马铃薯种植机研究现状及发展趋势.pdf
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1、第 卷 第 期 年 月林 业 机 械 与 木 工 设 备 .综 述马铃薯种植机研究现状及发展趋势高全德 高爱民 孟养荣(甘肃农业大学机电工程学院甘肃 兰州)摘 要:我国马铃薯种植地形复杂种植模式差异大随着种植面积逐年扩大对于马铃薯种植机的要求也越来越高 总结了马铃薯种植机核心部件的工作原理和国内外马铃薯种植机的应用现状及研究进展指出我国马铃薯种植机发展过程中存在的问题分析我国马铃薯种植机的发展方向以期为我国马铃薯种植机发展提供参考关键词:马铃薯种植机现状中图分类号:文献标识码:文章编号:()():.:收稿日期:基金项目:甘肃省自然基金()甘肃省教育厅产业支撑项目()第一作者简介:高全德硕士研究
2、生主要从事农业机械设备研究:.通讯作者:高爱民副教授博士硕士生导师主要从事农业工程技术与装备研究:.马铃薯是一种全球性作物用途广产业结构链长是全球第四大粮食作物 它在不同气候条件下都可以种植其生长周期比较短产量高 我国是全世界马铃薯种植面积最大的国家我国马铃薯种植方式主要以人工或半机械化为主机械化种植占比不足 由于现在农村年轻人口外流劳动力严重不足加之人工作业效率低马铃薯种植茬口短严重制约了国内马铃薯产业的发展 机械化种植相比人工种植效率可以至少提高三倍节约成本能够提高农户种植的积极性 因此机械化播种是马铃薯大面积种植的前提是马铃薯产业快速发展必不可少的环节 本文介绍了国内外典型马铃薯种植机及
3、核心零部件的类型及工作原理对各类机具作业特点进行分析总结阐述了我国马铃薯种植机研究现状指出我国与国外存在的差距分析了我国马铃薯种植机的发展方向林业机械与木工设备第 卷 马铃薯种植机类型马铃薯种植机的核心零部件是排种器按排种器的类型分马铃薯种植机主要有勺式、带式、针刺式、气吸式、转盘式五种类型以勺式应用最广.勺式马铃薯种植机勺式马铃薯种植机根据排种装置驱动力的传输方式不同分为带传输和链传输其工作原理是:地轮驱动传输链(带)通过种勺在种箱内取种种箱呈倒三角形薯种在重力的作用下自动补充到种箱底端的取种区在这个工作的过程中为防薯种结拱导致其不能自动补充到待取种区在种箱中会有机械装置不断搅动薯种或在种箱
4、壁上装有震动装置使种箱壁不停震动 排种链(带)向上循环转动带动种勺依次从取种区取种取完种后为防止重播会有清种装置在向上运动的过程中自动清种待种勺过了最高点后由于重力的作用薯种会落到前一个种勺的背面接着在导种管和种勺的共同支撑下种薯继续向下运动到达排种点之后传动链(带)带动种勺向相反的方向运动以继续取种薯种则失去支撑自动掉入种沟完成一次排种 随着机具的前进排种器有规律循环作业 带勺式排种器的优点是结构简单维护方便可以缓和冲击和振动传动更平稳容易添加振动装置去使用 缺点是皮带容易打滑可靠性较低 链传动效率更高株距也更准确可以在不同工况下工作更可靠 缺点是取种过程中对种薯的破坏力强影响种薯的发芽出苗
5、 勺式马铃薯种植机有:德国格瑞莫、中机美诺、印度天鹅农业 .带式马铃薯种植机带式马铃薯种植机排种装置的工作原理是:种箱中的种薯经限流装置自动掉入传送带一端传送带由数根皮带组成三组四周都被围起来防止种薯掉落中间一组由两根皮带组成可以将种薯依次单个排列输送到排种区跟另一个同步转动的橡胶滚轮夹持投入种沟在运动的过程中多余的种薯从两边被反向运动的传送带运回到待取种区在这个过程中两边较高的薯种不停往中央挤动补位 该机具取种效率高对种薯的大小形状要求不高 目前采用该技术且具有代表性的种植机有英国斯坦登公司的芝诺 及德国格瑞莫制造的 系列机具.转盘式马铃薯种植机转盘式马铃薯种植机的核心部件排种器是一个圆形转
6、盘内部被隔板沿转盘一周分成小格挡圆盘的上端完全开放方便人工放种底部留一个开口用于排种 作业时由人工从种箱底端取种放入排种器转盘的各个小格挡中地轮驱动转盘转动当转动至底部开口处种薯在重力作用下掉入导种管通过导种管排入种沟 这种机械化种植方式的优点是重播、漏播率极低缺点是需要大量人力辅助作业成本高效率较低 意大利 公司生产的 型转 盘 式 马 铃 薯 种 植 机 是 采 用 该 技 术 的 代 表机具.气吸式马铃薯种植机气吸式马铃薯种植机借助气压来完成播种工作主要分为气吸式、气压式、气吹式和中央集排式等几种类型 其工作原理是:气动装置在将薯种从种箱中取出时使用高负压操作以吸附和保持薯种多余的薯种会
7、被相关的清理装置清除并再次返回种箱以备后用剩余的薯种在合适的区域(无负压)释放并落入苗床 气动式装置具有对薯种损坏率低、对不同大小和形状的薯种适应性强、操作速度快等优点 例如美国克拉里洛克伍德 型气力式马铃薯种植机是采用该技术的具有代表性的种植机.针刺式马铃薯种植机针刺式马铃薯种植机排种器的工作原理是:取种圆盘外侧周围等距分布跟圆周相切的针刺地轮驱动取种圆盘转动当转至取种区时针刺扎取一个马铃薯种接着转动至投种区时拨出刺针薯种自然脱落完成一次作业 这种排种的优势是种薯的形状和大小对种植的均匀度没有影响效率也高短板是在取种的过程种扎伤了种薯容易发生病菌相互感染严重影响出苗应用较少 针刺技术与装备的
8、研究主要集中在美国 世纪申请了多项以针刺研发为中心的技术发明专利典型型号是 系列播种机 国外研究现状 世纪初西方发达国家开始大量种植马铃薯逐渐出现辅助人工种植的机械农具结构相对简单第 期高全德等:马铃薯种植机研究现状及发展趋势降低了工人劳动强度 发展到 年代末出现了可以完全替代人工种植马铃薯的机械 年代初逐步出现自动化播种的大型机械 随着马铃薯种植产业链的完善国外马铃薯种植机逐步开始向智能化发展整机的作业效率、播种质量都大幅提升英国斯坦登公司研发的 系列马铃薯种植机一次作业可以完成 行播种同时完成施肥、起垄等配套作业美国 公司研发生产的 系列气吸式马铃薯种植机有、等 种型号该系列种植机采用负压
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- 马铃薯 种植 研究 现状 发展趋势
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