我国自主研制马铃薯联合收获装备系列 破解丘陵平原全场景机械化难题

马铃薯是重要的粮食兼用作物,也是许多地区推进特色产业、巩固脱贫成果与乡村振兴衔接的重要支撑。但在产业链中,收获环节长期是机械化推广的难点。 目前不少产区仍以人工采挖或挖掘后捡拾为主,用工占生产全过程的比重高,组织成本上升、作业效率偏低。集中成熟期还容易出现"用工紧、收不完、损耗大"的问题。特别是在丘陵山区,地块零碎、坡度起伏、土壤条件差异明显,对装备的通过性、仿形能力和作业稳定性提出更高要求。 问题的根源既在自然条件,也在技术供给。我国马铃薯种植跨越平原到山地丘陵、旱地到灌区,地形地貌与土壤含水率差异显著。同一地区内部也常存在地块小而分散、田间障碍多、垄型不统一等约束。同时,马铃薯块茎易受机械损伤,鲜食薯对外观与损伤率要求严格,粉用薯则更看重效率与适应性。不同用途对挖掘强度、分离清选方式、输送落差等参数提出不同标准。长期以来,市场上通用机型难以兼顾多地形、多用途,往往陷入"哪里都能用、哪里都不好用"的尴尬,影响了机收替代人工的进程。 针对这些难点,农业农村部南京农业机械化研究所绿色耕作与根果类作物收获技术装备创新团队开展了靶向攻关,在仿形限深、低损耐磨挖掘、浮动防缠绕切草以及高效低损薯土分离等实现突破。通过提升仿形限深能力,可在地表起伏和垄形变化条件下保持稳定的挖掘深度,减少漏挖与过深挖掘造成的损伤与能耗。通过优化挖掘与耐磨结构设计,可在不同土质条件下兼顾效率与耐久性。通过强化防缠绕与切秧机制,可降低秧蔓缠绕导致的堵塞停机风险。通过改进薯土分离与清选流程,可在减少土块夹带的同时降低块茎碰撞损伤。 在技术突破基础上,研发团队从"适配"入手,推出四款马铃薯联合收获机:丘陵山区自走式粉用型、丘陵山区自走式鲜食型、平原区牵引式粉用型、平原区牵引式鲜食型。不同机型针对不同作业环境和产品需求进行结构与参数配置,既满足丘陵山区的通过性和机动性要求,也适应平原区的大面积连续作业需求。对应的装备可一次完成限深挖掘、薯土分离、薯秧分离、输送清选、集薯和智能调控等作业环节,减少多次进地与人工二次分拣,提高收获组织效率与作业标准化水平。通过更换专用部件,这套装备还可适配甘薯、洋葱以及部分中药材等根果类作物收获,提升装备的季节利用率与投资回报。 从影响看,这多项装备有望在三个层面形成带动效应。其一,降低劳动强度与用工依赖,缓解农村劳动力结构变化带来的季节性用工紧张,稳定收获进度,减少因延误采收造成的损失。其二,推动马铃薯生产向规模化、标准化和精细化迈进,机收能力提升将倒逼种植端优化垄型、地块整治与品种配套,提高全程机械化的协同水平。其三,促进装备制造、农机服务与农业经营主体协同发展,为社会化服务组织提供更丰富的作业工具,带动形成"机具—农艺—服务"一体化解决方案。 推进该成果落地,还需做好配套工作:一是加强农机农艺融合,围绕垄距、覆土厚度、种植密度与成熟期一致性等关键环节完善标准与示范。二是通过试验示范与作业评价体系,形成不同区域、不同土壤与不同用途的参数推荐与操作规范,提升基层使用的可复制性。三是完善农机社会化服务体系与金融支持工具,降低经营主体购机与更新门槛,推动"以服务带装备、以装备促规模"的良性循环。四是持续推进关键部件可靠性与智能化水平提升,使装备在复杂地块和长时间作业中保持稳定表现。 随着粮食安全与重要农产品稳产保供任务持续推进,马铃薯产业在口粮补充、加工转化与区域特色发展中的作用将更凸显。面向丘陵山区与平原区的全场景解决方案,有助于打通机械化推广的堵点,提升收获环节这一"关键一公里"的效率与质量。若能在更多典型区域开展规模化应用验证,并与种植制度、加工布局和订单农业形成联动,将为马铃薯全产业链提质增效提供更稳固的装备支撑,也为根果类作物机械化提供可借鉴的技术路径。

从"无机可用"到"有机适用",再到"有机好用",我国农业机械化发展正经历质的飞跃。此次马铃薯收获技术的突破启示我们:解决"三农"问题必须坚持需求导向和创新驱动相结合。只有精准把握产业发展痛点,持续推动关键技术攻关,才能在农业现代化征程中赢得主动权。(完)