山药的几种收获方式及效益分析

2015-12-07沈启扬冯传营刘卫华

江苏农机化 2015年5期

沈启扬冯传营李健刘卫华

山药是一年生或多年生缠绕性草本植物。江苏省山药种植面积约为13 khm2，其中徐州、连云港、南通、淮安、盐城、宿迁等地种植面积约为11 khm2。山药直径为30 mm左右，根茎入土深度为600～900 mm，一般种植在地势相对较高、排水便利的地块。山药适宜的种植和收获农艺要求为：深松垄宽700 mm左右，株距200 mm，垄间距600 mm。山药种植后需在田间深开排水沟，防止雨水侵蚀，避免山药块茎腐烂。下面介绍几种不同的山药收获方式，并分析比较其经济效益。

1 山药收获方式

山药收获分为人工收获和机械收获。机械收获又分为链式开沟收获和螺旋叶片轴式松土收获。一般链式开沟收获需靠动力机械牵引行走，螺旋叶片轴式松土收获依靠手扶拖拉机或自走式履带行走。

1.1 人工收获

人工收获山药多采用铁锹挖掘，一个熟练工挖掘一根山药约需1.5 min，生产效率低，劳动强度大，且山药根茎容易断裂，已不能适应山药产业的快速发展需要。

1.2 水枪收获

水枪收获是江苏部分地区使用的一种山药收获方式。先是用高压水枪对山药种植田块进行冲洗，使土壤表面湿润，然后将水枪插入种植沟内，打开控制开关，使压力泵内的高压水进入土壤。种植沟内的土壤不断被高压水冲出，水枪不断深入，使种植沟内的山药块茎大部分裸露出来，余下的土壤也已被浸透呈松软状态，此时即可将山药块茎整体取出。这种收获方式可减轻劳动强度，缺点是山药表皮极易受损、生锈，影响销售价格，收获的山药需在短时间内出售或加工处理。

1.3 链式开沟收获

链式开沟收获机主要由动力系统、减速系统、链条传动系统和分土系统组成。发动机经过皮带将转动传递到离合器后，驱动行走变速箱、传动轴、后桥等来实现链条式开沟机的向前或向后的直线运动。目前，生产链式开沟机的厂家还很少，市场上的链式开沟机主要构造原理也大体相同。作业时，使用链条传动慢速行走，而在单纯行走时可联接配套拖拉机的传动V带，达到高速行走。这种方法虽然解决了行驶速度的问题，但两者之间互换的过程略显麻烦；并且需在大型拖拉机上安装并拖动小链条进行挖沟作业。由于拖拉机输出转速较高，与链条的低转速高扭矩不匹配，极易造成链条断裂。

1.4 螺旋叶片轴式松土收获

螺旋叶片轴式松土收获，是将挖掘钻叶片上的泥土输送至上方，由横向拨泥搅龙通过皮带传动将动力传递至辅蜗轮蜗杆箱，经辅蜗轮蜗杆箱、中间传动轴、链轮机构减速变向后传递至横向拨泥搅龙向两边输送。在挖掘作业时，将挖掘轴开槽取出的土横向拨出，防止掉入开挖的深槽，再由人工辅助将山药取出，完成挖掘作业。

2 效益分析

2.1 作业效率

2.1.1 人工收获效率

山药收获多采用传统的人工收获方式。据估算，人工收获山药效率约为0.013 hm2/h，不仅费时费力，而且挖掘时容易铲断、铲伤山药根茎，影响产品质量。

2.1.2 水枪收获效率

水枪所用不锈钢管的外径为30～40 mm，厚度为3～5 mm，长度为1.2～1.5 m，出水管为软管。利用高压水冲洗原理，将软管末端的水枪插入山药种植沟底部，由压力泵喷出的水通过软管经水枪喷出，喷出的高压水冲洗山药沟内的泥土，沟内的山药块茎自然裸露出来，再通过人工捡拾即可全部收获。此法收获速度较传统人工挖沟提高了3倍左右，可以达到0.033 hm2/h。

2.1.3 链式开沟收获效率

链式开沟机的特点是开沟深度与宽度可调节，牵引力大，工作平稳，较人工和挖掘机有更高的作业效率，作业速度可达到150～300 m/h，既可广泛应用于果园开沟施肥，种植山药、中药材等深根作物，又可用于葡萄埋藤越冬或园林育苗移栽，还可用于铺设管线和电缆等。

2.1.4 螺旋叶片轴式松土收获效率这种山药种植与收获机可用于深松，也可用于开沟。松土深度可达到813 mm，开沟深度800～1000 mm可调，开沟速度为221 m/h。与人工收获相比，该机不仅速度快、劳动强度低，而且深松深度一致、土壤细碎，山药的收获质量及收获效率都较高。