荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)研究進(jìn)展6600字

1、荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)研究進(jìn)展6600字 摘 要：系統(tǒng)分析了當(dāng)前我國(guó)荸薺的種植情況和收獲現(xiàn)狀，闡述了荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)研究進(jìn)展，比擬分析了各種荸薺收獲機(jī)的特點(diǎn)，提醒了我國(guó)荸薺機(jī)械化收獲存在的問(wèn)題，展望了我國(guó)荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)的研究與開展趨勢(shì)。 畢業(yè)關(guān)鍵詞：荸薺；挖掘；采挖；收獲；機(jī)械化中圖分類號(hào)：S645.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-3547202218-0077-04荸薺又名馬蹄，既可作水果亦可作蔬菜，營(yíng)養(yǎng)豐富且具有一定的藥用價(jià)值。荸薺有分株分蘗特性，平均每株根本苗分生成10個(gè)分株，每個(gè)分株結(jié)球56個(gè)，球莖主要集中在920 cm深的土層，且任意分布。荸薺最正確采收時(shí)節(jié)為冬至12月21

2、23日到小寒1月56日，此?r球莖皮色為紅褐色，含糖量最高，味最甜；早期采收的球莖，皮薄肉嫩味淡，不耐貯藏；晚期采收的球莖，含糖量減少，表皮增厚，皮色加深為黑褐色，表皮下長(zhǎng)出一層黃衣，品質(zhì)變差。我國(guó)荸薺栽培面積5萬(wàn)hm2，其中廣西栽培面積最大，達(dá)2萬(wàn)hm2，主要分布在廣西的賀州、荔浦等地；湖北團(tuán)風(fēng)縣、沙洋縣共0.33萬(wàn)hm2 1。荸薺易種難收，目前荸薺收獲沒(méi)有適用機(jī)具，以傳統(tǒng)人工挖掘?yàn)橹?，方法?種：一是在采收前1 d放掉田水，邊清理秸稈，邊用手扒掉上層09 cm泥土，然后扒出下層泥土，用手捏出球莖；二是在采收前1015 d將荸薺種植田排水晾干，用鍬或叉挖取球莖。由于黏性土壤和荸薺的親和力大，

3、不易實(shí)現(xiàn)別離，荸薺挖掘勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、收獲本錢高人工本錢高達(dá)3萬(wàn)元/hm22，且受氣候和人工缺乏的限制，延長(zhǎng)了采收時(shí)間，降低了荸薺的商品價(jià)值3，以上這些因素嚴(yán)重制約了荸薺的集約化、規(guī)?；M(fèi)，農(nóng)民迫切期盼能有荸薺收獲機(jī)代替人工作業(yè)。由于荸薺不是主要農(nóng)作物，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值有限，對(duì)其研究相對(duì)也較少4，2022年才見荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)的文獻(xiàn)報(bào)道。本文系統(tǒng)地對(duì)我國(guó)荸薺的機(jī)械化收獲技術(shù)進(jìn)展了分析，擬為荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)的進(jìn)一步深化研究提供參考。1 荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)研究現(xiàn)狀1.1 通用成熟機(jī)械收獲荸薺研究為探究黏性土壤荸薺機(jī)械化采收形式，黃寧等5用小型馬鈴薯收獲機(jī)、小型耕田機(jī)和蓮藕挖掘機(jī)分別采收荸薺

4、，但小型馬鈴薯收獲機(jī)采收荸薺時(shí)，挖掘部件入土困難，機(jī)具出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，且土塊和荸薺別離困難；小型耕田機(jī)采收荸薺時(shí)，荸薺損傷大，機(jī)具易打滑，并要求及時(shí)撿拾，否那么影響機(jī)器下一行程的作業(yè)；蓮藕挖掘機(jī)采收荸薺時(shí)，大局部荸薺田塊田埂高度無(wú)法滿足蓄水高度要求，漏失率高，且采收的荸薺不宜長(zhǎng)時(shí)間保存。1.2 不分層式荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)研究為解決荸薺的機(jī)械化收獲問(wèn)題，解放勞動(dòng)力，一些科研院所和企業(yè)研制出了不分層式荸薺收獲機(jī)械。2022年焦忠等6設(shè)計(jì)出一種由手扶拖拉機(jī)、犁地裝置、傳動(dòng)裝置、旋切破碎裝置和尾輪裝置組成的荸薺挖掘機(jī)，2022年唐仲華等7創(chuàng)造了一種包括支架、犁地機(jī)構(gòu)和傳輸篩機(jī)構(gòu)的荸薺收獲機(jī)，這2種荸薺收

5、獲機(jī)的挖掘部件均為犁體，而犁體合適于收獲壟作栽培，且球莖比擬集中的場(chǎng)合8，在收獲荸薺時(shí)，機(jī)具行進(jìn)過(guò)程中，犁壁切割荸薺集中層，荸薺損傷率較高。陜西科技大學(xué)陳海峰等9設(shè)計(jì)了一種利用振動(dòng)原理使土壤液化后進(jìn)展荸薺收獲的荸薺采收船，船體中部安裝可以振動(dòng)與旋轉(zhuǎn)的采收滾筒，并對(duì)其挖掘部件和振動(dòng)系統(tǒng)展開了一系列研究1014，該荸薺采收船在工作過(guò)程中，挖掘部件旋轉(zhuǎn)切割荸薺集中層，荸薺損傷率較高；丁年生15，16研發(fā)了2種由高壓噴水管、鏟刀等組成的馬蹄收獲機(jī)；東北大學(xué)秦皇島分校郭獻(xiàn)章等17設(shè)計(jì)開發(fā)了一種由液壓式履帶機(jī)車、挖掘輸送裝置、振動(dòng)篩、泥漿泵清洗裝置、轉(zhuǎn)籠高壓氣泵風(fēng)干裝置等組成的結(jié)合型荸薺采收機(jī)；華中農(nóng)業(yè)大

6、學(xué)夏俊芳等18研制了一種由挖掘鏟、推送裝置、清洗別離裝置和抽水裝置等組成的水田荸薺采收機(jī)；江蘇馬鎖才等19試制了一種由履帶機(jī)身、除草機(jī)構(gòu)、采集機(jī)構(gòu)和挑選機(jī)構(gòu)等組成的大型馬蹄收獲機(jī)，其在采集過(guò)程中通過(guò)高壓水槍使土壤和荸薺進(jìn)展別離，從而保證馬蹄的完好性。這幾種荸薺收獲機(jī)收獲過(guò)程中，均需用水沖洗荸薺，在實(shí)際應(yīng)用中，一是大局部荸薺種植田無(wú)法滿足機(jī)具作業(yè)水深要求；二是經(jīng)水沖洗后的荸薺無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保存，因此存在一定的局限性。安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所的王川等20提出采用農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合的形式，在荸薺種植過(guò)程中引入秸稈，以改善荸薺栽培土壤的品質(zhì)，減輕荸薺在生長(zhǎng)過(guò)程中深鉆的發(fā)生幾率，并開發(fā)消費(fèi)了一種由機(jī)架、挖

7、掘裝置、傳輸和別離裝置、清洗、搜集等局部組成的升運(yùn)鏈?zhǔn)捷┧j收獲機(jī)，機(jī)器消費(fèi)率較高，損失率、傷實(shí)率、含雜率低，性能較好21，但該農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝結(jié)合形式尚處在探究階段，沒(méi)有廣泛推廣應(yīng)用。1.3 分層式荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)研究2022年周曉明22創(chuàng)造了一種由排泥裝置、荸薺挖掘裝置分層進(jìn)展收獲的荸薺挖掘機(jī)，排泥裝置和挖掘裝置平行傾斜固定在機(jī)動(dòng)車的前端，其排泥裝置為螺旋輸送機(jī)構(gòu)，將上層根莖和泥土從機(jī)具側(cè)面排出，其挖掘裝置鏟起荸薺集中層，在滾軸的推動(dòng)下進(jìn)入帶式輸送機(jī)，但該挖掘機(jī)的行走裝置為輪式機(jī)動(dòng)車，在高濕黏重土壤的荸薺田作業(yè)時(shí)，牽引附著性能差，易打滑，同時(shí)還存在荸薺與泥土別離困難和莖稈纏繞等問(wèn)題。丁年生23，

8、242022年設(shè)計(jì)出的荸薺收獲機(jī)，其耕翻裝置為帶齒的旋轉(zhuǎn)部件，該機(jī)具挖掘部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中旋轉(zhuǎn)切割荸薺集中層，荸薺損傷率較高。頂峰等25開發(fā)出一種由旋耕機(jī)、犁體和可伸縮滾筒等組成的荸薺收獲機(jī)，其旋耕機(jī)打碎上層無(wú)荸薺的泥土，犁體鏟起荸薺集中層進(jìn)入滾筒實(shí)現(xiàn)荸薺和泥土別離，但犁體隨機(jī)具行進(jìn)過(guò)程中，犁壁切割荸薺集中層，荸薺損傷率亦較高。唐仲華等26于2022年公開了一種荸薺收獲設(shè)備，其包括履帶機(jī)體、鏟土機(jī)構(gòu)和篩網(wǎng)支架，其鏟土機(jī)構(gòu)前端上部設(shè)置旋耕刀，能打松上層土，為鏟土機(jī)構(gòu)減輕作業(yè)強(qiáng)度；同時(shí)他們還公布了1種雙層鏟兩級(jí)篩分型荸薺收獲機(jī)27，其上鏟土板將上層泥土鏟到機(jī)具側(cè)邊，減輕后續(xù)作業(yè)強(qiáng)度，下鏟土板鏟起荸薺集

9、中層，經(jīng)輸送機(jī)構(gòu)輸送到篩分機(jī)構(gòu)，該機(jī)具收獲前要曬田至泥土含水量低于20%，并將荸薺的莖部割平地面，且上鏟土板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能存在壅土堵塞問(wèn)題。周曉明282022年設(shè)計(jì)出一種包括履帶機(jī)車、挖掘裝置、排泥裝置的履帶式荸薺挖掘機(jī)，其排泥裝置將上層泥土排到機(jī)具側(cè)邊，其荸薺集中層挖掘裝置的鏟爪上開有出水孔，水從出水口噴出沖刷荸薺集中層，實(shí)現(xiàn)荸薺與泥土的別離，而荸薺經(jīng)水沖刷后不能長(zhǎng)時(shí)間保存。周曉明29又于2022年公布了一種由履帶式行走機(jī)構(gòu)、挖掘裝置和輸送機(jī)構(gòu)等組成的分層式荸薺挖掘機(jī)，其上層泥土和下層球莖被分層挖掘提升后從駕駛位下方輸送至機(jī)具前方，大限度地增加了荸薺集中層翻轉(zhuǎn)別離面積，使球莖和泥土有效別離，

10、并能保證采收后的田地平整。此外，蓋國(guó)安等30，31、吳紅順32、張雅靜等33，34也對(duì)分層式荸薺收獲機(jī)械提出了一些設(shè)計(jì)思路和方案。 2 制約荸薺機(jī)械化研究進(jìn)程的原因美國(guó)在1930年開場(chǎng)引進(jìn)試種荸薺，試種至今的80多a里，由于缺乏適宜的荸薺采收機(jī)械，荸薺在美國(guó)的種植面積并沒(méi)有大幅增加35。雖然我國(guó)2022年已經(jīng)開場(chǎng)有企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)展荸薺機(jī)械化收獲的探究和研究，但七八年過(guò)去，市場(chǎng)上仍然沒(méi)有適于荸薺收獲的定型機(jī)具進(jìn)入實(shí)際消費(fèi)應(yīng)用。究其原因，主要有以下幾個(gè)方面：由于黏土與荸薺親和力大，荸薺被黏性土壤嚴(yán)密包裹，致使荸薺與土壤的別離比擬困難。荸薺分株分蘗生長(zhǎng)的特性，使得荸薺在920 cm深的土?尤我夥植

11、跡?加之其較脆易破損，非常不利于機(jī)械化作業(yè)，現(xiàn)有的用于成行成排的后置式根莖類挖掘收獲機(jī)械均難沿用。企業(yè)直接經(jīng)營(yíng)比重低，以散戶種植為主，種植規(guī)模較小，使得大型機(jī)械難以施展。荸薺主要集中分布在920 cm深的土層，挖掘工作量大，挖掘阻力大，機(jī)具易打滑。3 荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)展望荸薺集中層的挖掘、球莖與泥土的別離是荸薺機(jī)械化收獲過(guò)程中的2個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前，我國(guó)對(duì)于荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)的研究還處于創(chuàng)造專利和實(shí)用新型專利的申請(qǐng)層面，除陜西科技大學(xué)的荸薺采收船有進(jìn)一步的理論研究外，鮮見荸薺收獲機(jī)械的理論及試驗(yàn)研究，因此，加強(qiáng)對(duì)荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)的理論及試驗(yàn)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前，我國(guó)荸薺機(jī)械化收獲技術(shù)

12、的研究趨勢(shì)主要在于：為降低荸薺破損率，荸薺收獲機(jī)應(yīng)朝前置式開展，即收獲裝置在前，行走機(jī)構(gòu)在后，且下層挖掘部件工作過(guò)程中不宜穿越切割荸薺集中層，行走機(jī)構(gòu)優(yōu)選履帶底盤。為減少挖掘阻力，一是在收獲前1 d放干田水，第2天收獲；二是采用分層收獲，上層挖掘鏟鏟除09 cm的泥土根莖，下層鏟起920 cm的荸薺集中層，以減少挖掘阻力，并減輕后續(xù)球莖和泥土的別離工作量；三是重點(diǎn)開展荸薺集中層挖掘部件的減阻研究。在荸薺集中層鏟起后的球莖和泥土別離環(huán)節(jié)，應(yīng)慢輸送、快振動(dòng)，利用振動(dòng)原理使土壤液化，實(shí)現(xiàn)荸薺與泥土的有效別離。探究農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的新形式，改變荸薺栽培方式，開溝制壟種植，改進(jìn)土壤，降低泥土黏性，并減少荸薺

13、在生長(zhǎng)過(guò)程中深鉆的發(fā)生幾率，提升荸薺生長(zhǎng)層，為后期機(jī)械化收獲提供便利。參考文獻(xiàn)1 柯衛(wèi)東，黃新芳，李建洪，等.我國(guó)水生蔬菜科研與消費(fèi)開展概況J.長(zhǎng)江蔬菜，202214：33-37.2 余愷.白湖鎮(zhèn)荸薺產(chǎn)業(yè)開展現(xiàn)狀及一體化形式探究J.中國(guó)農(nóng)業(yè)信息，20228：142，159.3 蔡炳華，陳麗娟，江文，等.廣西荸薺產(chǎn)業(yè)開展現(xiàn)狀與建議J.長(zhǎng)江蔬菜，202218：98-100.4 歐昆鵬，陳麗娟，郭暢，等.廣西荸薺產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與開展建議J.南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，20222：356-359.5 黃寧，李素云，黎進(jìn).黏性土壤荸薺機(jī)械化采收形式探究J.農(nóng)業(yè)工程，20221：23-25.6 焦忠，王成軍，王帥.一種荸薺挖

14、掘機(jī)：CN202210112088.2P.2022-04-29.7 唐仲華，頂峰，高巧明，等.荸薺收獲機(jī)：CN202210401154.7P.2022-09-06.8 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)M.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2022：1 053-1 086.9 陳海峰，張士璽，魏引煥，等.荸薺采收船：CN202210105323.8P.2022-04-11.10 張士璽.荸薺采收船挖掘機(jī)理及構(gòu)造設(shè)計(jì)研究D.西安：陜西科技大學(xué)，2022.11 陳海峰，張士璽，閆一野，等.基于土壤液化原理的荸薺采收船的研究J.中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，20222：120-124.12 李松鋒.荸薺

15、采收振動(dòng)挖掘系統(tǒng)的振動(dòng)特性及減振研究D.西安：陜西科技大學(xué)，2022.13 張功學(xué)，李松鋒，張可欣.荸薺采收船挖掘器的模態(tài)及諧響應(yīng)分析J.農(nóng)機(jī)化研究，20226：23-28.14 張功學(xué)，李松鋒，張可欣.基于CFX的荸薺采收船水刀噴嘴的有限元分析J.農(nóng)機(jī)化研究，20227：66-69.15 丁年生.一種馬蹄收獲機(jī)：CN202210463911.3P.2022-09-24.16 丁年生.一種新型馬蹄收獲機(jī)：CN202210565550.3P.2022-11-07.17 郭獻(xiàn)章，陳曉明，柴海斌.結(jié)合型荸薺采收機(jī)：CN202210067356.7P.2022-02-27.18 夏俊芳，陳子林，展鵬程

16、，等.水田荸薺采收機(jī)：CN202210372590.XP.2022-05-30.19 馬鎖才，陳書金.一種馬蹄收獲機(jī)：CN202210470572.5P.2022-06-18.20 王川，劉輝，施六林，等.秸稈在荸薺農(nóng)藝栽培中的應(yīng)用以廬江縣白湖鎮(zhèn)荸薺種植為例J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，202236：58-59.21 王川，劉輝，王麗偉，等.荸薺收獲機(jī)的總體設(shè)計(jì)J.中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，20221：22-26.22 周曉明.荸薺挖掘機(jī)：CN202210116347.1P.2022-03-13.23 丁年生.一種一體化馬蹄收獲機(jī)：CN202210323257.6P. 24 丁年生.一?N多功能馬蹄收獲機(jī)：CN20

17、2210323282.4P.2022-07-29.25 頂峰，潘泰任，丁衛(wèi)中，等.馬蹄收獲機(jī)：CN202210678476.6P.2022-12-14.26 唐仲華，頂峰，高巧明，等.一種荸薺的收獲方法及設(shè)備：CN202210383875.9P.2022-07-03.27 唐仲華，頂峰，高巧明，等.荸薺的收獲方法及設(shè)備：CN202210384057.0P.2022-07-03.28 周曉明.一種履帶式荸薺挖掘機(jī)：CN202210369687.0P.2022-06-30.29 周曉明.一種分層式荸薺挖掘機(jī)：CN202210334237.2P.2022-05-18.30 蓋國(guó)安，蓋碩.土壤分層壓濾

18、荸薺采收機(jī)：CN202220601633.3P.2022-10-17.31 蓋國(guó)安，蓋碩.荸薺采收機(jī)：CN202220630043.8P.2022-08-20.32 吳紅順.全自動(dòng)荸薺挖掘機(jī)：CN202220314478.7P.2022-06-13.33 張雅靜，張健，吳潤(rùn)秀，等.分層采挖馬蹄的方法：CN202210369923.4P.2022-07-30.34 張雅靜，張健，吳潤(rùn)秀，等.旋切采挖馬蹄的方法及其采挖機(jī)：CN202210369948.4P.2022-07-30.35 李峰，劉義滿，李明華，等.美國(guó)荸薺消費(fèi)與研究情況J.長(zhǎng)江蔬菜，202216：19-22.Research Progress in Mechanized Harvesting Technology of Water ChestnutLI Xu， LIAO Jian， WANG Rui， LU Zemin， DU Zheng， SHU Hongjie， LUO Yo