大蒜生产机械化技术的推广应用

○山东省德州市农业农村局 刘绍锋 贾海霞 王建英

我国大蒜种植面积1000万亩左右，占全世界的70%左右，大蒜出口量占世界大蒜总出口量的90%左右。我国是全球大蒜最大的生产国，而山东作为我国大蒜的主产区，种植面积达300多万亩，占全国大蒜种植面积的1/3，种植面积和产量均居全国首位，其次是河南、江苏等。目前，山东省各地都有种植，重点分布在济宁、临沂、菏泽等地，其中，金乡、兰陵、鱼台、嘉祥、成武、定陶、兰山等县市区已形成规模化种植，已成为农民增收的主要经济来源。金乡县有86万亩耕地，每年大蒜种植面积有60万亩，金乡大蒜以高产、个大、甜辣驰名中外，是国内生产大蒜的第一大县，1996年金乡被命名为“中国大蒜之乡”，也是国内甚至是国际上大蒜价格形成中心，大蒜产业被评为是山东省十大影响力产业集群之一。

山东省大蒜种植为一年一季种植。种植时间一般在秋分前后，种植方式以平作为主。部分地区有与西瓜或棉花间作的种植习惯。种植的行距一般为18～20cm，一般株距8～15cm，单株高度一般在60～70cm，出薹后高度一般在50～60cm，生蒜生长深度一般在4～5cm土层以内。正常年份，蒜薹收获时间一般在5月的中下旬，生蒜收获时间一般在6月上旬前后一周内收完。亩产量一般在800～1300kg，蒜薹亩产量一般在300kg左右，其中以金乡产大蒜和兰陵产蒜薹著名。

一、大蒜生产机械化现状

目前，我国大蒜生产仍主要以人工为主，我国的大蒜生产机械技术不够成熟，未能得到广泛应用。大蒜的栽植和收获是大蒜生产过程中两个重要环节，其人工作业劳动强度大，生产效率低，已成为制约我国大蒜规模化种植的瓶颈。随着农村劳动力转移的加快，大量农村劳动力外出打工，使得农村劳动力紧张，劳动力费用成倍增长。因此，解决大蒜生产机械化已成为当务之急。由于大蒜瓣是极不规则的外形，加之栽植的农艺要求必须是瓣尖朝上且直立栽植，因此大蒜栽植机械发展较慢。在大蒜栽种方面，我国的大蒜栽植机械基本上都处在试验示范阶段，最主要的难题是不能很好地满足大蒜瓣尖朝上的农艺要求。虽然有的大蒜栽植机，解决了自动喂料、蒜种下落时瓣尖向上控制、栽种入土时瓣尖直立控制以及落种过程中防堵和防损伤等技术难题，取得了很大突破，但是由于蒜瓣落入种沟后，在覆土的过程中缺少方向控制，所以不能保证直立的农艺要求，仍然未能大面积推广大蒜机具。在大蒜收获方面，大蒜收获机械的主要机型均集中在山东，相对大蒜栽植机械来说，大蒜收获机各机型都能完成收获作业，只不过是作业效果和适应性有些差异。

二、大蒜生产机械化存在的问题

大蒜生产机械化发展水平已成为大蒜产业发展的关键。从目前发展状况来看，大蒜生产机械化技术个别环节有所突破，但全程机械化水平较低。按照大蒜的不同生产环节，其所需机械主要有耕整地机械、播种机械、铺膜机械、植保机械、排灌机械、收获机械、等级分拣机械和产品加工机械等。这些机械设备中除耕整地机械、植保机械和排灌机械可与其它作物通用外，其余机械设备均为大蒜生产专用，需按农艺要求进行专门设计制造。目前存在的主要问题如下：

1.播种机械方面。目前，大蒜生产基本上仍以人工为主，现在用工最大的环节就是播种环节，几乎都是靠人工进行播种，大蒜人工栽种用工多、强度大、成本高。一亩地一般需播种3～4万多颗以上大蒜瓣，有的甚至5万多颗。播种作为大蒜生产的第一环节，联结着后续收获、分级、加工等多个环节，是实现大蒜全程机械化的第一个关键起点。大蒜高效精准播种的实现，能够积极提高我国大蒜全程机械化水平、减轻农民的劳动强度、增加农民收入、有力推进我国大蒜产业规模化与现代化发展。目前为止，国内仍缺少非常成熟的机械用于大面积生产活动，有些科研院所和生产厂家已进行了一些研究和生产，取得了一定的成效，但在农艺要求的“根下尖上”、“直立插入”等方面，还存在着设计和制造上的很大差异，需进一步改进和完善。

我国现有的大蒜播种机存在四大问题：一是由于大蒜种子形态不规则且颗粒较大，现有机械大蒜单粒取种困难；二是大蒜在种植过程中芽尖直立栽种控制困难；三是大多存在伤蒜、直立度低、种植间距不一等问题；四是机器工作状态不稳定，故障率较高等。

2.收获机械方面。无论是打捆式还是切秧式联合收获机，都对大蒜的行距、株距、土壤类型和土壤含水率等方面有一定的要求，而目前的收获机械的适应性较差。一方面是因为我国各地区大蒜种植模式不统一，平作、垄作、间作均有，垄距、行距不一，缺乏统一的种植标准，严重影响了收获机械的适用性；另一方面，土壤类型对机具的作业性能影响较大，黏壤土的土壤含水率较高，地膜、蒜秧或杂草在机具上缠绕堆积，严重影响作业质量，甚至不能作业。

3.国外的播种机无法直接引进使用。因为我国和国外的大蒜种植模式不同，中国人吃蒜薹，这就要求大蒜在种植的时候必须芽尖朝上，才能保证蒜薹直立生产，在大蒜成熟收获前需先将蒜薹收获。但国外没有吃蒜薹的习惯，所以就不要求大蒜直立栽种，这也是为什么国外机械无法直接引进的原因。蒜薹收获也是一项费工、费时、强度较大的环节。西北农林科技大学、河南科技大学、河南农业大学等科研单位都有所研究。目前，尚未成熟的机械问世。

总之，我国大蒜生产机械化水平还很低，特别是在种植、收获环节，缺少可靠的机具，成熟实用的大蒜生产机械化产品研发尚处于初期阶段，质量都普遍存在一定问题，可靠性差。大蒜机械化作业发展的滞缓，严重制约了我国大蒜产业的发展。相对于人工作业，机械作业可以大大缩短收获期、减轻劳动强度、降低生产成本、实现提质增效。因此，加快大蒜机械创新、研发、突破，迫在眉睫。

三、大蒜播种机械化技术

近年来，山东省的济宁、菏泽、德州、聊城等地都开展了玛丽亚、庆华、帝龙等品牌大蒜播种机的试验、示范和推广。

1.玛丽亚2BUX系列高效精准大蒜播种机。该播种机系山东省农业机械科学研究院与山东省玛丽亚农业机械有限公司联合研制的高效精准大蒜播种机。播种机突破了“单粒取种、鳞芽方向控制、直立栽种”等大蒜播种关键技术难题，在我国大蒜播种机械方面取得了历史性突破。其原理是：首先，大蒜播种机压穴锥压穴锥按照一定的行距和穴距形成一定大小孔洞形锥穴，尔后，经过挑选后的蒜瓣由分种器自由下落在锥形螺旋导种管中，在导种管的作用下入土，入土的蒜瓣根朝下、牙朝上刚好落入锥穴孔洞中。播种机在行进中压穴锥和分种器必须要同步，蒜瓣自由下落经锥形螺旋导种管的滞后时间要让蒜瓣刚好能进入孔洞中。为使蒜瓣自由下落顺畅，锥形螺旋导种管内孔壁光滑，内孔的直径要比蒜瓣最大尺寸大10mm，这样可保证在锥形螺旋导种管的作用下，解决入土的蒜瓣根朝上、牙朝下和赌管的问题。蒜瓣的结构决定了蒜瓣重心大概在大头根部向上的三分之一的位置，蒜瓣在锥形螺旋导种管内的下落速度和自旋速度越快蒜瓣入土的鳞芽朝上率就越高。

实践证明，玛丽亚2BUX高效正芽精准大蒜种植机。种植效果好，行距标准化为18cm，也可以定制15cm～22cm，株距8cm～14cm可调，带有旋耕机旋土和精准正芽种植设备，而且还有驱动覆土整平设备，配置90马力以上大四轮拖拉机。每小时可种植4亩左右，精准正芽率在90%以上。

2.济南庆华机械有限公司生产的庆华牌2BUZ大蒜播种机。播种机采用的取种器形式为链勺式；取种器运转方式为连续运转式；定向器形式为锥形碗式；种植器形式为插播式。在商河、齐河、聊城、苍山、高青、平度、莱芜、惠民、永年等地播种试验都取得成功，大蒜播种机插播入土的蒜芽朝上率达到90%以上。

3.山东帝龙机械有限公司生产的大蒜气动直立播种机。五道正芽矫正系统，直立正芽率90%以上，不堵种、不重播、不漏播、不伤种，适应性较好，行距6～18cm，株距6～12cm，作业效率3～5亩/小时。

4.哈克（邯郸）农业机械装备制造有限公司生产的大蒜播种机。在关键技术上，播种机根据“人手”仿生学，连续精确点播，播种形式为穴播，接近人工种植农艺，精粒取种，保证播种过程的稳定、可靠、高效；可一次性实现播种、喷药、覆膜；作业效率2～5亩/小时，是人工效率的15倍；大蒜鳞芽朝上率较高，最高可达95%；适应性强，可适用于不同地域的种植农艺。

四、大蒜收获机械化技术

1.大蒜生产迫切需要机械收获。

（1）人工收获时间紧、用工多、成本高。一般人工收获大蒜的工序是：用铲子从地里掘取大蒜并将土抖掉→用刀切除大蒜的须根并铺放→用胡刀切除大蒜秸秆并聚拢蒜头→大蒜装袋→蒜袋搬到运输工具→大蒜运送到晾晒场地。因此大蒜每亩收获的用工量是非常的惊人，该产业迫切需要机械化收获。

（2）大蒜收获季节劳动力紧缺。目前我国处于农村劳动力相对短缺时代，青壮年劳动力基本外出务工，农村大多是老人、妇女和儿童。5月是大蒜收获（收获蒜薹20天左右）的时节，在这个时间段，劳动力是最短缺、最抢手的，每亩人工费到200～300元都难以找到工人。大蒜收获时每人每天仅能收获3分地的大蒜，而且会造成工人受伤等问题。一亩地至少需要3、4个人收获一天才能收完，而且大蒜需要在一个多星期里集中收获，否则就会出现大蒜烂在地里的现象。雇人收获，一亩地需要一千多元的成本，若是遇到当年大蒜行情差，卖价不抵人工费用。

（3）大蒜收获机应用趋于成熟。大蒜收获机是在大蒜成熟时用机械对大蒜挖掘、去土、输送、整理、切茎、收集、转运等农艺环节或单项、或多项、或全部环节进行收获的农机具。由于相对大蒜播种机技术难度小、结构简单。近年来，大蒜收获技术成熟较快，大蒜生产区通过召开现场会和新机具的试验示范，大蒜收获机取得了很好的推广应用。

2.大蒜机械收获技术要求。

1）分段收获，挖出蒜头后就地晾晒1～2天，作业质量指标为：挖掘深度7～15cm，伤蒜率≤2%，损失率≤2%，明蒜率≥95%；

2）联合收获作业指标为：伤蒜率≤3%、损失率≤3%、含杂率≤5%、挖掘深度7～15cm、留梗长度一致性≤2.5cm。

3.大蒜半机械化收获机（大蒜挖掘机）。大蒜半机械化收获机一般只完成“将大蒜从地里挖掘出来，或铺放或杂放 ”的过程，然后再用人工完成大蒜收获的后续农艺环节： 将土抖掉→用刀切除大蒜的须根并铺放→用胡刀切除大蒜秸秆并聚拢蒜头→大蒜装袋→蒜袋搬到运输工具→大蒜运送到晾晒场地。这类大蒜收获机功能单一，可以节省一些体力，难以实质性提高劳动生产效率。但近年来山东省大蒜挖掘机机型较多（曲阜、金乡、济宁等），用其它作物收获机进行收获大蒜。比较典型的就是用马铃薯收获机、花生收获机或大姜收获机进行大蒜收获，其功能效果与大蒜半机械化收获机相差无几。

（1）前置式（半机械化）大蒜收获机。保有量较多，应用较为普遍。例如，玛丽亚4DS-Q135A大蒜收获机，配套动力18马力到30马力拖拉机，每小时可收2亩。玛丽亚4DS-22A 打捆式大蒜收获机，匹配动力50hp（马力）以上拖拉机，工作效率4亩/小时。

（2）后置大蒜收获机。临沂（兰陵）华翔鑫农业机械科技有限公司、曲阜圣泰机械公司等都生产后置式大蒜收获机。

4.大蒜联合收获机。大蒜联合收获机，一次可完成对大蒜挖掘、去土、输送、整理、切茎、收集、转运等环节。作业模式基本上与小麦联合收获机相同，每一个收获来回可将大蒜转运至运输工具。农户将大蒜运输到晾晒场地再用铡剪切除须根，然后晾晒。

市场上应用较好的大蒜收获机有：山东帝龙机械有限公司生产的大蒜联合收获机、广州吉田农机制造公司生产的大蒜联合收获机等。