红薯种植机械化设备种类及全程机械化种植技术分析

作者: 刘志民

红薯作为我国主要的经济作物,其具有较高的经济价值和营养价值。而在红薯种植的过程中,种植技术使用是否科学则会对红薯的质量和产量产生一定影响。现阶段,在现代化农业技术水平不断提高的背景下,红薯种植也呈现出机械化、现代化发展的趋势,许多机械化设备都在红薯种植中得到广泛的推广和使用,能够有效提升红薯种植的质量和效率,提高红薯的产量,促进红薯种植业的发展。

河北省卢龙县素有“薯县”之称,红薯种植在卢龙县已经有一百多年的历史,因其土壤条件和气候条件适宜红薯种植,使得红薯已经成为当地主要的种植作物,卢龙县还在当地成立了多家红薯产品深加工企业。新增的鲜食白薯也拓展了销售渠道,加工甘薯可实现线上、线下销售,而鲜食白薯主要是以线下销售为主,无论是哪种销售渠道,都使红薯的经济价值得到显著提升,并带动着当地农民经济收入的增加以及促进当地经济的发展。随着现代化种植技术的不断发展,卢龙县也开始推广机械化设备,并在红薯种植中对其进行使用,实现红薯种植全程机械化种植,使得卢龙县红薯产量进一步增加。本文将从红薯种植机械、红薯全程机械化种植技术的意义、红薯全程机械化种植技术分析以及加大红薯全程机械化种植技术推广的建议四个方面进行分析和论述。

一、 红薯种植机械的种类

1、红薯起垄机

起垄是指在红薯种植之前将犁插入土中,用力拉出一道沟,沟与沟之间就起一条垄。而红薯起垄机则是以机械化设备辅助起垄,为红薯种植创造良好条件。目前,双行红薯起垄机在红薯种植中的应用率较高,经常使用的两款红薯起垄机则是国家产业体系双行红薯起垄机和连云港产双行红薯起垄机,这两款红薯起垄机的实用率较高,适宜应用在大规模的红薯种植当中。其中,国家产业体系双行红薯起垄机的作业垄高为26.8厘米、垄中心距为91.3厘米、上垄宽为26.5厘米、下垄宽为80厘米、作业效率为每小时8.6亩。而连云港产双行红薯起垄机的作业垄高为24.2厘米、垄中心距为92.3厘米、上垄宽为20厘米、下垄宽为72厘米、作业效率为每小时8亩。而如果依靠人工起垄,其效率平均为每天0.5亩,红薯起垄机的作业效率远高于人工。而将这两款红薯起垄机放在一起对比可知,连云港产双行红薯起垄机仅垄沟两侧上土,垄顶无整形镇压装置,导致起垄后土壤的紧实度会受到影响,而国家产业体系双行红薯起垄机则能够对垄顶进行整形镇压,使得其起垄作业效果也好于连云港产双行红薯起垄机。

2、红薯移栽机

移栽环节也是红薯种植中较为重要的环节,但是由于人工移栽的工作量较大、作业效率较低,且人工移栽还会出现移栽深度不同、移栽质量无法保障的情况。所以,为了提升红薯移栽的质量和效率,红薯移栽机也成了卢龙县经常使用的机械设备,在应用红薯移栽机之后,使当地红薯移栽的质量和效率得到显著提升。其中,富来威双行红薯移栽机则是当地最常使用的红薯移栽机。作为专业制造移栽机的厂商,南通富来威农业装备有限公司与国家现代农业甘薯产业体系进行合作,根据我国红薯种植的情况研发出2ZL-1、2ZL-2、2ZL-3等红薯移栽机,各地区可根据自身的情况自行选择。其中2ZL-2作为可完成双行红薯移栽的移栽机,其应用范围更加广泛,可应用于种植面积中等以及拥有大马力拖拉机的红薯种植户。富来威红薯移栽机的结构较为简单,能够实现开沟、栽植、覆土、镇压等一系列功能。经相关研究显示,富来威红薯移栽机的株距误差率小于2厘米,深度误差小于1厘米,漏栽率误差小于1%,且大多数红薯苗都能够实现“船底式”移栽。富来威红薯移栽机的作业效率也远高于人工移栽,可达到每小时2亩,是人工移栽速度的16倍。对富来威红薯移栽机进行使用,不仅可以使红薯苗移栽的质量和效率得到提升,还能够节省人工移栽的成本支出,该移栽机也受到了专家的一致认可和推荐。

3、红薯动力中耕机

一般的中耕机缺乏松土的功能,其难以将田间杂草斩断,在利用普通中耕机开展红薯中耕作业的时候,不仅无法培土,还会对垄型造成破坏。根据卢龙县红薯种植特点,可引入红薯动力中耕机。该款中耕机的前段带有高箱旋耕刀,能够将田间的杂草斩除干净,还能够旋耕松土,而在后方则加装了培土犁装置,能够起到培土、清沟的作用。此外,该款中耕机的作业效率也比较高,一次能够旋耕松土2垄,且作业之后能够保证垄型的美观性,也能够保水保墒。该款中耕机的作业效率可达到每小时15亩,中耕作业之后的垄高为28-29厘米,除净率超过80%,能够满足红薯中耕作业的要求与标准。该款中耕机一次作业可旋耕作业2垄,可配合大功率拖拉机牵引,使其作业效率再次提升,其作业效率也是单行作业效率的3倍,即单行作业效率为每小时5亩,双行作业效率可达到每小时15亩,而人工中耕的效率为每天0.5亩,红薯动力中耕机的引入极大程度上提升了红薯中耕作业的效率。

4、红薯杀秧机

与以往相比,红薯杀秧机械化作业水平已经趋于成熟,最近几年,经常使用的红薯杀秧机为锤片式红薯杀秧机,该机具采用动刀,刀具排列同地面仿形,通过传动轴旋转的方式带动刀片,进而将红薯秧粉碎。但是,在实际作业中,如果刀具遇到石块等硬物的时候,极易造成刀具折断,不仅刀具的使用寿命较短,更换刀具也需要更高的成本和更多的时间,如果刀具飞出,对机械操作人员的安全也会造成影响。所以,为了解决以上问题,当地新引进了新式双行红薯翻抛式杀秧机,这款杀秧机与其他杀秧机不同,其主要是通过翻抛的方式杀秧,利用2根拔秧杆将红薯的秧苗挑起,然后使用刀具直接将其切碎,在空中完成杀秧,不仅能够避免刀具触碰到坚硬物体,延长刀具的使用寿命,还能够为操作人员提供一个安全的作业环境。经调查和实验显示,新型杀秧机的作业效率为每小时8.8亩。从刀具损耗上对比,老式杀秧机平均作业100亩-200亩就需要更换一次刀具,而新型杀秧机则是在平均作业1000亩-1500亩的时候更换一次刀具。而老式杀秧机的刀具是仿形刀具,价格较贵,新型杀秧机的刀具为通用刀具,价格便宜1半,刀具的价格更低,且实用性更强,在提高杀秧作业效率的同时,也能够保护操作人员的安全。

5、红薯收获机

红薯收获机也是红薯全过程机械化的重要机械设备,主要分为单行红薯收获机和双行红薯收获机,对于小地块红薯种植,通常使用单行红薯收获机,能够取得良好的收获效果。而针对中型和大型地块,则使用双行红薯收获机,与红薯翻抛式杀秧机一起使用,能够获得良好的收获效果。而以往的链式传动收获机改变为胶带式传动,也能够避免在红薯收获的时候出现链耙卡石头的情况,而引起传动链断裂的问题,将后面的振动筛改为传动筛也能够避免在红薯收获的时候导致红薯破皮。红薯收获机的使用能够使红薯收获的效率得到显著提升,减小劳动强度,也能够节约红薯种植的总成本,使农民的收入提高。

二、 红薯全程机械化种植技术的意义

1、有助于调整农业结构

因为红薯种植的经济效益远高于其他作物,使得农户种植红薯的积极性较高,再加上卢龙县适宜种植红薯,当地的红薯种植规模比较大。在红薯种植的过程中,由于其种植成本较低、抗洪涝灾害能力较强,使得红薯种植可获取的利润较大。但是,许多地区依旧在采用人工作业的方式进行红薯种植,在农村人口老龄化趋势不断提升的背景下,红薯种植产业的发展也会受到影响。而在当地推广红薯全程机械化种植技术,能够使当地红薯种植从人工作业转变为机械作业,有助于调整当地农业结构,促进当地红薯种植业的稳定发展。

2、有助于提高作业效率

在红薯种植过程中,人工作业的效率比较低,而红薯全程机械化种植技术的推广和应用能够更加快速的完成起垄、整地、杀秧、收获等环节,减轻农民的劳动强度,提高红薯种植与生产的质量和效率,降低红薯种植与生产成本。

三、 红薯全程机械化种植技术分析

1、培育壮苗

在培育红薯幼苗期间,因为红薯幼苗对温度具有较高的要求,所以为了保证红薯幼苗的健康生长,保证其存活率,通常需要采用电热温床育苗技术,利用电热温床保证育苗温度的适宜与均匀,其能够确保育苗环境不受天气、季节等温度因素的影响,通过仪表实现自动调控,为红薯幼苗的生长发育提供良好的温度条件。此外,在培育壮苗的过程中还需要考虑到土壤因素,需要确保土壤中的营养成分充足,土壤肥沃,但不要过度施加肥料,以免土壤肥力饱和,对红薯幼苗根系造成损伤。土壤的深度尽量控制在20厘米-30厘米,保证土壤疏松、透气,以沙壤土为最佳,避免在粘土地中种植红薯。

2、深翻整地

在红薯种植中,通常需要在每年3月中旬-4月底进行深耕整地,需要使用深耕机、动力为97kW以上的拖拉机以及五铧犁等设备进行深耕整地。需要注意的是,需要确定翻地深度超过25厘米,且在翻地作业的过程中尽可能确保其平整度,扣垡率需超过90%。在移栽红薯幼苗的时候也需要十分的细致与认真,一旦出现移栽不合理的情况,则会对红薯的产量产生影响。而在移栽红薯幼苗的时候,则需使用2ZBX-2型红薯移栽机,配套动力约翰迪尔954拖拉机,可一次完成多种作业。在移栽的时候还能够对株距、深浅等问题进行关注,机械化移栽作业的效率为0.27hm2/h,能够极大程度上保证红薯幼苗的存活率,也能够减少幼苗培育成本的浪费。同时期完成全部红薯幼苗的移栽,还可以使红薯幼苗的生长周期保持一致,便于工作人员开展后续的管理工作。

起垄栽培能够使地苗温度的分散速度变慢,实现热量的有效储存,使昼夜温差加大,并尽量扩大红薯幼苗的受光面积,使其具备良好的光照条件。此外,起垄后土壤的疏松度提升,透气性增强,有利于夏季灌溉和雨季排水工作的开展,也能够为红薯的生长创造良好的条件。而在红薯移栽技术中,也具有相关技术要求,如垄距需控制在90厘米,垄高需控制在25厘米-30厘米,垄宽需控制在20厘米-40厘米,株距需控制在15厘米-20厘米。

在机械起垄覆膜的时候,还需要进行滴灌带的铺设,这样不仅能够缩短红薯种植前期准备工作的周期,还能够利用滴灌带实现自动灌溉,对水资源进行充分的利用,保证红薯在生长期间都具有充足的水资源,实现红薯的健康生长。而覆膜栽培也能够使地表温度得到提升,使土壤中的水分和养分保持在内,避免土壤出现板结,也能够减少杂草的生长。

3、田间管理

在田间管理环节中,需要在红薯幼苗移栽的5天-7天内对红薯幼苗的生长情况进行观察,并及时补足缺失的红薯苗。在红薯生长期7月初-8月末期间,可以使用无人机在红薯种植区域内进行磷酸二氢钾和红薯控旺的喷施,其间可以喷施4次磷酸二氢钾和2次红薯控旺,以保证红薯生长过程中营养成分的充足,使其健康生长。与传统的人工喷洒叶面肥相比,无人机喷洒施肥能够节省很多的时间,也能够减少人力、物力的成本支出,肥料喷施能够不受地形的限制,也能够避免人体直接接触肥料,减少肥料对人体造成危害。此外,防旱排涝也是红薯种植田间管理中的重要任务,需要工作人员结合气候状况和降雨情况对滴灌带进行控制。如果出现干旱灾害,则需要加大滴灌,如果遇到洪涝灾害时,则需要及时排水。

4、杀秧作业

杀秧作业作为红薯收获前的重要环节,在作业的时候通常使用4SY-90杀秧机配套动力为30kW小四轮拖拉机开展作业,以此方式粉碎还田。在杀秧机和小四轮拖拉机协同作业的时候,其工作效率可达3.33hm2/d。

5、适时收获

红薯收获的时间并不固定,通常都会按照红薯品种品质、用途以及红薯销售时间等确定其收获时间。一般来讲,红薯的收获时间与其品种以及生长气温条件有一定关联。如果当地气温达到15℃,那么红薯的生长速度则会减缓,并停止生长,所以不同地区的红薯收获时间也存在显著不同。对于卢龙县来说,其通常在每年的4月底-5月中旬种植红薯,并在每年10月份收获红薯。在机械化技术下,红薯收获通常都是使用红薯收获机进行收割,通过机械化收获的方式,能够缩短红薯收获的时间,提升红薯收获效率,提高红薯种植的利润。常用的红薯收获机为4UMX-90收获机,该机械能够根据红薯的生长特点以及种植要求,在不损伤红薯的情况下完成红薯的高质量收获。

四、 加大红薯全程机械化种植技术推广的建议

1、政府重视农机推广

在红薯全程机械化种植技术推广的过程中,政府应当充分发挥自身的主导作用,使各部门积极参与其中,重视农机的推广,提升当地的农业全过程机械化水平,特别是需要突破红薯移栽技术中的困难,并鼓励和引导当地科研机构或机械制造厂家,根据当地红薯种植的特点,研究出更适宜当地红薯移栽、杀秧、收获的机械化设备,并通过农机购入补贴、设立农机示范区等方式,实现红薯种植机械化设备和技术的推广,不断扩大红薯机械化种植范围。

2、加强农机和农艺的融合

若想提高当地红薯机械化种植与生产水平,不仅需要加大红薯机械设备的使用,还应当加强农机和农艺的融合,即加大科学研究的人力、物力、财力投入力度,通过不断研究、反复试验的方式,对红薯种植中的机械化设备进行升级与改造,使其更具普遍适用性,并对机械化设备进行大力推广。

综上所述,从卢龙县红薯种植情况来看,当地红薯种植机械化技术虽然获得了一定的成果,但依旧存在提升和进步的空间,若想加大红薯种植机械化技术的推广与应用,依旧需要当地政府以及各相关部门的共同努力,对当地农民进行正确的引导和指导,使其加深对农业机械设备的认识与了解,并通过补贴政策、设立示范区等方式,使其认识到机械化设备在红薯种植质量和产量上发挥的作用,进而使其自发购买机械设备,对机械化设备进行使用,使当地红薯种植机械化技术得到发展,不断提升当地的红薯产量,使我国红薯种植业得到可持续发展。

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