浅析挖掘收获机械发展现状

浅析挖掘收获机械发展现状摘要：简要回顾了国内外挖掘收获机械的研究发展历程，对比分析国内外挖掘收获机械发展现状，提出了我国挖掘收获机械存在的问题及发展方向。关键词：挖掘收获机械发展历程发展现状存在问题发展方向前言：块根或块茎类作物收获机械分为拔取式和挖掘式。[1]其中挖掘式收获机是先切掉茎叶，然后再挖出块根，并将土壤和夹杂物与块根分离。块茎类作物的收获机械化是农业机械化的重要内容。花生、马铃薯、大蒜、甜菜等块茎类作物的生长特点决定了其收获机具结构特殊性、复杂性和高动力消耗。[2]用机械收获代替传统的手工劳动，不仅能达到省工、省时的目的，而且能提高收获效果，降低损失率。目前，在经济全球化的背景下，我国农业机械面临着新的机遇和挑战。了解国内外挖掘收获机械的现状与发展动态，可以为促进我国块茎类作物收获机械的发展提供新思路和新方法，对农业生产具有重要意义。一、国内外挖掘收获机械发展历程概况早在20世纪40年代初，美国、加拿大、荷兰及前苏联等国就开始研制与推广应用花生、马铃薯、甜菜等挖掘收获类作物的作业机械，并于20世纪50年代末全面实现了花生、马铃薯、甜菜等挖掘收获类作物的生产机械化。[3]70年代主要是研制大功率自走式块茎类作物联合收获机械。[4]在亚洲,日本对根菜(萝卜、山药、青芋、胡萝卜等)机械的研究从20世纪60年代开始,近几年韩国、日本生产了小型挖掘机。国内从20世纪60年代开始引进国外根茎挖掘机械，主要用于花生和薯类等短根茎作物收获。[5]20世纪80年代始，我国就有根茎收获机械的研制，但由于需要较高的动力消耗，与我国保有量巨大的小型拖拉机难以配套，且普遍存在可靠性差、作业质量不稳定等诸多问题。[6]进入20世纪90年代，在引进消化吸收的基础上，我国部分地区研制开发出了一些花生、马铃薯等挖掘收获类作物收获（挖掘）机，但是始终未形成成熟产品。[7]二、国内外挖掘收获机械发展现状对比1、收获工艺和技术国外发达国家(如日本、美国、法国、意大利等国)的地下作物收获已实现机械化。对于长根作物(萝卜、山药等)和短根作物(洋葱、大蒜等)都有不同的收获机械，工艺技术十分先进。[8]例如，采用夹持工艺进行收获，并进行一定的剪茎、除叶处理；挖掘后采用振动分离原理来收获块根类作物，适应性强、分离性好，可一机多用；采用抛掷轮分离的块根类作物收获机，通过分离轮实现土块和作物的分离。在我国，目前块茎类收获机械正处在发展时期，联合收获技术还处于研制阶段。现有的块茎类作物收获有人工收获、牲畜牵引犁、“手拖”牵引犁等收获方法，[9]多采用分段收获，而且机械化程度普遍不高，通常是将一部分块茎类作物从土里翻到地表，其余作业由人工完成。2、挖掘收获机械国外发达国家自主研制的挖掘收获机械具备较高的技术水平。以大型为主，联合收获机械居多，在国外马铃薯收获机械中,挖掘机的生产和使用所占的比例趋于下降,而联合收获机得到了迅速发展，而且将传感技术控制土壤喂入量、马铃薯传运量以及分级装载等高新技术融于机具之中,很大程度上减少了人工劳作程度,使马铃薯与土壤的分离更彻底,且损伤更小。国外花生联合收获机的研究起步较早，尤其在花生两段收获方式的研究技术方面比较成熟,发达国家花生的收获也已全部实现机械化作业，日本乌取大学农学部还研制出了新型的自走式螺旋花生挖掘机。[10]美国JohnDeere公司和KelleyManufacturing公司研制生产的花生分段收获机械代表了世界最先进的水平。法国的甜菜收获机械就有浮力式六行甜菜茎叶切削机、LABIRO六行甜菜切樱机、900N块根捡拾—清理—装载机等多种机械。[11]在韩国,对根茎收获机械的研制也取得了较大的成果,他们生产的一种配套于田园管理机的大蒜挖掘机,采用振动的原理,缓冲了阻力,并对根茎上附着的土块起到疏松和抖动的作用,是一种轻型高效的机具。从引进到自主研发，我国挖掘收获机械的发展已经实现了一些突破，生产出了4U-80型薯类（块茎）收获机、银河4KJW系列块茎挖掘机等一系列块茎作物挖掘收获机械；在吸收国外先进技术的基础上,我国优化设计并生产出了背负式4UL21型马铃薯联合收获机；大蒜、甜菜、中药等地下块茎作物收获机械的研发也取得了一些进展，在一定范围内投入了使用。根茎挖掘收获机械的使用，减轻了人们的劳动强度，提高了工作效率。然而，目前我国应用的此类机械多数是对国外引进机械的模仿或简单的技术改进，花生、马铃薯、甜菜等机械化收获装备至今仍以中小型挖掘机的研制和推广为主，存在技术水平不高、结构单一、适应性差、质量较差等问题，很多仍然处于起步阶段。例如，我国的花生收获还是以人工为主，仅有少部分地区使用花生挖掘犁和花生收获(挖掘)机，机械化联合收获几乎为零。[12]又如，国内市场上也出现了一些大蒜挖掘机，输送方式也有多种，但大多数机型在适应性和质量可靠性方面仍然不同程度地存在着一些问题,如损伤作物等。[13]再如，目前国内对洋葱收获机具的研究还不多，尚无适宜的、专用的洋葱收获机械，只是在大蒜、薯类、花生等收获机械的基础上增加和拓展洋葱收获的功能，虽有个别专利技术，却未能形成实际产品，机械化联合收获还是空白。[14]三、我国挖掘类收获机械存在问题及发展方向大力发展块茎类作物生产是我国农业结构调整和农民增收的有效途径。但是，目前我国块茎类收获主要靠人工作业，机械化程度低，劳动强度大、作业效率低，极大地制约了块茎类作物生产发展。目前市场上的块茎类作物挖掘收获机有效供给不足，机具结构不合理，技术水平不高，质量性能不稳定，技术储备和研制开发力度不够，不适应现代化农业的生产发展要求。随着我国生产力的进步，科技水平的提高，挖掘收获类作物作业机械的发展方向是研究适应于我国小规模经营的经济实用、多功能的中小型机械，同时发展适用于规模经营、农业产业化的大中型挖掘收获机械，提高其技术水平、产品质量、维修服务等都是必然趋势。参考文献：[1]闫志利，牛俊义.我国作物收获技术研究应用的现状与前景展望.河北农业科学，2009(2)[2]金诚谦,吴崇友,王焕然.块茎类作物机械化收获需重点解决的技术问题,农业装备技术,2006(3)[3]胡志超,王海鸥,彭宝良,田立佳,计福来.国内外花生收获机械化现状与发展.中国农机化,2006(5)[4]曾山，马铃薯收获机械现状及发展趋势.贵州农业科学,2009(12)[5]王俊发,马旭,马浏轩,杨传华.根茎类中药材收获装备现状及其收获工艺.农机化研究,2009(12)[6]贾素梅，王进朝，张西群.多功能根茎收获机的试验研究.农机化研究,2008(7)[7]侯方安.花生生产机械化的发展现状.山东农机,2004(10)[8]刘建军，宋建农，陆建伟，修数东，邵千钧.大蒜收获工艺的分析与探讨.农机化研究.2008(1)[9]申屠留芳.孙星钊中粘壤土块茎类作物收获机的研究与开发.农机化研究,2003(4)[10]自走式螺旋花生挖掘收获机[11]法国甜菜收获机简介[12]尚书旗,王方艳,刘曙光,赵忠海.王建春花生收获机械的研究现状与发展趋势[13]王尚红.根茎收获机械的现状与前景.山东农机,2001(2)[14]胡良龙，胡志超，王海鸥，吴峰.洋葱的生产种植及其收获机械.农业装备技术,2007(1)