我国自主研发马铃薯联合收获装备实现全地形适配 破解机械化采收难题

长期以来,收获环节是马铃薯产业链中最“卡脖子”的一段。

由于采收作业强度大、对时效要求高,许多产区仍以人工采挖或挖掘后铺放为主,既耗费人力,也容易受天气影响造成损耗与品质波动。

有关研究表明,采收用工在马铃薯生产全过程中占比接近一半,成为推高成本、制约规模经营的重要因素。

在劳动力结构变化、农村用工成本持续上升背景下,提升机收水平的紧迫性进一步凸显。

问题的形成有其现实原因。

一方面,我国马铃薯种植区域广、地形地貌差异显著,既有地块规整的平原产区,也有坡度变化大、田块零碎的丘陵山区;土壤类型、含石量、墒情条件等差异,使得传统“通用型”装备难以兼顾效率与损伤控制。

另一方面,马铃薯采收对作业质量要求复杂:既要挖掘深度稳定,又要在土薯混杂的条件下实现高效分离、减少擦伤碰伤;同时秧蔓缠绕、杂草切割、输送清选等工序环环相扣,一处短板便可能引发堵塞、损耗增加或效率下降。

正因如此,行业长期存在“一机难适多地”“能收不一定收好”的难题。

针对上述瓶颈,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依托科研平台,围绕马铃薯机收共性技术开展靶向攻关,形成多项关键突破:通过仿形限深技术提升挖掘深度随地形变化的稳定性,降低漏薯与切伤风险;围绕低损耐磨挖掘优化关键部件材料与结构,提高复杂土况下的可靠性;在秧蔓处理方面引入浮动切草与防缠绕设计,减少缠绕导致的停机;在薯土分离环节提升分离效率并兼顾低损,推动采收质量与作业效率同步提升。

这些技术进展为装备实现规模化推广奠定了工程基础。

在关键技术体系支撑下,研发团队进一步从“因地制宜、因用而异”出发,打破单一机型覆盖多场景的局限,推出4款专用马铃薯联合收获机:面向丘陵山区的自走式机型分别针对粉用与鲜食需求进行配置,兼顾通过性与作业稳定;面向平原区的牵引式机型则更强调高效率连续作业能力,并同样区分粉用与鲜食作业要求。

4款装备均可一次性完成限深挖掘、薯土分离、薯秧分离、输送清选、集薯以及智能调控等联合收获作业流程,在减少中间环节的同时,提高标准化作业水平。

值得关注的是,通过更换专用部件,装备还可扩展至甘薯、洋葱及部分中药材等根果类作物收获,提升农机投入利用率,为多品种种植的经营主体降低装备成本提供了新选择。

这一进展带来的影响是多维度的。

从生产端看,机械化联合收获有望明显降低季节性用工依赖,缓解抢收压力,提升极端天气窗口期内的作业保障能力,并通过低损作业减少采后损失、稳定商品薯品质。

对经营主体而言,效率提升与损耗下降共同作用,将推动单位面积收益改善,增强规模化、标准化生产的可行性。

对产业链而言,采收环节的稳定性提高,有利于原料供应更均衡,促进加工企业原料组织与产能安排,进而带动产地分选、冷链储运等配套环节优化升级。

面向下一步推广应用,业内普遍认为仍需在“适配—服务—标准”三个方面协同发力:其一,加强与不同地区种植制度、土壤条件和农艺方式的匹配,形成可复制的作业参数与机具配置方案,推动农机农艺融合;其二,完善维修服务与零部件保障体系,提升山区丘陵地区的服务可达性,降低使用门槛;其三,推动机收质量评价、损伤率控制、作业效率等指标标准化,提升市场选择与监管依据。

同时,可结合农机购置与应用补贴、社会化服务组织培育等政策工具,促进先进适用装备在主产区加快落地。

展望未来,随着我国马铃薯产业向规模化、专业化、加工化方向发展,收获装备将从“能用”向“好用、耐用、智用”升级。

围绕复杂地块的仿形控制、作业过程智能感知、作业质量在线监测等方向的持续迭代,有望进一步扩大机械化收益空间。

若能在主要产区形成稳定的机收作业体系,并带动甘薯、洋葱等作物的机械化协同提升,将为丘陵山区农业现代化提供更具普适性的装备支撑。

科技创新是推动农业现代化的根本动力。

马铃薯收获装备的成功研制,体现了我国农机科研工作者勇于攻坚克难、服务产业发展的责任担当。

面向未来,只有持续加强农机装备技术创新,不断提升机械化、智能化水平,才能为建设农业强国提供更加坚实的技术保障,让科技创新真正成为乡村振兴的强劲引擎。