第7期李永成等 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展的重點與途徑3 1 9 D O I 1 0 1 3 7 3 3 j j c a m i s s n 2 0 9 5 5 5 5 3 2 0 2 5 0 7 0 4 5 李永成 文國宏 黃華 等 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展的重點與途徑 J 中國農(nóng)機化學(xué)報 2 0 2 5 4 6 7 3 1 9 3 2 6 L i Y o n g c h e n g W e n G u o h o n g H u a n g H u a e t a l K e y p o i n t s a n d w a y s f o r t h e d e v e l o p m e n t o f s e e d p o t a t o e s f a r m i n g m a c h i n e r y l o c a l i z a t i o n i n t h e h i l l y a r e a s o f c e n t r a l G a n s u P r o v i n c e J J o u r n a l o f C h i n e s e A g r i c u l t u r a l M e c h a n i z a t i o n 2 0 2 5 4 6 7 3 1 9 3 2 6 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展的 重點與途徑 李永成1 文國宏2 黃華3 李繼平2 岳云4 杜宏輝5 1 甘肅省渭源縣五竹馬鈴薯良種繁育專業(yè)合作社 甘肅渭源 7 4 8 2 0 0 2 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蘭州市 7 3 0 0 7 0 3 蘭州理工大學(xué) 蘭州市 7 3 0 0 5 0 4 甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院 蘭州市 7 3 0 0 6 0 5 田地博通薯業(yè)有限責(zé)任公司 甘肅渭源 7 4 8 2 0 0 摘要 農(nóng)業(yè)機械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分 馬鈴薯是我國第四大糧食作物 產(chǎn)業(yè)鏈條長 馬鈴薯生產(chǎn)和初加工機械在產(chǎn) 業(yè)發(fā)展過程中起著積極的推動作用 隨著我國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)向具有比較優(yōu)勢的區(qū)域轉(zhuǎn)移 西北 西南丘陵地區(qū)成為馬鈴薯生產(chǎn) 的主要區(qū)域 然而 受特殊地形地貌 多樣氣候等多種因素約束 該區(qū)域農(nóng)業(yè)機械化水平相對滯后 已成為制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展 的主要因素 尤其對馬鈴薯種薯繁育 供應(yīng)影響尤為顯著 通過分析甘肅中部丘陵地區(qū)農(nóng)業(yè)機械在馬鈴薯種薯產(chǎn)銷全程勞動替 代效果顯著 農(nóng)機具配套難度大 農(nóng)機宜地化推進慢的應(yīng)用現(xiàn)狀 以及馬鈴薯種薯農(nóng)機作業(yè)的宜地性 使用的適用性 種薯繁育的 機械化需求特點 提出從協(xié)作創(chuàng)新適度超前研發(fā)宜地配套農(nóng)機 重點突破精工制造模塊化宜地農(nóng)機具 政策扶持模式創(chuàng)新推進宜 地農(nóng)機應(yīng)用三方面加快推進甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化進程 以提高馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益 關(guān)鍵詞 宜地化 農(nóng)機裝備 馬鈴薯 丘陵山區(qū) 種薯繁育 中圖分類號 S 2 8 4 S 5 3 2 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2 0 9 5 5 5 5 3 2 0 2 5 0 7 0 3 1 9 0 8 收稿日期 2 0 2 3年1 2月2 0日 修回日期 2 0 2 4年4月1 8日 基金項目 甘肅省科技創(chuàng)新引導(dǎo)計劃項目 2 3 C X N J 0 0 1 5 2 2 C X 8 N J 1 6 9 甘肅省科技重點研發(fā)計劃項目 2 3 Y F N A 0 0 2 4 甘肅省科技重大專項計劃 項目 2 5 Z D L A 0 0 4 定西市科技計劃項目 D X 2 0 2 2 B R 2 0 渭源縣科技計劃項目 2 0 2 3 1 2 2 0 2 3年渭源縣馬鈴薯良種制種大縣獎勵項目 2 0 2 3年渭 源縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)集群項目 第一作者 通訊作者 李永成 男 1 9 7 5年生 甘肅渭源人 高級農(nóng)藝師 研究方向為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開發(fā)與技術(shù)服務(wù) E m a i l w e i y u a n l 1 6 3 c o m Keypointsandwaysforthedevelopmentofseedpotatoesfarmingmachinerylocalization inthehillyareasofcentralGansuProvince LiYongcheng1 WenGuohong2 HuangHua3 LiJiping2 YueYun4 DuHonghui5 1 WuzhuPotatoVarietyBreedingProfessionalCooperativeinWeiyuanCounty Weiyuan 7 4 8 2 0 0 China 2 GansuAcademyofAgriculturalSciences Lanzhou 7 3 0 0 7 0 China 3 LanzhouUniversityofTechnology Lanzhou 7 3 0 0 5 0 China 4 GansuAcademyofAgri EngineeringTechnology Lanzhou 7 3 0 0 6 0 China 5 TiandiBotongPotatoIndustryCo Ltd Weiyuan 7 4 8 2 0 0 China Abstract A g r i c u l t u r a l m e c h a n i z a t i o n i s a n i m p o r t a n t c o m p o n e n t o f a g r i c u l t u r a l m o d e r n i z a t i o n P o t a t o e s a r e t h e f o u r t h l a r g e s t f o o d c r o p i n C h i n a w i t h a l o n g i n d u s t r i a l c h a i n T h e m a c h i n e r y o f p o t a t o p r o d u c t i o n a n d i n i t i a l p r o c e s s i n g p l a y a p o s i t i v e r o l e i n t h e p r o c e s s o f i n d u s t r i a l d e v e l o p m e n t A s t h e m a i n p o t a t o p r o d u c t i o n a r e a s i n C h i n a s h i f t t o w a r d s r e g i o n s w i t h c o m p a r a t i v e a d v a n t a g e s t h e n o r t h w e s t a n d s o u t h w e s t h i l l y a r e a s h a v e b e c o m e t h e m a i n r e g i o n s f o r p o t a t o p r o d u c t i o n H o w e v e r c o n s t r a i n e d b y v a r i o u s f a c t o r s s u c h a s s p e c i a l t e r r a i n d i v e r s e c l i m a t e c o n d i t i o n s e t c a g r i c u l t u r a l m e c h a n i z a t i o n i n t h i s r e g i o n i s r e l a t i v e l y l a g g i n g b e h i n d w h i c h h a s b e c o m e t h e m a i n f a c t o r r e s t r i c t i n g t h e d e v e l o p m e n t o f t h e p o t a t o i n d u s t r y e s p e c i a l l y a f f e c t i n g t h e s e e d p o t a t o e s b r e e d i n g a n d s u p p l y i n g B y a n a l y z i n g t h e a p p l i c a t i o n s t a t u s o f a g r i c u l t u r a l m a c h i n e r y i n t h e p o t a t o s e e d t u b e r i n d u s t r y c h a i n o f h i l l y a r e a s i n c e n t r a l G a n s u P r o v i n c e w h i c h c h a r a c t e r i z e d b y s i g n i f i c a n t l a b o r s u b s t i t u t i o n e f f e c t s i n f u l l p r o c e s s p r o d u c t i o n a n d m a r k e t i n g c h a l l e n g e s i n e q u i p m e n t c o m p a t i b i l i t y a n d s l o w a d v a n c e m e n t o f t e r r a i n a d a p t i v e m e c h a n i z a t i o n a l o n g w i t h 第4 6卷 第7期 2 0 2 5年7月 中國農(nóng)機化學(xué)報 J o u r n a l o f C h i n e s e A g r i c u l t u r a l M e c h a n i z a t i o n V o l 4 6 N o 7 J u l 2 0 2 5 3 2 0 中國農(nóng)機化學(xué)報2 0 2 5年 t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f s e e d p o t a t o f a r m i n g m a c h i n e r y o p e r a t i o n l o c a t i o n a d a p t a b i l i t y a p p l i c a t i o n s u i t a b i l i t y a n d m e c h a n i z a t i o n d e m a n d o f s e e d p o t a t o p l a n t i n g a n d s u p p l y I t i s p r o p o s e d t o a c c e l e r a t e t h e p r o c e s s o f p o t a t o s e e d a n d p o t a t o a g r i c u l t u r a l m a c h i n e r y i n t h e c e n t r a l h i l l y a r e a s o f G a n s u P r o v i n c e f r o m t h r e e a s p e c t s s u c h a s m o d e r a t e l y a d v a n c e d r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t o f s u i t a b l e s u p p o r t i n g a g r i c u l t u r a l m a c h i n e r y k e y b r e a k t h r o u g h o f p r e c i s i o n m a n u f a c t u r i n g m o d u l a r s u i t a b l e a g r i c u l t u r a l m a c h i n e r y a n d i n n o v a t i o n o f p o l i c y s u p p o r t m o d e t o p r o m o t e s u i t a b l e a g r i c u l t u r a l m a c h i n e r y a p p l i c a t i o n s o a s t o i m p r o v e t h e q u a l i t y a n d b e n e f i t o f p o t a t o i n d u s t r y d e v e l o p m e n t Keywords l o c a l i z a t i o n a g r i c u l t u r a l m a c h i n e r y a n d e q u i p m e n t p o t a t o e s h i l l y a n d m o u n t a i n o u s a r e a s s e e d p o t a t o b r e e d i n g 0 引言 馬鈴薯是糧 經(jīng) 飼 加工原料兼用作物 也是我國 繼水稻 小麥 玉米之后的第四大糧食作物 2 0 2 3年我 國馬鈴薯總種植面積為4 5 7 1 k h m 2 總產(chǎn)量超9 3 0 0 0 k t 但2 0 2 2年馬鈴薯耕種收綜合機械化率為5 3 3 4 與全 國農(nóng)作物耕種收綜合機械化率7 3 1 1 存在較大差 距 1 馬鈴薯種植分布與貧困縣分布高度契合 2 小規(guī) 模 分散種植持續(xù)向適度規(guī)模的新型經(jīng)營主體種植轉(zhuǎn) 化 近年來 受氣候 勞動力投入和技術(shù)水平等要素變 化的影響 馬鈴薯空間格局表現(xiàn)為從東北和華北向西北 和西南地區(qū)集聚 3 該區(qū)域馬鈴薯種植面積已占全國的 近7 0 4 成為我國馬鈴薯的主產(chǎn)區(qū) 甘肅中部多丘 陵 是我國馬鈴薯種薯繁育和馬鈴薯生產(chǎn)的主要區(qū)域之 一 農(nóng)業(yè)機械化水平較低制約著甘肅中部地區(qū)馬鈴薯種 薯繁育和馬鈴薯生產(chǎn)供應(yīng)能力 亟須通過提升農(nóng)機宜地 化程度 增加馬鈴薯種薯繁育和馬鈴薯種植的收益 滿 足馬鈴薯食用者的多樣化需求 丘陵地區(qū)約占我國國土面積的4 3 5 農(nóng)作物耕種 收綜合機械化率比全國平均水平低近2 0個百分點 戶 作經(jīng)營在丘陵地區(qū)占9 0 以上 農(nóng)機作業(yè)成本高 6 西 北 西南丘陵地區(qū)海拔高差大 地形復(fù)雜多樣 氣候垂直 差異大 耕地細碎凌亂 大小不等 小地塊居多 坡多臺 多埂多 形狀不規(guī)則 馬鈴薯種植模式多 區(qū)域耕種收綜 合機械化率差異大 人工成本是丘陵地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn) 成本增高的主要原因 應(yīng)用農(nóng)業(yè)機械是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 效率的主要措施 在馬鈴薯產(chǎn)業(yè)鏈前端的馬鈴薯種薯繁 育供應(yīng)環(huán)節(jié)應(yīng)用適宜的農(nóng)業(yè)機械 有助于提升種薯繁育 供應(yīng)能力 支撐馬鈴薯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展 國內(nèi)關(guān)于丘陵 地區(qū)馬鈴薯種薯繁育 貯藏 加工方面農(nóng)機的研發(fā)制造 和應(yīng)用有了較快發(fā)展 但現(xiàn)有的馬鈴薯種薯農(nóng)機種類多 而雜 機具不配套 性價比不高 農(nóng)機短缺與閑置并存 尤其農(nóng)機宜地性不強 省力增效作用發(fā)揮不充分 不能 滿足馬鈴薯種薯繁育供應(yīng)方式轉(zhuǎn)變對農(nóng)機裝備的要求 本文針對甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯農(nóng)機應(yīng)用 中存在的問題 分析馬鈴薯種薯農(nóng)機需求特點 探索馬 鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展的重點與途徑 以期推動馬鈴 薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展進程 為提高馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的 效率 效益和質(zhì)量提供有益借鑒 1 甘肅中部馬鈴薯種薯農(nóng)業(yè)機械化現(xiàn)狀 甘肅中部地區(qū)氣候土壤條件適宜馬鈴薯生產(chǎn) 是甘 肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢區(qū)域 位于該區(qū)域的定西市 是全國馬鈴薯種薯的重要生產(chǎn)區(qū)域 定西市的渭源縣是 中國馬鈴薯良種之鄉(xiāng) 安定區(qū)是 中國馬鈴薯之鄉(xiāng) 近年來 定西市大力推進馬鈴薯生產(chǎn)供應(yīng)全程機械化進 程 小 中型農(nóng)業(yè)機械同步發(fā)展 機耕基本實現(xiàn) 大田機 播 機管 機收穩(wěn)步推進 溫網(wǎng)室貯藏庫環(huán)境調(diào)控與種薯 繁育機械加速應(yīng)用 薯塊機器分級數(shù)粒切塊探索開展 有效提高了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的效率和效益 2 0 2 2年 定 西市馬鈴薯耕種收綜合機械化率達7 4 5 8 7 定西已 成為全國最大的脫毒種薯繁育基地 全國重要的商品薯 生產(chǎn)基地和薯制品加工基地 1 1 農(nóng)業(yè)機械化穩(wěn)步推進 勞動替代效果顯著 隨著國家農(nóng)機具購置補貼等一系列強農(nóng)惠農(nóng)及馬 鈴薯產(chǎn)業(yè)扶持政策的深入實施 農(nóng)業(yè)機械在以定西市 為主的甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯繁育供應(yīng)全過程 逐步得以應(yīng)用 農(nóng)機應(yīng)用覆蓋半干旱地區(qū) 高寒陰濕區(qū) 等不同區(qū)域 涵蓋組培車間脫毒 組培苗擴繁的洗瓶 消毒 搬運 溫網(wǎng)室原原種繁育的耕地 整地 施藥肥 收獲 大田原種一級種繁育的耕地 深耕 淺耕 深松 整地 覆膜 播種 中耕 起壟 施藥肥 滅秧 收獲 種薯 貯藏加工的運輸 堆垛 分揀 分級 裝袋等不同環(huán)節(jié) 緩解了青壯年勞動力外出導(dǎo)致勞力短缺對馬鈴薯種薯 產(chǎn)銷的影響 節(jié)省勞力 節(jié)約成本 提高效率 增加效 益 減輕土傳病害發(fā)生的效果顯著 但農(nóng)機應(yīng)用主要集 中在耕地整地環(huán)節(jié) 其他環(huán)節(jié)機械化程度相對較低 1 2 農(nóng)機需求多而雜 農(nóng)機具配套難度大 由于區(qū)域多樣的地形 氣候和馬鈴薯繁育供應(yīng)的 多品種 多級別 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯繁育技 術(shù)模式豐富多樣 不同區(qū)域原種一級種大田繁育有種 一空二 種二空二 插花種植等模式 大田地膜覆蓋有 半覆蓋小壟單行種植 半覆蓋大壟雙行種植 全覆蓋壟 溝 壟側(cè) 壟上 種植等模式 原原種溫網(wǎng)室繁育有離地 高架苗床繁育 離地低架苗床繁育 貼地網(wǎng)紗 地布 隔 離繁育 育苗盤 地布隔離繁育 水霧培繁育等模式和 第7期李永成等 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展的重點與途徑3 2 1 蛭石基質(zhì) 椰糠基質(zhì) 混合基質(zhì)等基質(zhì) 種薯貯藏有地 下窖 半地下窯 大中小型庫等多種貯藏設(shè)施和散堆貯 藏 袋裝垛藏 架式貯藏等貯藏方式 不同品種馬鈴薯 的薯形 薯色和芽眼分布差異很大 薯塊大小不同 原 種一級種和原原種分等分級設(shè)備規(guī)格不同 馬鈴薯青 頭薯 帶病薯 碰傷薯 異形薯分揀需要特殊設(shè)備 不同 品種的薯形各異 芽眼布局 形狀 大小各不相同 機械 按照種薯芽眼分布精準(zhǔn)切塊難度較大 薯塊含水量大 是一種鮮活產(chǎn)品 對搬運 貯存 分揀 包裝設(shè)備要求 高 總之 不同的繁育品種 種薯級別 繁育區(qū)域和對 應(yīng)的繁育技術(shù) 貯藏加工 運輸銷售對農(nóng)業(yè)機械的規(guī)格 大小 動力配置 作業(yè)方式提出多而雜的要求 增加了 農(nóng)機具配套難度 提高了農(nóng)機購置成本 1 3 耕地農(nóng)藝雙制約 農(nóng)機宜地化推進慢 甘肅中部丘陵地區(qū)梁 峁 溝 谷 川 臺 坪等多樣 的地貌特征 溫涼 冷溫 冷涼 寒冷多樣的熱量分布 半 干旱 半濕潤 濕潤 特濕潤多樣的水分分布 增加了農(nóng) 機道路通行和田間作業(yè)難度 雖然經(jīng)過了多年的農(nóng)田基 本建設(shè) 土地整理 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè) 但地塊小而不規(guī)則 依然是甘肅中部丘陵地區(qū)耕地的主要特征 對農(nóng)機的道 路通過性 場景適應(yīng)性 操作安全性 作業(yè)精準(zhǔn)性有較高 要求 區(qū)域年降雨集中的7 9月是馬鈴薯薯塊膨大的 關(guān)鍵時期 加之部分區(qū)域土質(zhì)黏重 對降雨集中季節(jié)田 間施用藥肥和收獲期薯土分離 收獲后種薯分等分級的 農(nóng)機有較高要求 農(nóng)機作業(yè)場景的宜機性較差 加之甘 肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯 繁育 貯藏 加工多樣的農(nóng) 藝造成現(xiàn)有農(nóng)機存在通用性差 功能單一 操作費勁和 機具難匹配等問題 農(nóng)機農(nóng)藝融合難度大 耕地宜機性 差和農(nóng)機農(nóng)藝融合難度大導(dǎo)致甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴 薯種薯的現(xiàn)有農(nóng)機宜地性較差 機械化進展緩慢 2 馬鈴薯種薯農(nóng)機需求的特點 丘陵山區(qū)農(nóng)事活動強度大 年輕人多向往進城就 業(yè) 隨著農(nóng)村勞動力減少 老齡化加速 雇工難 用工 貴 勞動力年齡大等問題日益凸顯 馬鈴薯種薯 繁育 供應(yīng)亟須順應(yīng)農(nóng)村勞動力減少和小農(nóng)戶與適度規(guī)模經(jīng) 營主體并存的現(xiàn)狀 逐步推進馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化 發(fā)展 提高種薯 繁育 供應(yīng)的機械化率 但受區(qū)域地 形地貌 氣候和耕地特點 農(nóng)業(yè)機械現(xiàn)狀 馬鈴薯種薯 生產(chǎn)供應(yīng)特殊要求 馬鈴薯種薯 繁育 供應(yīng)所需農(nóng)機 具種類見表1 等影響 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯 農(nóng)業(yè)機械化對農(nóng)業(yè)機械的需求表現(xiàn)為3點 表1 馬鈴薯種薯 繁育 供應(yīng)所需農(nóng)機具種類一覽 T a b 1 L i s t o f a g r i c u l t u r a l e q u i p m e n t t y p e s r e q u i r e d f o r s e e d p o t a t o e s b r e e d i n g a n d s u p p l y i n g 農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用場景馬鈴薯種薯 繁育 供應(yīng)作業(yè)種類作業(yè)技術(shù)要求繁育作業(yè)所需農(nóng)業(yè)機械 具 脫毒組培苗擴繁 車間及溫室 培養(yǎng)基配制 消毒 灌裝 培養(yǎng)瓶 盒 移動 脫毒苗切段擴繁 組培 車間無菌環(huán)境控制和組培溫室溫 光濕控制 脫毒組培苗溫室繁育 降低組培污染 提高繁育速度和 效率 滅菌鍋 培養(yǎng)基灌裝設(shè)備 組培苗 自動切段擴繁設(shè)備 培養(yǎng)瓶 盒 移動設(shè)備 組培車間無菌和 溫濕環(huán)境控制設(shè)備 組培溫室環(huán) 境控制設(shè)備 系統(tǒng) 洗苗設(shè)備 原原種繁育 溫網(wǎng)室 苗床準(zhǔn)備 組培苗洗苗 移栽 溫網(wǎng) 室溫光濕環(huán)境控制 水肥藥一體化 施用 原原種收獲 原原種搬運 提高脫毒組培苗移栽效率和成活 率 提高溫網(wǎng)室管理效率降低繁育 成本 原原種高效收獲 苗床準(zhǔn)備設(shè)備 組培苗高速自動 移栽機 溫網(wǎng)室環(huán)境控制設(shè)備 系 統(tǒng) 藥肥噴施設(shè)備 原原種收獲 設(shè)備 原原種搬運設(shè)備 原種一級種繁育 大田基地 耕地整地 犁地 耙耱 鎮(zhèn)壓 旋耕耕地達到松 碎 凈 平 實 墑的待播狀態(tài)犁鏵 深耕 淺耕 深松 耱 旋耕機 磙 鎮(zhèn)壓器 種薯處理 分級 切種 拌種不傷芽 切塊大小分級 上下部位芽塊分類種薯分級機 切塊機 拌種機 播種 起壟 覆膜 施肥 施藥 播種精量播 不傷薯 無漏播 無重播 高效率 低成本 起壟機 犁鏵式或旋耕式 覆膜 機 分層 施肥機 噴藥機 高速 精量播種機 田間管理 中耕培土 鋤草 追 噴 肥 噴藥 灌溉 勞動效率高 作業(yè)質(zhì)量高 勞動強 度低 培土機 施肥機 鋤草機 施藥機 水肥一體化機具 收獲運輸 殺秧 挖掘清土 集條鋪 放 撿拾 分級 裝袋 箱 運輸 抗黏降阻 少漏收 不傷薯 低勞動 強度 高作業(yè)效率 低生產(chǎn)成本 滅秧機 收獲機 撿拾 去雜 裝 袋 機 運輸車輛 種薯貯藏庫房 加工場地 搬運 分等分級 裝袋 箱 數(shù)粒 貯藏 不傷皮 揀除病爛傷青頭薯 雜質(zhì) 大小分級 按規(guī)定粒數(shù) 質(zhì)量 裝箱 袋 高效入庫 安全貯藏 裝車 高作業(yè)效率 叉車或堆垛機 貯藏架 倒包機 皮帶運輸機 數(shù)粒機 地磅 貯藏 庫環(huán)境控制設(shè)備 系統(tǒng) 3 2 2 中國農(nóng)機化學(xué)報2 0 2 5年 2 1 推進農(nóng)機作業(yè)的宜地性 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯對繁育供應(yīng)所需的 動力機械 原原種溫網(wǎng)室繁育的組培苗移栽機械 藥肥 噴施 原原種收獲設(shè)備 原種一級種大田繁育的耕地整 地 播種 田間管理 收獲運輸設(shè)備 貯藏加工的搬運 分等分級 貯藏等環(huán)節(jié)對農(nóng)機的適應(yīng)性 可靠性 穩(wěn)定 性 普適性 經(jīng)濟性有較高要求 是推進農(nóng)機宜地性的 重點 原種一級種大田耕種管收機械要適應(yīng)丘陵地區(qū) 坡陡 彎多 路窄的多樣化道路通行條件和地塊不規(guī) 則 平整度低 地埂多 部分土壤黏度大的耕作條件 原 原種繁育收獲機械要適應(yīng)溫網(wǎng)室貼地 離地不同生產(chǎn) 模式下組培苗移栽 藥肥噴施 收獲 以及種薯在不同 貯藏設(shè)施 貯藏模式下搬運 堆垛 分級分揀的需要 種薯繁育貯藏加工機械應(yīng)受多樣作業(yè)環(huán)境影響較小 具備安全 無故障地完成預(yù)定大田 溫網(wǎng)室和貯藏庫中 相對穩(wěn)定作業(yè)的能力 大田耕種管收機械要盡可能適 應(yīng)丘陵地區(qū)多樣化的作業(yè)環(huán)境 多品種馬鈴薯的繁育 多頻次的不同耕作作業(yè) 以提高農(nóng)業(yè)機械的使用率 種 薯繁育貯藏機械具要具備較大的使用范圍 較高的使 用頻次 較長的使用期限 較低的作業(yè)能耗 適當(dāng)?shù)馁?機費用以及較低的能耗 以降低機械的購買使用成本 2 2 增強農(nóng)機使用的適用性 甘肅中部丘陵地區(qū)小農(nóng)戶 家庭農(nóng)場 農(nóng)民專業(yè)合 作社 企業(yè)等多種馬鈴薯種薯繁育經(jīng)營主體并存且繁育 貯藏設(shè)施各不相同 區(qū)域勞動力老齡化凸顯 種薯繁育 供應(yīng)勞動強度較大 對脫毒苗組培擴繁環(huán)節(jié)的培養(yǎng)基灌 裝設(shè)備 組培苗切段擴繁機械 培養(yǎng)瓶 盒 移動設(shè)備 組 培苗繁育溫室溫濕光控制設(shè)備 原原種繁育環(huán)節(jié)的組培 苗移栽機械 溫網(wǎng)室溫濕光氣控制設(shè)備 藥肥噴施設(shè)備 原原種收獲機械 原種一級種大田耕種管收環(huán)節(jié)的中小 型動力設(shè)備和配套耕種機具及長航程飛防無人機 種薯 收獲機械 種薯貯藏環(huán)節(jié)的搬運 堆垛 分級分揀機械和 貯藏庫環(huán)境控制設(shè)備 系統(tǒng) 具有不同要求 需要通過農(nóng) 業(yè)機械的多樣化 多用化 個性化 自動化 舒適化研發(fā) 增強馬鈴薯種薯農(nóng)機適用性 馬鈴薯種薯農(nóng)機要中小 型并存 滿足適度規(guī)模農(nóng)業(yè) 山地農(nóng)業(yè) 保護地農(nóng)業(yè) 老 人農(nóng)業(yè)和溫網(wǎng)室及大中小型貯藏設(shè)施的不同場景作業(yè) 需求 農(nóng)機要適應(yīng)不同區(qū)域 多種環(huán)境 多樣品種 多種 模式的作業(yè)條件 通過農(nóng)機具組裝盡可能實現(xiàn)一機多 用 最好能開發(fā)定制化的農(nóng)機 應(yīng)用信息技術(shù) 智能技術(shù) 改進農(nóng)機 實現(xiàn)農(nóng)機關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和作業(yè)參數(shù)隨 作業(yè)條件自適應(yīng)調(diào)控 從動力機械操控 脫毒組培苗切 段擴繁 脫毒組培苗移栽 病蟲害無人機飛防 組培車間 溫網(wǎng)室貯藏庫環(huán)境調(diào)控等環(huán)節(jié)重點突破 以提高機械的 適應(yīng)性和作業(yè)的自動化 精準(zhǔn)化程度 開發(fā)可乘坐 輕簡 化 自走式 省力省時的農(nóng)業(yè)機械 降低農(nóng)機操作的勞動 強度 提高農(nóng)機作業(yè)效率 2 3 提升種薯繁供的機械化 馬鈴薯原種一級種的薯塊在收獲時需要完成薯塊 與土壤的分離 馬鈴薯品種多 薯塊含水量高 形狀大 小不同 不易分級 難于貯存 繁育 運輸 貯藏對農(nóng)機 的要求比一般作物高 馬鈴薯種薯繁育供應(yīng)包括馬鈴 薯脫毒苗組培擴繁 原原種溫網(wǎng)室保護地繁育 原種一 級種大田自然隔離繁育等不同級別種薯繁育和種薯搬 運 貯藏 分揀 包裝等初加工環(huán)節(jié) 較商品馬鈴薯生產(chǎn) 加工對農(nóng)機有更為迫切 精準(zhǔn) 多樣 精細 配套的需 求 馬鈴薯薯塊產(chǎn)量高 播種收獲貯藏搬運勞動強度 大 脫毒苗組培擴繁和原原種繁育用工量大 亟須農(nóng)業(yè) 機械替代勞動力 脫毒苗組培擴繁對組培車間 組培溫 室等環(huán)境和無菌環(huán)境的調(diào)控設(shè)備和培養(yǎng)基 組培苗搬 運設(shè)備及操作者的熟練程度有較高要求 原原種繁育 對溫網(wǎng)室的溫光濕氣環(huán)境調(diào)控設(shè)備 水肥藥施用設(shè)備 原原種收獲設(shè)備有較高要求 種薯貯藏對貯藏庫的溫 濕氣光要求很高 需要精準(zhǔn)調(diào)控 原種一級種大田自然 隔離繁育基地地形地貌復(fù)雜 耕地土壤各不相同且道 路較窄 崎嶇 彎曲 原原種繁育溫網(wǎng)室和種薯貯藏庫 規(guī)模大小不一 結(jié)構(gòu)多種多樣 需要適應(yīng)多種場景的農(nóng) 機開展作業(yè) 脫毒組培苗莖稈細弱 切段擴繁和移栽需 要細致操作 不同品種的薯塊形狀多樣 大小不同增加 了種薯機械切塊難度 薯皮較嫩 新收薯塊搬運易發(fā)生 薯皮擦破現(xiàn)象 薯塊形狀皮色不同導(dǎo)致薯塊分等分級 和青頭薯 損傷薯 病爛薯 異形薯挑揀難以精準(zhǔn)進行 原原種精準(zhǔn)數(shù)粒有利于原種的精細播種 種薯貯藏窖 庫內(nèi)環(huán)境精細控制有利于種薯的安全貯藏 甘肅中部 丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯繁育機械存在動力偏小 適宜種 類少 機具不配套等不利于馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā) 展的問題 3 馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展的重點與措施 甘肅中部丘陵地區(qū)多樣化 多功能 小批量的農(nóng)業(yè) 機械需求造成農(nóng)機研發(fā) 制造 維修成本高 甘肅中部 丘陵地區(qū)復(fù)雜的農(nóng)機使用場景和農(nóng)機使用者的價格承 受能力之間存在矛盾 導(dǎo)致現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機械同質(zhì)化嚴(yán)重 產(chǎn)品種類少 功能單一 區(qū)域農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展總體滯 后 馬鈴薯種薯繁育對隔離條件要求高 種薯繁育環(huán)節(jié) 多 種薯繁育對農(nóng)機種類和功能有特殊需求 加之甘肅 中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯產(chǎn)區(qū)與精準(zhǔn)脫貧地區(qū)高度重 合 導(dǎo)致馬鈴薯種薯繁育農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展相對滯后 造 成馬鈴薯種薯 繁育 供應(yīng)部分環(huán)節(jié)不同程度存在 無 機可用 無好機用 有機難用 有機閑置 等問題 第7期李永成等 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展的重點與途徑3 2 3 近年來 現(xiàn)代信息技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等快速發(fā)展的技術(shù) 供給因素和我國農(nóng)業(yè)資源稟賦變化及由此產(chǎn)生的農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)方式 生產(chǎn)關(guān)系轉(zhuǎn)變的內(nèi)在要求 推動智慧農(nóng)業(yè)在 我國快速發(fā)展 8 促進了不同學(xué)科 不同行業(yè)的跨界融 合及行業(yè)內(nèi)部的深度融合 雖然智慧農(nóng)業(yè)面臨農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)非結(jié)構(gòu)環(huán)境 高精度農(nóng)藝和強農(nóng)時約束三大挑戰(zhàn) 1 但智慧農(nóng)業(yè)在軟件和硬件兩方面快速發(fā)展 尤其農(nóng)業(yè) 傳感器新原理 新技術(shù) 新材料和新工藝不斷得到突 破 各類農(nóng)業(yè)機械新技術(shù) 新材料 新工藝的融合發(fā)展 將為甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯宜地農(nóng)機的研發(fā) 制造 使用帶來更多的科技突破和發(fā)展機遇 甘肅中 部丘陵地區(qū)推進馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化 要針對區(qū)域 年輕勞動力減少 馬鈴薯種薯繁育環(huán)節(jié)多 大田繁育和 種薯貯藏勞動強度大 農(nóng)機作業(yè)條件差 亟須農(nóng)機替代 勞力但宜地農(nóng)機缺少的突出問題 從立足實際適度超 前研發(fā)宜地農(nóng)機增加使用頻率 精工制造豐富宜地農(nóng) 機品類拓寬使用范圍 政策扶持模式創(chuàng)新推進宜地農(nóng) 機應(yīng)用三方面系統(tǒng)考慮 一體推進 逐步實現(xiàn)馬鈴薯種 薯宜地農(nóng)機 有用 好用 用得起 進而實現(xiàn) 好機能 用 推進馬鈴薯種薯農(nóng)機宜地化發(fā)展 3 1 協(xié)作創(chuàng)新適度超前研發(fā)宜地配套農(nóng)機 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯農(nóng)機應(yīng)用場景復(fù)雜 多樣是農(nóng)機宜地化發(fā)展相對滯后的主要原因之一 近 年來 國家持續(xù)鞏固拓展脫貧攻堅成果 接續(xù)推進鄉(xiāng)村 振興 加大高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)力度 實施馬鈴薯良種制種 大縣獎勵 馬鈴薯產(chǎn)業(yè)集群項目 農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工補 助項目 甘肅中部丘陵地區(qū)農(nóng)機作業(yè)場景的宜機化程 度有所提高 相對規(guī)范穩(wěn)定的種薯繁育模式逐步形成 新型經(jīng)營主體穩(wěn)步發(fā)展 甘肅中部丘陵地區(qū)推進馬鈴 薯種薯農(nóng)機宜地化 要充分考慮農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展條件 變化趨勢 按照適用 安全 綠色 經(jīng)濟 輕簡 高效的目 標(biāo)和滿足當(dāng)前 適度超前 多場景使用的思路 政產(chǎn)學(xué) 研推用共同參與 多方協(xié)同攻關(guān) 以農(nóng)機與農(nóng)藝融合 機械化與信息化融合 農(nóng)業(yè)機械與地形地塊相適應(yīng) 機 具配套模式與經(jīng)營規(guī)模相適應(yīng)為路徑 研制區(qū)域特色 突出 滿足經(jīng)營主體需要 適應(yīng)一定規(guī)模大田 較小規(guī) 模保護地 大中小貯藏設(shè)施等應(yīng)用場景的中小型宜地 化農(nóng)機 應(yīng)用新技術(shù) 新工藝 新材料尤其傳感器 采 集器 控制器 執(zhí)行器等設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化研發(fā)制造與甘肅中 部丘陵地區(qū)地形地貌特點和馬鈴薯種薯繁育供應(yīng)需求 適配的動力機械 配套機具 動力機械 傳動機構(gòu) 作業(yè) 機具要系列化設(shè)計 按照種薯不同繁育區(qū)域 繁育環(huán)節(jié)的特點和需要 馬鈴薯種薯繁育動力機械重點發(fā)展經(jīng)濟適用的1 5 8 0 k W中型 1 0 1 4 k W小型大田宜地化作業(yè)機械和 6 9 k W微型保護地通用型作業(yè)機械 原種一級種貯 藏堆垛選擇舉升6 m以上 舉重2 t以上的叉車 原原 種貯藏堆碼按貯藏庫結(jié)構(gòu)選用適宜舉升高度和舉重量 的小型堆碼 高 機 動力機械要適度高配 為今后發(fā)展 留足空間 按照原種一級種大田作業(yè)和馬鈴薯種薯貯藏加工 不同環(huán)節(jié)需求 循序漸進地研制與動力機械相配套的 系列化 模塊化或復(fù)式化作業(yè)機具 按照模塊化制造分 段作業(yè)或一體化集成設(shè)計制造聯(lián)合作業(yè)兩條途徑 設(shè) 計通用的標(biāo)準(zhǔn)接口 探索便捷組配協(xié)同控制的途徑 靈 活快速組配動力機械與作業(yè)機具 作業(yè)機具與作業(yè)機 具 實現(xiàn)動力機械一機多用 農(nóng)機多作業(yè)模式切換 提 供一次性聯(lián)合完成多項作業(yè)或單獨開展某項作業(yè)的個 性化選擇 以提高農(nóng)機作業(yè)效率 降低農(nóng)機的使用成 本 縮短農(nóng)機研發(fā)周期和降低研發(fā)成本 在勞動強度大 重復(fù)作業(yè)多 操作難度大 技術(shù)要 求高的環(huán)節(jié) 如脫毒組培苗切段擴繁 組培苗移栽 溫 網(wǎng)室貯藏庫溫光濕氣調(diào)控 種薯切塊 原種一級種大田 施用藥肥 種薯出入庫加工等環(huán)節(jié) 研制組培苗自動切 段擴繁設(shè)備 組培苗高速自動移栽機械 種薯切塊設(shè) 備 種薯貯藏堆垛配套設(shè)備 推動馬鈴薯種薯機械向自 動化繁育貯藏 智能化管理運行持續(xù)改進 減輕馬鈴薯 種薯產(chǎn)銷對勞動力的過度依賴 以降低勞動強度 提高 作業(yè)效率 減少運行管理成本 3 2 重點突破精工制造模塊化宜地農(nóng)機具 甘肅中部丘陵地區(qū)馬鈴薯種薯宜地農(nóng)機制造要充 分考慮該區(qū)域地形地貌多樣 氣候冷涼降雨集中 部分 耕地土質(zhì)黏重 地塊相對細碎且不規(guī)則不平整 馬鈴薯 品種多種薯繁育環(huán)節(jié)多 種薯繁育貯藏勞動強度大用 工多 種薯繁育主體規(guī)模實力大小不一的實際 優(yōu)化中 小型動力農(nóng)機配置和模塊化作業(yè)機具配套方案 在農(nóng) 機具中小兼有 動力機械一機多用 耕作收獲減阻抗 黏 農(nóng)機操作靈活高效 農(nóng)機作業(yè)省力舒適 模塊機具 組合使用 優(yōu)質(zhì)材料精工制造等方面著力 制造符合國 家 行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的模塊化 個性化 定制化的系列農(nóng) 業(yè)機械 通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接動力機械與作業(yè)機具開展 獨立作業(yè)或聯(lián)合作業(yè) 制造環(huán)節(jié)產(chǎn)研用緊密結(jié)合 在 制造試用過程中不斷發(fā)現(xiàn)制約農(nóng)機宜地性的問題 應(yīng) 用新技術(shù)新材料逐步改進完善 進一步提高農(nóng)機的宜 地性 加快推進樣機研制向宜地農(nóng)機制造應(yīng)用轉(zhuǎn)化 動力機械根據(jù)生產(chǎn)實際選用前后橋鉸接扭腰轉(zhuǎn) 向 四輪轉(zhuǎn)向 差速轉(zhuǎn)向 無級變速 軸距可調(diào) 雙向駕 駛 多樣化行走部件 輪胎 履帶 前履后輪 輪履互 換 等減小轉(zhuǎn)彎半徑 提高農(nóng)業(yè)機械 原地掉頭 能力 從四輪等大 輪距可調(diào) 車身調(diào)平 單側(cè)自動升降 低 3 2 4 中國農(nóng)機化學(xué)報2 0 2 5年 矮寬結(jié)構(gòu) 低重心 四輪制動等方面提高農(nóng)業(yè)機械的 抗傾翻能力和作業(yè)質(zhì)量 從自走式 可駕乘 電液控制 等方面提高農(nóng)機操控的舒適度 標(biāo)準(zhǔn)接口分傳動機構(gòu)和數(shù)據(jù)接口 傳動機構(gòu)從標(biāo) 準(zhǔn)化接口設(shè)置 多接口輸出動力等方面提高農(nóng)業(yè)機械 與不同作業(yè)機具的動力轉(zhuǎn)移能力 數(shù)據(jù)接口通過配 置m i c r o u s b l i g h t n i n g t y p e c 三合一接口等各類接 口滿足數(shù)據(jù)的傳輸需要 原種一級種大田耕種管收作業(yè)機械根據(jù)種薯繁育 需要開發(fā)具備不同作業(yè)功能的分段作業(yè)機具 若作業(yè) 環(huán)節(jié)連續(xù)性高且作業(yè)場景允許 可制造中小型復(fù)式作 業(yè)機具 一次活動完成多項作業(yè)或不同模塊機具組合 作業(yè) 以適應(yīng)地形復(fù)雜 道路通過性差和地塊大小不同 且不規(guī)則的作業(yè)場景 田間噴施藥劑應(yīng)用定時測距導(dǎo) 航衛(wèi)星全球定位系統(tǒng) 人工智能技術(shù) 機器視覺技術(shù) 傳感器技術(shù) 遠程控制技術(shù) 仿地飛行 噴桿調(diào)平 技 術(shù) 姿態(tài)智能控制技術(shù) 動態(tài)避障技術(shù)發(fā)展自動化 智 能化 精準(zhǔn)化作業(yè)和運行時間長的農(nóng)用植保飛防無人 機 多旋翼飛防無人機短時間作業(yè)從多配備用電池 提 高電池容量等方面增強電池動力無人機的續(xù)航能力 長時間 大范圍作業(yè)從應(yīng)用電池快充技術(shù) 選用油料動 力無人機等方面增強無人機的續(xù)航能力 以適應(yīng)地形 復(fù)雜 地塊分散 交通距離遠的作業(yè)場景 解決降雨時 段人與農(nóng)機不便進入地塊噴施藥肥的問題 天晴時段 農(nóng)機可入地作業(yè)時 也可選用適合高度的高地隙 底盤 增強型 噴桿隨地形姿態(tài)調(diào)整的遙控自走式無人機田 間噴藥 降低藥肥施用成本和勞動強度 耕作收獲應(yīng) 用整機隨作業(yè)條件自適應(yīng)全姿態(tài)調(diào)整技術(shù) 滅秧機械 采用機具壟型自適應(yīng)技術(shù) 甩刀負(fù)壓吸苗碎秧技術(shù) 收 獲機械選用中小型自走式 9 或牽引式單行 雙行 收獲 機 采用仿生鏟減阻抗黏技術(shù) 1 0 薯土減黏脫附技術(shù) 和薯塊柔性輸送防傷皮技術(shù) 殘膜回收技術(shù) 提高農(nóng)機 的田間作業(yè)適應(yīng)性 種薯運輸根據(jù)道路通行條件和生 產(chǎn)規(guī)?？蛇x用三輪拖拉機 四輪拖拉機 微型貨車 薯 塊專用運輸車 微型電動車等農(nóng)機 種薯包裝結(jié)合貯 藏運輸條件選用噸包 網(wǎng)袋 框 籠 裝 散裝 建設(shè)潔凈組培車間 根據(jù)培養(yǎng)規(guī)模配備適宜大小 的滅菌鍋 培養(yǎng)基自動化灌裝設(shè)備 組培車間無菌環(huán)境 與溫光控制設(shè)備 培養(yǎng)瓶 盒 移動設(shè)備 洗苗設(shè)備 脫 毒組培苗切段擴繁應(yīng)用隨動雙目視覺方法識別組培 苗 1 1 圖像投影分析方法識別組培苗生長點位置 1 2 激光切割技術(shù) 1 3 傳感器技術(shù) 氣力引導(dǎo)式移植手 1 4 適合機械化生產(chǎn)的馬鈴薯組培苗培養(yǎng)盒 1 5 采用多手 并行接種作業(yè)模式提高接種效率 1 6 組培苗繁育溫 室管理采用優(yōu)化的光溫濕氣自動調(diào)控設(shè)備 系統(tǒng) 施