提高。

1.3 农机社会化服务实力不强

“十四五”期间，随着广东省农业农村现代化的加快推进，农业产业将发生深层次的变化，保障粮食等重要农产品供给的重要性更为凸显，对农业机械化提出了更加迫切、更加全面的要求。但广东省农机社会化服务组织数量偏少、单体发展规模偏小，服务能力不强，分布不均衡。主要提供农作物生产机械化作业服务，而提供全链条综合农事服务的偏少，服务半径偏小。零配件和农机维修服务供应不足，管理服务信息化水平和安全生产监管水平还有待提高。

2、对策研究

2.1 技术研发与创新，提高机械化水平

加大对农业机械技术研发的投入，引入先进的传感技术、自动控制技术等，提高农业机械设备的智能化水平。通过建立农业科研机构与生产企业的合作桥梁，推动广东省农业机械技术的创新和进步。主要的创新在于解决马铃薯收获机械化问题，实现机器代替人工。结合广东省马铃薯种植园艺，消化吸收、升级改造适用于广东省实际情况的马铃薯种植收获装备，对研发产品进行结构性、功能性分析，整合关键零部件、关键作业装置，通过提升精密加工制造能力、完善工装装备、建立针对性研发试验平台等措施，提升产业化能力，突破关键环节机具及关键零部件制造技术的“瓶颈”制约。

2.2 改善农机作业基础条件

提高土地整理技术水平，推广土地深松、翻耕等整理技术，改善土壤结构，提高土壤的通气性和渗水性，增加土壤的耕作层厚度，为机械化作业创造良好条件；实施土地整治项目，提高土地连片程度，减少零散地块，为大型农机具作业提供空间；加强农业基础设施建设，如修建和改善田间道路、排灌系统等，提高农机作业的可达性和便利性；建设现代农业产业园区，集中连片开发，打造马铃薯生产机械化的样板区，带动周边地区土地规模化经营；对荒废和低效的土地进行复垦和改良，提高土地的产出能力，创造适宜机械化作业的条件；制定科学合理的土地利用规划，统筹考虑土地资源的保护和开发，优化马铃薯生产布局，为机械化作业提供规划指导。

2.3 提升农机社会化服务水平

增加服务组织数量，扩大规模，鼓励和支持成立更多的农机社会化服务组织，特别是跨区域的大型服务组织，以提供更广泛的服务覆盖；通过培训和技术指导，提高农机服务人员的专业技能和服务水平，增强服务组织的综合实力；拓展服务范围，鼓励农机社会化服务组织从仅提供机械化作业服务，向提供马铃薯全链条综合农事服务转变，包括种植指导、收获和储存等；示范引领，创建农机社会化服务的示范区，通过成功的案例引导和激励其他地区和服务组织效仿与创新。

3、生产全程机械化模式技术方案

机械化生产主要体现在整地机械化、机械化管理等多个方面和耕种管收多个环节[3,4]，广东省马铃薯生产全程机械化模式技术方案如图1所示，将机械化生产理念融入马铃薯种植阶段，不仅可以显著提高生产效率，还能确保种植质量，进而增加产量，为农户提供重要的技术支持。

3.1 机械耕整地

使用深耕犁进行翻土作业，犁深≥25 cm，旋耕机旋耕深度≥20 cm，碎土率≥80%；较黏重的土壤加入适量秸秆后再进行旋耕，旋耕作业前全田撒施商品有机肥500 kg/亩～800 kg/亩。

图1 广东省马铃薯生产全程机械化模式技术方案

3.2 机械播种

机械播种环节包括起垄与播种作业，根据本地土壤特性和降水量调整垄型，一般垄型为垄距110 cm～120 cm(包沟)，垄面宽60 cm～70 cm、垄沟底宽20 cm、垄高30 cm～35 cm，要求土块细碎，垄面、沟底平直，应选用适应性强的马铃薯单垄双行覆膜种植机[5]。

种薯按大小和芽眼分布情况切块，薯块大小控制在30 g～50 g，保证每块有芽1～2个，播种前根据当地病虫害实际情况选择相应防治药剂进行拌种处理，为适应机械化作业，可用滑石粉拌种。播种有平播、垄播、覆膜垄播三种常用方式[6]，播种时要求苗带呈直线，行距20 cm～25 cm，根据品种特性调整株距，一般为20 cm～30 cm，播种密度3 700株/亩～5 500株/亩，两行种薯呈“品”字形交错排列，种薯覆土深度5 cm。播种机施种肥，每亩施高钾复合肥40 kg～50 kg，肥粒在种子下方或侧下方与种子相隔5 cm以上，肥条均匀连续。播种机有铺滴灌管功能，在垄面两行种子中央铺管，提高水分利用率。播种机具有药剂喷洒功能，覆膜前在垄面喷洒土壤除菌剂，减少病害发生。播种机具有覆膜功能，覆盖马铃薯专用黑色地膜，宽度70 cm，连续覆盖，两边压土。

3.3 田间管理

田间管理环节包含培土作业、水肥管理以及植保作业环节[7]。覆膜后出苗前，用培土机进行压膜培土，土块要细碎，覆土厚度3 cm～5 cm，保证膜上垄面全部覆盖，培土的同时保持垄沟和垄头排灌沟畅通无阻，方便排水。在幼苗高15 cm左右时培土一次，提高马铃薯产量和质量。

马铃薯膜下滴灌技术可以科学合理控制全生育期的水分和肥料供应，水肥通过滴灌管道输送到马铃薯根系，做到供应适量、不浪费，确保马铃薯均衡生长。当出苗率达85%时，开始第一次施水肥，以后每隔7 d～10 d施一次，共施6～8次，根据不同生育期用不同比例的液体肥，每次施肥量5 kg/亩～8 kg/亩。马铃薯生长苗期需水量占全生育期需水量10%～15%，块茎形成期为20%～30%，块茎增长期为50%，淀粉积累期为10%，按不同生育期适时适量滴灌，收获前10天停止灌溉。

针对马铃薯病虫害特点，结合种植规模、田块特点和喷洒效果，选用背负式喷雾器、高地隙喷杆式喷雾机、遥控飞行喷雾机(植保无人机)等进行植保作业。

3.4 机械化收获

马铃薯机械化收获环节包括利用现代化机械设备完成挖掘、出土、分类、装卸等生产环节的作业[8]。收获前若茎叶茂盛可使用杀秧机杀秧，露出垄型，保持垄型完整。杀秧可以使马铃薯表皮硬化，收获时降低破皮率，去除茎叶，降低收获机工作负荷，避免茎叶缠绕机械，茎叶直接粉碎还田，可增加土壤有机质含量。

收获前人工揭膜，马铃薯收获机作业时，牵引主机的动力通过动力输出轴传动到输送筛和摆动筛上，随着牵引主机向前行驶，挖掘铲将土壤及马铃薯铲起来并输送到摆动筛上，然后移动到链式薯土分离机构，最后将挖起来的马铃薯铺落在垄面上，人工捡拾，收获机作业速度根据不同土壤条件进行调节，挖掘深度15 cm～30 cm，以不伤薯为宜，收获机作业幅宽120 cm。收获前未人工揭膜的，收获后应回收残膜，回收率≥90%。可在不损坏马铃薯的基础上，将生长在25 cm土层中的马铃薯挖掘干净[9,10]。

3.5 收获后处理

马铃薯从田间收获后，需对表皮沾有的泥土进行处理，然后打包装箱供应市场。采用连续纵向推送研磨的螺旋刷辊，保证不伤表皮的同时，将马铃薯表面泥土全部去除，使其光泽润滑。然后根据需要将马铃薯进行打包处理供应市场，采用供箱机进行打包作业，作业效率可达240箱/h。

4、结语

广东省马铃薯生产全程机械化技术模式的探究具有重要的现实意义和深远影响，将极大地提升广东省农业生产效率，降低生产成本，改善农民生产条件，推动农村经济的快速发展。这不仅符合广东省农业现代化的发展方向，也是实现农业可持续发展的必然选择。

参考文献:

[1]林立.马铃薯生产机械化现状与制约因素剖析[J].农机质量与监督,2020(12):17-18.

[2]孙红艳.农机与农艺相结合的马铃薯生产全程机械化研究[J].世界热带农业信息,2023(8):69-70.

[3]王小红.机械化生产和智能化装备在马铃薯种植中的应用[J].农业工程技术,2021,41(18):63-64.

[4]姚俊豪,李展群.广东冬种马铃薯全程机械化生产模式探究[J].农机科技推广,2020(12):54-56.

[5]倪世鹏.马铃薯起垄覆膜全程机械化生产技术[J].新疆农机化,2020(1):22-23.

[6]郭建民.马铃薯全程机械化生产技术要点[J].农业开发与装备,2020(10):203-204.

[7]郭福生.马铃薯机械化种植技术[J].农机使用与维修,2021(2):139-140.