甘薯机械化生产技术分析与探讨

2023-01-03 12:20武小燕
山东农机化 2022年4期
关键词:甘薯机具淀粉

武小燕

我国是世界上最大的甘薯生产国,常年种植面积在6×106hm2以上,总产量在1×108t 以上,占世界甘薯产量的70%~80%,是我国重要的粮食作物之一。甘薯适应性强、分布广泛,我国红薯主要有五大种植区,北方春薯区、黄淮流域春夏薯区、长江流域夏薯区、南方夏秋薯区和南方秋冬薯区。

一、安徽省甘薯生产概况

安徽省地处长江中下游,光温资源丰富,有利于甘薯生长发育,是全国红薯生产大省之一,历史记载从清朝乾隆年间就已经大面积种植,种植面积约6.67×104hm2。安徽省南北跨度较大,横贯长江、淮河,省内地形气候差异大,淮河以北地区地处黄淮海流域,属于黄淮流域春夏薯区,此薯区土壤、气候、雨水适宜,有利于红薯生长发育,是我国最大的红薯种植区。全省甘薯种植主要集中在淮海以北地区,该区甘薯总面积占全省总面积的80%。此区域甘薯种植有春薯和夏薯两种模式,春薯一般为4 月下旬及5 月上旬种植,8 月底到9 月上旬收获,夏薯多为小麦收获后6 月中下旬种植,10 月底到11 月上旬收获。江淮之间及沿江江南地区为长江中下游流域,属于长江流域夏薯区,此区域甘薯种植面积占全省甘薯面积的20%,甘薯多为麦、薯两熟制,且多分布在丘陵山区。

二、甘薯经济效益

安徽省甘薯栽培品种主要以淀粉型品种为主,占50%以上,鲜食型品种在30%以上,尤其是淮河以北地区,淀粉型品种占90%以上,主要用于加工淀粉,从而生产加工粉丝、粉皮等淀粉制品。江淮丘陵和长江中下游地区鲜食型品种较多。以泗县为例,位于淮河以北宿州市,是我国著名的“中国甘薯之乡”,当地土质为砂浆黑土,土层深厚、疏松透气,适宜甘薯块根生长,平均亩产鲜薯2000kg~2500kg,亩平均效益约1000 元~1500 元,产值达到数亿元,成为当地经济的支柱产业和群众致富的重要来源。鲜食型甘薯的产量略低于淀粉型甘薯,但因其单价高于淀粉型,因此收益略高于淀粉型,亩收益大概在1500 元~2000 元左右。

三、甘薯机械化生产现状

目前全省甘薯机械化生产发展缓慢,远低于主要农作物全程机械化水平,移栽环节及收获环节是制约甘薯全程机械化发展的瓶颈。

(一)耕整地环节

甘薯耕整地环节所需机具为通用型机具,机械化水平相对较高。甘薯作为块茎类作物需要达到土层深厚、土壤疏松、通透性好,有利于块根膨大的土壤条件,一般利用具有旋耕机、起垄机或是具有旋耕、起垄、镇压、覆膜等功能的复式作业机具进行作业。起垄能为甘薯的生长提供适宜的生长环境,是该省普遍采用的甘薯生产模式,但目前国内的起垄机多用通用型机具,甘薯专用起垄机具缺乏,与甘薯生产栽培农机条件融合度不高,缺乏规范化的作业体系,起垄作业后的垄型不同、大小标准不一、垄体紧实度差、垄距不规范等问题,不满足甘薯种植需求。

(二)移栽环节

移栽环节是甘薯生产各环节中机械化难度最大的环节,用工量占整个生产过程的20%~30%,由于甘薯种植机械化起步晚,一直是制约甘薯生产机械化的重要难题。甘薯一般采取育苗、移栽裸苗的方式种植,有斜插、平插、直插等多种方式,种植差异大,机械化难度大。当前甘薯机械化栽植机具研究还处于起步阶段,有的实现单功能垄上移栽作业,有的能一次性完成起垄、移栽作业,有的在完成移栽作业的同时能实现浇水功能,但基本都是通过人工分苗、投苗再机械化栽插的半自动化作业方式,无法实现完全机械化移栽作业,是栽植机械化面临的技术瓶颈。

(三)田间管理环节

甘薯的田间管理包括机械化中耕除草、机械化病虫害防治等措施。甘薯在生长期内进行中耕作业能达到疏松土壤、增加耕作层、消灭杂草的作用,可选用中耕除草机具进行作业,因市场上中耕除草机具多为标准部件组成,锄头大小尺寸难以匹配不同甘薯种植垄距。甘薯植保机具为通用机具,一般选用悬挂式植保机、高地隙自走式植保机、无人植保机等均可以完成甘薯的植保作业。

(四)杀秧环节

杀秧作业是块茎类作业收获前的准备环节,甘薯作物是地下茎类作物,为了保证在收获地下根茎时秧蔓不缠绕收获机具,影响作业,在收获前对田间的秧蔓进行粉碎清理,为机械化收获作业创造便利条件。目前国内市场杀秧机具主要是通过高速旋转的刀具将垄沟和垄顶的秧蔓粉碎作业,基本能满足甘薯杀秧作业要求,但机具种类少,在技术成熟度、田块适应性及机具稳定性等方面还需要进一步提高。

(五)收获环节

收获环节是甘薯生产中用工量最大的环节,用工量占整个生产过程的30%~40%左右,也是最迫切需要解决机械化作业的环节。目前甘薯收获机械分为分段收获和联合收获两种方式。分段收获是通过机具使土壤中的甘薯被挖掘出来,成条铺放于地表,再进行人工捡拾、清选、收集的过程。联合收获是机具一次性完成挖掘、捡拾、清选、收集等环节,部分联合收获机也可以一次性完成杀秧、挖掘、捡拾、清选、收集等环节。

(六)加工环节

甘薯种植主要为淀粉型品种,鲜薯需要经过水洗、破碎、过滤、兑浆、撇浆、起粉、干燥等过程才能加工出淀粉。目前全省甘薯主要产区甘薯加工方式多为一家一户分散式,先进的淀粉加工设备和废水处理设备成本较高,小型加工农户无法负担,需要进一步研发适宜家庭作业、成本较低的现代化甘薯淀粉加工设备和废水处理设备,通过减少废水排放,提高淀粉质量来提升甘薯生产的经济和生态效益。

四、发展建议

(一)加强农机农艺融合

目前全省甘薯栽培方式复杂多样,垄作、平作种植,覆膜、不覆膜种植,平插、斜插、直插栽植,单垄单行、大垄双行、大垄单行等;栽培品种繁多,淀粉型、鲜食型、兼用型皆有,春薯、夏薯皆有;种植条件复杂,平原地区、丘陵地区、山区都有种植。农艺措施复杂、农机农艺融合不够,没有形成区域性的、统一的标准化种植模式,对适宜甘薯作业的机具研制及推广带来了难度。要推动农机农艺部门交流融合机制的形成,破除阻力、协力攻关,规范统一区域性甘薯种植模式,选育适宜机械化作业的结薯集中、土层较浅、薯形大小合适、薯皮厚、不易破皮的甘薯品种,解决甘薯机械化栽植、收获等环节的技术难题。

(二)加强政府扶持力度

目前甘薯生产机械化水平、甘薯农机农艺配套技术体系、适宜甘薯生产的农机具研发等均处于初级阶段,政府应加大对甘薯生产机械化的扶持引导作用,在资金、政策、人才、平台、机制等方面给予政策倾斜,调动科研院所、生产企业对甘薯生产机械化技术及机具研发等环节进行联合技术攻关的积极性,破解机械化栽植、机械化收获等薄弱环节的技术难题。

(三)加强示范引导

农业农村管理部门应积极整合农业项目资源,打造甘薯生产全程机械化示范基地,发挥好示范基地、农机合作社、种粮大户、家庭农场等主体的辐射带动作用;集成甘薯生产全程机械化技术模式,引导组织科研单位、大专院校、农机推广机构、农机生产企业等合力攻关,充分发挥科技支撑引领作用,做好甘薯生产机械化新技术新机具的试验、示范、推广及培训工作,上下联动、全方位推进甘薯生产机械化发展。

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