生姜收獲機(jī)械化作業(yè)的研究與探討

王紹江張仁君宗金成魏積利

生姜既是一種調(diào)味蔬菜，也是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，隨著科技成果的推廣普及，生姜單位面積產(chǎn)量不斷提高，因而在我國的許多地區(qū)迅速發(fā)展起來，并以其見效快、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢成為農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)收入來源及重要的致富途徑。

目前，生姜種植機(jī)械化程度較低，嚴(yán)重制約了生姜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。盡管生姜種植前期的起壟作業(yè)已逐漸由小型園田機(jī)械取代人工作業(yè)，但姜芽的下種、中期的破壟、成熟后的收獲等，仍然以人工作業(yè)為主。為了研究探索生姜生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的途徑，自2006年開始，筆者陸續(xù)對(duì)以山東省為核心的周邊省市進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，廣泛聽取了姜農(nóng)對(duì)生姜種植、收獲機(jī)具的意見、建議及對(duì)生姜生產(chǎn)機(jī)械化手段的迫切要求，在進(jìn)一步開發(fā)研制先進(jìn)生姜收獲機(jī)械的同時(shí)，著重尋求適應(yīng)性好、損失率低、作業(yè)效率高的生姜收獲機(jī)械推介給生姜種植產(chǎn)業(yè)，以滿足生產(chǎn)一線的需要。

目前，國內(nèi)生姜收獲機(jī)械主要有兩大類、三種形式。

1.挖掘類機(jī)械：主要工作原理是使用左右兩把與地面呈一定傾角的“L”型彎刀，順姜壟方向從生姜生長位置底部縱向切過姜壟，通過對(duì)姜壟整體疏松后，繼而由人工提拉姜秸，使生姜出土。這種機(jī)型，以手扶拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)為動(dòng)力，通過加裝中間傳動(dòng)裝置，提高離地間隙，保證機(jī)械的通過性，進(jìn)而通過后懸掛的作業(yè)機(jī)具完成生姜收獲作業(yè)。典型機(jī)具有兩種：一種是由龍口市農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣站自主開發(fā)研制的4JW-1型四驅(qū)自走式大姜收獲機(jī)，整機(jī)為手扶液壓操縱四輪驅(qū)動(dòng)，輔以適當(dāng)機(jī)具后還可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物中耕除草、起壟等作業(yè)，動(dòng)力性好、適應(yīng)性好、機(jī)動(dòng)性好、作業(yè)效率高、損失低。（圖1）.該機(jī)2008年10月通過了山東省科技廳組織的科技成果鑒定，2009年通過山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣鑒定并進(jìn)入山東省2010年農(nóng)業(yè)機(jī)械購置補(bǔ)貼目錄。該機(jī)配備動(dòng)力8～15KW,最小離地間隙 520mm,輪距 600～800mm,適應(yīng)行距 600～750mm，最大收獲幅寬430mm，挖掘深度是溝底以下60～100mm，漏收率≤30%，新姜損傷率＜0.8%，生產(chǎn)率不低于 1333～2000m2/h(2～3畝/小時(shí))。另一種是濰坊道成機(jī)電科技公司生產(chǎn)的DC4US-600大姜收獲機(jī)（圖2），該機(jī)的整體結(jié)構(gòu)也是手扶操縱液壓模式，但其行走部分采用了履帶式。配備動(dòng)力7.35KW以上，輪距720mm，最小離地間隙470mm，作業(yè)幅寬600-750mm，作業(yè)效率1000～1300m2/h(1.5-2畝/小時(shí))。該機(jī)2009年10月通過山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣鑒定，并已進(jìn)入2010年山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械購置補(bǔ)貼目錄。

2.強(qiáng)制提拉秸稈類機(jī)械：該機(jī)型主要代表機(jī)械是由山東省農(nóng)機(jī)研究所研制生產(chǎn)的4GJ1型生姜收獲機(jī)(圖3)，該機(jī)的工作原理是采用橡膠帶夾持姜秸，通過機(jī)具前行將姜秸連同生姜從地里提拉起來，而后放回原地，使土壤疏松，后續(xù)人工就可以輕松的把生姜提拉出來。該機(jī)是生姜收獲專用機(jī)械，設(shè)計(jì)小巧，為四輪驅(qū)動(dòng)模式，操作靈活方便，配備動(dòng)力為小型汽油或柴油機(jī)，外型尺寸：1891×690×1150（mm）,整機(jī)質(zhì)量 225kg,標(biāo)定功率 4kw,適應(yīng)行距550-700mm,純生產(chǎn)效率 670;～1000m2/h(1-1.5畝/小時(shí))，漏拔率≤5%，新姜損失率≤2%，老姜漏收率≤50%。

兩類機(jī)型各有優(yōu)缺點(diǎn)，挖掘類機(jī)械受土壤墑情的制約，土壤過干，機(jī)械工作阻力加大，同時(shí)后續(xù)人工提拉生姜時(shí)易造成破損及老姜漏收；土壤過濕影響整機(jī)的動(dòng)力性和通過性。但該類機(jī)械在輔以適當(dāng)?shù)臋C(jī)具后便于實(shí)現(xiàn)更多的作業(yè)項(xiàng)目。強(qiáng)制提拉秸稈類機(jī)械受姜苗密集程度影響較明顯，姜苗過密、過疏及疏密不均等都會(huì)影響收獲效果。

就目前所見的幾種生姜收獲機(jī)械而言，筆者認(rèn)為：其一，受生姜種植模式的影響，生姜收獲機(jī)械應(yīng)向小型、大型兩個(gè)方向發(fā)展。小型機(jī)械應(yīng)考慮多功能，體現(xiàn)一機(jī)多用，使百姓避免資金重復(fù)投資，以適應(yīng)中、小地塊作業(yè)；大型機(jī)械可以考慮側(cè)置懸掛，充分利用已有的中、大型拖拉機(jī)，實(shí)現(xiàn)多行收獲，為大地塊規(guī)模種植或農(nóng)場、莊園等服務(wù)；其二，擴(kuò)大機(jī)械化收獲環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自起獲到裝箱的聯(lián)合機(jī)械作業(yè)模式；其三，應(yīng)進(jìn)一步提高生姜收獲機(jī)械的技術(shù)含量，盡快實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化模式。