马铃薯播种机发展状况及未来趋势

毕春辉，陈长海，付会琴，杨 沫，耿 涛

(1.哈尔滨市农业科学院，哈尔滨 150029；2.哈尔滨市劳动技师学院，哈尔滨 150025)

0 引言

2015 年，农业部将“推进马铃薯发展和马铃薯主粮化”列入重要工作日程，启动马铃薯主粮化战略，推进马铃薯主粮化有利于缓解资源压力，实现农业可持续发展；主粮化战略提出马铃薯主粮化对于国家粮食安全的保证、推动农业供给侧改革具有相当重要的意义；农业部在2016年发布了《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》，提出马铃薯种植面积到 2020 年期间将激增到 1 亿亩以上[1]。这样可以看到，加大力度发展马铃薯种植及深加工对于确保我国粮食安全，促进农民增收，振兴农业经济具有重要的战略意义、发展前景非常广阔。

要实现农业现代化，首先要实现农业机械化，2015—2018年间，马铃薯机械化水平逐年增加，但是其机械化水平对比其他几大主粮作物还是不理想。探究其根本原因在于我国马铃薯种植区域广泛，各地区种植模式不统一，农艺要求不同，现有马铃薯播种机结构简单，不能完全满足马铃薯播种的需要。大部分地区还采用人工方式播种，生产成本高、劳动强度大、工作效率低下，株距和行距无法得到保证，播种精度更是无从谈起。随着马铃薯种植面积的不断扩大，用工量紧张和人工费用上涨等问题慢慢显现，使马铃薯生产成本不断的加大，现在已经成为制约我国马铃薯发展的第一大障碍。

1 马铃薯播种机国内外研究现状

1.1 马铃薯播种机国外研究现状

发达国家很早就开始对马铃薯播种机械的研究，从20世纪60年代开始，马铃薯播种机械开始了快速的发展，逐渐实现了自动化种植[2]。

德国GRIMME公司在马铃薯播种机的研究方面具有极其丰富的经验，该公司生产的GL系列马铃薯播种机是一款经济型4行背负式马铃薯播种机。该系列马铃薯播种机机型相对于传统马铃薯机械具有很多优点，例如，播种开沟系统具有较好的仿形能力，可以在丘陵地区进行种植作业，种箱最大装载量为3.2 t，因此可以减少加种次数，减少人工操作，可以更改多种施肥部件。

美国很早就对马铃薯播种机进行研究和使用，技术比较成熟。而且两行的马铃薯种植机很早就被研制生产，该机首次采用了杯型排种器，对于不同大小的种薯适应性好。首款气吸式马铃薯播种机由科瑞公司研究并生产，其排种部件的原理是由气压来实现的，可以做到不划伤种薯。

英国STANDEN ENGINEERING LTD公司研制生产SP-200系列马铃薯播种机一次可播种2～9行，该机同时配备了先进的液压系统及电子监测设备，能够一次性完成开沟、播种、施肥及镇压等多项作业。

历经2个世纪的长足发展，外国马铃薯播种机从简单机构到复杂装备、由机械化发展到机电液一体化，马铃薯播种机经过不断创新发展已经完全实现了马铃薯播种的机械化作业。

1.2 马铃薯播种机国内研究现状

我国是马铃薯生产大国，但是由于气候条件、种植模式和土壤类型的巨大差异，马铃薯播种机也应适应不同地区的农艺要求。由于我国对马铃薯播种机的应用研究起步比较晚，致使整体研究水平相比欧美发达国家还有很大的差距[3]。近些年国内有很多大学和科研院所先后开始研究马铃薯播种机械，同时因为众多新工艺、新技术的出现也为现代农业机械的发展提供了一个广阔的平台，所以马铃薯播种机械也随之得到了长足的发展。

哈尔滨市农业科学院陈长海等[4]在总结前人对马铃薯播种机研究的基础上，根据黑龙江省的播种农艺要求，制造了新型马铃薯耕播一体机。该机利用交叉取种和种肥分施技术研制了勺带式排种器，为减少重播现象，该机配有振动器，这种方式保证了精量播种。

黑龙江德沃科技开发有限公司在研究国内外马铃薯播种机现状并吸收了国内外先进想法和技术的基础上，生产了2CMZ-4型马铃薯播种机。该机可一次完成施肥、播种、起垄等作业环节，并且可根据不同地域种植模式调整垄距和株距。

山东希成农业机械科技有限公司根据山东省生产实际出发，设计研制了2CMX-2B型马铃薯播种机，该机采用勺带式排种方式，创新采用具有弹性功能的靴式施肥开沟器，提高了开沟器的通过性能。

综上所述，现阶段我国马铃薯播种机的发展已基本上能满足马铃薯种植的机械化要求，机具形式多样，但是实现的功能比较单一，仅能实现施肥、播种、起垄作业。机具主要以纯机械为主，液压元件很少，电控元件基本上没有使用，与国外相比差距明显。

2 我国马铃薯播种机存在的问题

虽然经过多年各大院校及科研院所对马铃薯播种机的研究取得了一定的成果，从源头上改善了完全依靠人工种植的方式。但是，当前我国马铃薯播种机仍存在一些问题，主要体现在以下几个方面：(1)功能单一、生产效率低，因为我国现在马铃薯播种机主要以中小型为主，功能单一，播种机生产效率低于国际平均水平；(2)适应性和可靠性较差，由于我国国土面积大，马铃薯种植地区广阔，有多种种植模式，因此致使我国生产的马铃薯播种机适应性差，并且机械加工工艺、机械材料等方面与发达国家相比还有一定的差距，所以机具工作可靠性也有所欠缺；(3)漏播率比较大，播种质量不高；(4)智能化、自动化程度低。

3 解决方法及未来发展趋势

3.1 因地制宜发展对应产品

根据我国马铃薯种植地域以及不同地域种植农艺要求的特点，设计生产不同型号的马铃薯播种机，以满足其适应该地区马铃薯种植的农艺要求。在小地块和丘陵地区以小型和中型马铃薯播种机为主；对于干旱和半干旱地区，在原有设计的基础上增加覆膜装置和滴灌装置，以满足该地区种植的农艺要求；对于北方平作区，设计生产4行及4行以上的大型马铃薯联合播种机，以满足其大面积播种的实际需求。

3.2 创新发展排种部件，提高播种精度

科研院所、农业类高校和科技型企业要对马铃薯播种部件展开进一步研究，针对现有勺式取种方法、取种部件进行攻关，提高现有播种部件的播种精度，降低漏播率和重播率。创新研究新型气力式播种部件，该播种部件有播种精度高、漏播率和重播率低等优点，是未来马铃薯播种部件发展的一个趋势。

3.3 智能控制系统应用研究

高度融合的机电液一体化设备，研究播种株距自动控制系统、播种行距自动控制系统、播种深度控制系统、自动播种监控系统、漏播补种及重播取种系统等一系列自动控制系统。最终使我国马铃薯播种机达到世界一流水平。

4 结论

随着马铃薯主粮化进程的推进，马铃薯种植面积会逐年增加，进而对马铃薯播种机械的需求也会越来越大，这是马铃薯播种机发展的机遇，同时也是挑战。我们应该在现有科研成果的基础上，开发适应不同地区种植模式、播种质量高、智能化和自动化程度高适合我国马铃薯播种实际需求的高质量播种机。