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人参种植机械化技术发展研究

2020-10-12裴泽莲孙宗国尤晓东班春华

农业科技与装备 2020年5期
关键词:机具人参技术

裴泽莲 孙宗国 尤晓东 班春华

摘要:东北三省是人参主产区,种植人参经济效益显著。目前人工种植人参劳动强度大、作业效率低,急需实现机械化生产。在广泛调研的基础上,综述人参种植机械化技术及配套装备研究进展,以期为推动人参种植机械化进一步发展提供参考。

关键词:人参;机械化生产;技术;机具

中图分类号:S233    文献标识码:A    文章编号:1674-1161(2020)05-0052-03

人参是一种名贵药材,为五加科多年生宿根性草本植物,喜阴凉、湿润的气候,多生长于昼夜温差小、海拔500~1 100 m山地缓坡或斜坡地的针阔混交林或杂木林中。人参种植于缓坡林地的半山腰上,采用人工畦床步道的方式,种植过程包括选地、整地、作床、播种、移栽及收获等环节,劳动强度大、作业效率低,急需研究机械化种植技术。科研人员及人参种植户在长期的实践中不断总结经验,逐步向机械化迈进。

1 整地机械化

人参适宜在有机质含量高、土层厚且疏松、通气性及排水性良好的肥沃土壤中生长。人参种植技术的关键在于土壤改良,可结合整地,施入农家有机粪肥、绿肥、微生物菌剂,综合提高土壤中有机质含量。因此,需要使用深松机、翻耕机、旋耕机等整地机具(如图1所示)进行整地与土壤改良作业。配合使用有机肥撒施机(如图2所示),将施于地表的有机肥料翻入土壤中,以增加土壤中的有机质含量、提高土壤肥力,同时把虫卵和病菌翻入土壤深处,以消灭或减少病虫害,使土壤达到人参生长发育所需要的土壤环境。有的地块还需使用捡石机(如图3所示),清理土壤中的石块,以利于人参生长。目前,人参种植整地环节已完全实现机械化。

2 作畦机械化

人参种植需要对参畦进行定向处理,作畦方向与坡度方向一致,以利于及时排水。一般畦宽为1.2~1.5 m,作业道宽0.8~1.0 m,畦高15~30 cm。现有的作畦机具(如图4所示)可达到人参地畦床标准,实现作畦机械化。还可使用人参畦床步道机(如图5所示)进行畦床建造。该机具采用小汽油机作为配套动力,通过弯犁刀完成步道挖掘、畦床成形和畦床覆土,作业幅宽200~300 mm,挖掘深度300 mm,作业速度0.5 m/s。

3 播种机械化

人参播种采用穴播或条播,一般株距3 cm、深度3 cm、行距15~20 cm,每穴播1~3粒种子,均匀覆土、厚度适中,盖严、荡平。由于人参种子播在高30 cm、宽1.2~1.5 m的松软畦床上,机具自身不能笨重,也不宜由拖拉机拖带动。目前,人参播种多采用半人工式播种方式(如图6所示),以机械播种为主、人工为辅,生产效率低。一是利用简单机械进行打孔,再由人工投种,劳动强度大、效率低。二是利用小直流电机研制一种勺式人参播种机,在简单机械打孔后可自动投种,依靠人工移动,减少人工投种环节,效率有所提高。

人参播种急需实现机械化。目前许多科研单位在进行自走式人参播種机研究。人参生长环境特殊,对机械作业要求较高,需要实现机具沿种床自主行走和自动播种作业。科研人员攻关克难,突破结构方面的“瓶颈”问题,研制出适用的人参播种机械。一种是针状振动气吸式精密播种机(如图7所示)。该机具以电机为动力,采用针状振动气吸、往复式吸排种机构和偏心振动式种盘,配合履带式行走机构、电控系统等,作业幅宽1 300 mm,可通过更换部件的方式对株距、行距进行调整,行距设置为30 mm和60 mm,株距设置范围为30~200 mm。该机具适用于不同规格种子的精量播种,但需额外配置移动式发电机。另一种是自走式人参播种机(如图8所示)。该机具以汽油机为动力,采用转盘式排种器、棱式辊轮的行走机构和专用开沟机构,作业幅宽1 300 mm,播种株距3 cm。该机具结构简单、轻便,适合山林坡地作业。

4 移栽机械化

参苗移栽是人参种植的重要环节。参苗移栽后,刮平畦面,覆盖6~10 cm厚土,铺上有叶树枝或无籽杂草,再用适量土压住,以保持土壤温度和湿度。田地移栽因没有林地的自然坡度,一般采用使参苗倾斜30~45 °的方法斜栽。目前人参移栽使用半自动移栽作业机具(如图9所示)。该机具以小汽油机为配套动力,通过控制系统与机械机构实现机具沿畦床的自动行走,同时带动其他部件进行间歇的开沟、覆土等工作,在人工辅助下完成挖沟、摆秧苗、栽苗、覆土过程,开沟深度15~25 cm,作业幅宽1 300 mm,行距不小于18 mm,作业效率20 m/h。该机具结构简单、轻便,适合山林坡地作业。

5 收获机械化

目前国内对人参收获机械技术的研究仍处于起步阶段,现有的人参收获机具(如图10所示)是类比土豆收获机研制的。该机具可完成起挖人参及清土作业,将挖掘出来的人参抛在地表,再由人工装袋。

6 结语

实施人参种植机械化技术,可以将参农从繁重的体力劳动中解放出来,大大提高了作业效率和作业质量,促进人参种植业快速发展。

参考文献

[1] 刘文亮,刘枫,付家庆,等.人参机械化种植设备的设计研究[J].山西农业科学,2016,44(10):1 537-1 540,1 545.

[2] 孙宝良,孙希.人参栽培技术[J].林业勘查设计,2017(1):66-68.

[3] 徐江,沈亮,陈士林,等.无公害人参农田栽培技术规范及标准.世界科学技术—中医药现代化,2018,20(7):1 138-1 147.

[4] 张玉姣,叶强,郑英杰,等.农田人参安全优质栽培技术[J].中国林副特产,2019,163(6):47-49.

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