西南丘陵山区马铃薯收获机发展现状及建议

张超牛坡谢英杰夏飞王明明

(1.重庆三峡学院,重庆 404020;2.重庆市农业机械化技术推广总站,重庆 404020;3.重庆市开州区农业发展服务中心,重庆 404020)

引言

马铃薯用途广泛，既是粮食作物，也有一定的经济价值，可作为工业和饲料原料。我国2020年马铃薯总产量位居世界第一。其中，西南混作区虽大多为丘陵地形，但贡献了总产量的50%。传统的人工收获成本高且费时费工，机械化收获马铃薯能大大降低劳动强度的同时提高马铃薯收获效率[1]。但受限于丘陵地区地形地貌的影响，中大型收获机械无法进入农田作业。丘陵地区常用的中小型分段式马铃薯收获机械无法高效分离丘陵地区粘性土壤。同时，机械化水平低、收获机械高新科技喂入量小和土地宜机化品种不规范[2]等问题均限制了西南丘陵地区马铃薯收获机械的推广[3]。

分析当前西南丘陵地区马铃薯收获机械的发展和使用现状，讨论制约马铃薯收获机械在丘陵地区应用的因素，提出相对应的实质性建议，为西南丘陵地区马铃薯机械化收获提供一些借鉴和参考。

1 丘陵地区马铃薯收获机械发展现状

我国对马铃薯收获机的研究起步晚，到目前为止我国马铃薯收获机械的技术较为落后，西南丘陵山区等地形复杂，分散种植的地区大型机械化设备无法进入，所以不能实现全程机械化作业[4]，现有机械大多为分段式作业机械，采用拖拉机拖挂收获机械来完成薯块的挖掘、分离和铺放，而割秧和收集环节需要动用人工或其他机械来完成[5]，使得作业成本提高，效率相对低下。而配套使用的动力配套装置多为中低功率拖拉机，动力转化效率低，无法高效胜任拖拽工作。随着我国马铃薯产量不断提高，如果不能在有效时间内收获完毕，则会导致薯块腐烂，严重影响产量[6]。

目前我国已经有多家农机公司开始自主研发适合我国国情的马铃薯收获机械，但受限于技术支持，一直难有突破性进展；同时一大批国外农机企业进入中国，虽然其技术先进，质量耐用，但价格昂贵，超过我国农户的承受能力，而且售后服务不完善，不能及时解决用户问题，配套零件价格高，物流时间长，耽误作业时间[7]，最重要的是国外进口机械无法适用于中国复杂的地形，因此，需要针对中国国情研发故障率低，作业效率高，伤薯率小的马铃薯收获机械，并融入高新技术。

2 丘陵地区马铃薯收获机械发展制约因素

2.1 地形和气候条件差

丘陵地区多山地，土地不平整、地块细碎、缺乏机耕道等现状短时间内难以改善[7]，种植模式又多以小面积分散种植，且形状不统一，多是根据地势而建，还存在不少的梯式耕田，导致机械化水平高的大中型收获机械无法进入农田作业。中小型分段式收获机械虽能勉强作业，但在使用中基本上都存在转向不灵活、转弯半径大的问题，操作难度很大，而且机械化程度低，割秧和捡拾环节需要人工完成。此外，粘性土壤分布整个西南丘陵地区。粘性土壤是指土壤透水性小、含黏土粒较多，具有吸水性、吸附性、强塑性和膨胀性等特点[8]。由于其强塑性，在分离破坏后具有恢复原来形状的趋势，使得薯土分离效率低[9]，要克服这种趋势，就需要功率更大的动力源。同时，粘性土壤增大了马铃薯收获机械阻力[10]，若使用更大功率的拖拉机会导致震动更强、功率消耗大、机具磨损严重，伤薯率也会上升；机具整体可靠性、安全性也会降低。

2.2 机械化收获损伤率高

目前丘陵地区所使用的中小型分段式马铃薯收获机械均为纯机械作业，智能化水平低[10]，无法对作业过程中出现的问题进行实时监控，时常出现机械受损而操作员不知情的情况，导致机械受损严重。纯机械作业也使得伤薯率居高不下，以中小型马铃薯收获机为例，挖掘铲、切土圆盘、升运链和薯土分离装置均可以对马铃薯块茎造成损伤，主要是因为机械结构和工作参数、不同地形配置不合理造成的[11]。马铃薯块茎与机械表面摩擦会导致马铃薯蜕皮损伤；也可能在机械内部发生碰撞受到强力挤压导致内部结构受损，马铃薯腐烂速度加快，导致农户利润减少，成本增加，使得农户使用收获机械完成马铃薯收获的意愿降低。

2.3 缺乏专业技能人才

随着我国工业化进程加快，农村地区大量青年劳动力进城务工，老人逐渐成为农村农业生产的主力军，由于身体和年龄等因素影响，农村老年人只能请人帮忙进行农业生产。参与实际农村农业生产的劳动力大多没有经历过高水平教育，导致对农业机械的了解甚少，致使农业机械的使用频率降低[5]。不少地区还保持传统农业的守旧思想，对农业机械信任度低。同时，缺乏农业机械化相关人才，主要原因为农机相关从业人员待遇较差[4]，培养农业机械化方向人才的高校少，迫使不少农机化本科生选择报考其他非相关专业。

2.4 政策因素

丘陵地区马铃薯收获机械发展涉及多个方面，因此提高丘陵山区马铃薯收获机械化水平需要结合多方面因素分析。近年来，中央一号文件多次提及农业机械化的重要性，因此在马铃薯收获机械化方面也取得了一定的进展。但受限于丘陵地区特有的自然地形条件，存在多方面制约因素影响其发展。同时，政策也存在一定的不足，许多政策的支持重心在于资金，对科技研发、人才培养等其他方面的关注不多。

3 发展建议

3.1 建设健全马铃薯收获机械化体系

在推进丘陵地区马铃薯收获机械发展过程中，不能仅仅关注马铃薯机械化收获水平和装备量，需要协调发展相关农艺、土地宜机化等配套措施。在资金充足的情况下，需要为农业机械研发提供技术支撑以及重视农业机械化方向的人才培养，鼓励广大应届生报考农业机械化专业。同时，在高校办学、农机企业、科技研发方面合理调整补贴结构，增加对丘陵地区农机化补贴比例。

3.2 加强对丘陵地区适用机械的研究

丘陵地区马铃薯收获机械的发展需要充分结合地形地貌特征。目前，我国丘陵地区马铃薯收获机械不适用的现实问题受到各方重视，各研究机构需要结合丘陵地区特定条件展开针对性研究，提高收获机械的实用性以及收获效率，逐渐朝着小型化、自动化、智能化方向发展[5]。对丘陵地区收获机械的研发可借鉴日本、韩国等国家的技术，这些国家以丘陵地形为主，而且农业机械化程度远高于我国。我国的各研究机构可加强技术引进，抓住发展机遇，承担丘陵地区收获机械发展责任。同时在马铃薯收获机械推广中，注意技术的完整性，使推广丘陵地区收获机械可持续发展[4]。

政府需要协调农机企业、科研机构以及高校之间的合作，推动产学研结合，共同完成产品研发、技术创新、人才培养以及收获机械的推广。强化政府的监督管理职能，在符合国家法律法规的前提下，加强行业内沟通，共同制订行业标准。

3.3 提高农机社会化服务水平

农业机械化不断发展，国家每年不断更新相关政策，各地政府也给予了较大力度的政策和资金支持。根据农业农村部新闻办公室报道，到2021年底，我国农业社会化服务组织预计超90万个，农业生产托管服务面积超1.067亿hm2次，服务带动小农户7000万户[12]。很大程度上解放了劳动力，提高了农业机械化水平。大力发展农机社会化服务有利于提高农业机械利用率以及推动农业生产绿色可持续发展。

为全面发展促进丘陵地区马铃薯收获机械化发展，在今后需进一步健全农机社会化服务体系，加强对收获机械的创新，加强技术性人才培养，加强新机具在丘陵地区的推广力度，促进农机社会化服务全面发展。

3.4 推进土地宜机化改造进程，优化土地宜机化品种

目前，我国丘陵地区马铃薯收获面临着机械化效果不显著、机械化推进速度缓慢2大难题。而土地宜机化改造能有效解决这一问题。以重庆市为例，2021年重庆市农业农村委提出为改善农业作业环境，力争到2025年全市土地宜机化面积达到66.67万hm2[13]，这将为重庆市农业机械化发展做出重大贡献。所以提高丘陵地区农业机械化发展的前提必将是推进丘陵地区土地宜机化改造[14]。

同时，目前土地宜机化改造还在探索阶段，西南各地还没有相应的精细化标准，这使得各地宜机化改造效果参差不齐；丘陵地区土地宜机化改造还未结合实际收获农艺要求进行改造，宜机化品种单一，不能完全适应马铃薯机械化收获[15]，若仅仅只是在单方面追求农机适应农艺，这将大幅度增加科研成本、降低农机利用率和使用率。如果在宜机化改造过程中，结合马铃薯收获农艺要求改造土地，就能使丘陵收获机械科研成本大大降低，促进丘陵地区马铃薯收获机械化发展。

4 结束语

随着西南丘陵地区马铃薯种植面积逐年增加，马铃薯全程机械化收获是西南丘陵山区马铃薯生产发展的必然趋势。丘陵地区马铃薯收获机械的发展与地形地貌、科研成果和农艺等密切相关，当前西南丘陵地区还不能实现马铃薯收获全面机械化，所以还需要政府相关部门、科研机构和农机企业之间紧密配合，共同努力，促使丘陵地区马铃薯收获技术向现代化方向发展，实现全面机械化。