木薯種植機(jī)械化技術(shù)研究

木薯是中國華南地區(qū)一種重要的淀粉或能源作物,但產(chǎn)量無法滿足國內(nèi)需求,木薯干片或淀粉進(jìn)口量逐年增加。由于木薯生產(chǎn)主要依靠人工勞動、人工成本高,導(dǎo)致木薯種植效益降低、面積不斷減少。提高木薯機(jī)械化水平,是增加木薯種植效益的有效途徑。近年來中國研發(fā)的木薯收獲機(jī),主要使用90馬力輪式拖拉機(jī)為牽引動力,而目前中國木薯栽培主要采用行距為80~100cm的等行距方式,不利于機(jī)械化收獲。

主要原因是收獲機(jī)挖掘塊根時,拖拉機(jī)行走輪不可避免地碾壓在木薯行上而壓斷木薯塊根,造成塊根損失率高達(dá)17%。為避免拖拉機(jī)碾壓木薯行、提高塊根收獲率,針對有利于機(jī)械化收獲的要求,以90馬力拖拉機(jī)的輪距尺寸為參考,設(shè)計了寬行距為120cm、窄行距為60cm、壟高為25~30cm的寬窄雙行起壟種植的栽培模式,研制了配套的木薯起壟機(jī)和木薯聯(lián)合種植機(jī),并在廣東、海南、廣西、云南等地開展不同產(chǎn)區(qū)適應(yīng)性試驗。

試驗表明,采用寬窄雙行起壟種植栽培模式,起壟機(jī)作業(yè)效率每小時0.6~0.8公頃,種植機(jī)作業(yè)效率約每小時0.6~0.7公頃,機(jī)械化種植效率比人工提高了23倍,機(jī)械化種植成本僅為人工種植的50%,木薯產(chǎn)量在33~42t/公頃,機(jī)械化收獲時能夠有效避免拖拉機(jī)碾壓木薯行、顯著減少斷薯,損失率在5%以下。木薯寬窄雙行起壟栽培模式,能夠較好地適宜機(jī)械化種植與收獲,促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的高度融合。

主要設(shè)備：

   一、2CMS-2Q型木薯旋耕起壟機(jī)：根據(jù)木薯寬窄雙行起壟種植對壟形的要求,研制了專用的2CMS-2Q型木薯旋耕起壟機(jī),以90馬力拖拉機(jī)為動力,生產(chǎn)效率約每小時0.6~0.8公頃。2CMS-2Q型木薯旋耕起壟機(jī)基于通用旋耕機(jī)進(jìn)行二次開發(fā)而成,在旋耕機(jī)后部加裝了一套成壟集土器。成壟集土器呈梯形體,頂部和兩側(cè)設(shè)有壓泥板,利用旋耕刀組的切土拋土的特性,在土壤松碎過程中,實現(xiàn)對土壤的輸送、堆積和整形,獲得種植木薯所需、三面平整的壟形。旋耕刀片在刀軸上呈左右對向安裝,以形成兩側(cè)土壤向中間堆積的效果。土壤較松軟、耕層較深的木薯地,可用1GL-180型木薯旋耕起壟機(jī)一次作業(yè)即可獲得壟形。

土壤較板結(jié)、耕層較淺的木薯地,需要先深松旋耕一次碎土并增加耕層土壤,這樣壟形成型好、壟面平整、覆蓋嚴(yán)密。作業(yè)時,不同耕地土質(zhì)情況,起壟高度和壟面寬度有一定的差異,較松軟或耕層較深的土質(zhì)起壟30cm高度有保證;較濕軟的泥土,壟面寬度保持較好;干燥土壤流動性較大,壟面邊沿的泥土有下滑現(xiàn)象,壟面寬度將有所縮小;板結(jié)土質(zhì)或耕層較淺的土壤,起壟高度約在25cm。在一定范圍內(nèi)的壟形變化,對木薯機(jī)械化種植和生長影響不大。

二、2CMS-2型壟作式木薯聯(lián)合種植機(jī)：根據(jù)木薯寬窄雙行起壟種植壟形的要求,研制了2CMS-2型壟作式木薯聯(lián)合種植機(jī),以100馬力拖拉機(jī)為動力,配備2名操作工,生產(chǎn)效率約第小時0.6~0.7公頃。2CMS-2型壟作式木薯聯(lián)合種植機(jī),由機(jī)架、驅(qū)動地輪、開溝器、切種裝置、施肥機(jī)構(gòu)、種莖架、肥料箱、座椅、覆土機(jī)構(gòu)、護(hù)壟板等組成。作業(yè)時,在大壟上沿縱向方向,種植機(jī)在壟上一次完成2行木薯的種植,包括開種植溝、木薯切種、下種、施肥和覆土。

   種植機(jī)切種機(jī)構(gòu)、施肥機(jī)構(gòu)依靠一對驅(qū)動地輪獲得動力,以鏈傳動與齒輪傳動相結(jié)合的傳動方式,能夠適應(yīng)田間惡劣多變的作業(yè)環(huán)境;特殊設(shè)計的種莖切斷裝置,解決了切種過程中出現(xiàn)的漏切、堵塞等問題,種莖切斷長度16cm,長度均勻度≥85%,種莖破損率≤4%。為防止種植過程中壟形被破壞,木薯種植機(jī)設(shè)有1對保持壟形的側(cè)面護(hù)壟板和1片后壟面刮板,使種植前后壟形基本保持不變。