甘薯生产全程机械化技术初探

○山东省青州市农业农村局 尹希彩 赵建刚 王克敏

近几年甘薯在杂粮中是非常受欢迎的食品，鲜食或烤制、蜜制等有特殊的养生作用。2021 年青州市出口各种甘薯制品1000 多吨，创汇2000 多万元。当前，甘薯生产基本沿用传统种植技术，主要生产环节包括耕整起垄、剪苗、移栽、田间管理（灌溉、中耕、施药等）、收获（割蔓、挖掘、捡拾、清选、收集）等，用工多，劳动强度大，直接影响了种植规模和效益。为此，我们进行了有益的探索，特别是对关键技术和关键环节进行农机化技术革新，基本实现了全生产产业链机械化。

一、耕整起垄

1.土地耕整。使用深耕整地机，一次进地可完成耕地、耙耢、细土等作业。以180 马力以上拖拉机为动力，安装自动驾驶系统，提高作业精度，避免重漏耕作，使交接行稳定，可提高土地利用率3%—5%。

旋耕施肥起垄覆膜机作业

2.起垄。使用旋耕施肥起垄覆膜机，完成施肥、旋耕、碎土、平整和镇压、起垄作业。作业后，地表平整、覆盖严密、工效高、能效低（机械配套方案见表1），基本满足甘薯生产对土壤的农艺需求，为生长发育打下良好的基础。

表1 旋耕施肥起垄覆膜作业机组配套方案

二、秧苗移栽

秧苗移栽是甘薯生产全程机械化实现的关键环节，现在大量应用牵引式多功能甘薯专用移栽机和自走式多功能甘薯专用移栽机，分为1 垄1 行、1 垄2 行、2 垄2 行、3 垄3 行等多种型号，作业效率分别是3 亩/小时、6 亩/小时、8 亩/小时、10 亩/小时。自走式产品性能不稳定，建议使用结构简单、性能稳定的牵引式移栽机（见表2）。牵引式移栽机行数越多，需要的动力越大，一般选择70—100 马力拖拉机作为动力。移栽和收获垄距应一致。

表2 牵引式多功能甘薯专用移栽机

牵引式移栽机作业

牵引式多功能甘薯专用移栽机具有移栽、横向投苗、膜上移栽、浇水、覆土、铺装滴灌带等功能，自带大容量储水罐，适合于山区、丘陵、大棚内作业，单垄双垄均可，行距株距可调。该移栽机最大的特点是可实现斜插栽植，斜角最大可达45 度，甘薯秧苗在土壤中至少有2—3 个叶腋。按照甘薯生长的植物生理习性，每个叶腋可以生出1 个以上的根系，每个根系可以结薯1 个以上，这样每棵甘薯秧苗可以结薯至少3 个以上。与直插栽植相比，该栽植法可以有效分流养分，果实大小均匀，同一品种淀粉含量少、糖分高，更适合鲜食或烤制、蜜制等。直插的秧苗更适合生产甘薯淀粉。

三、田间管理

田间管理主要以无人植保机喷药防治病虫害、水肥一体化滴灌为主，其他环节如除草、提蔓等技术，农艺要求不严格，对产量影响不大，因此一般不需要机械化作业。

1.病虫害防治。无人植保机喷药具有作业效率高、可自由悬停、单位面积施药量小、无需专用起降场地、旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，使甘薯叶面叶背同时着药，防治效果高。用10 升无人植保机，作业效率10 亩/小时。可在甘薯生长后期，同时喷施磷酸二氢钾等速效肥料进行叶面施肥，补充磷钾肥，促进甘薯根系膨大期对养分的需要，提高甘薯品质增加产量。

2.水肥一体化。通过灌溉系统施肥，作物在吸收水分的同时吸收养分。水肥一体机是通过管道自有压力，将肥料溶液注入灌溉输水管道而实现的。肥料溶解后，含有肥料的灌溉水或液体肥料的混合水被存入肥料罐，通过水源来水混合、过滤罐、主管道、分管道和喷头、微喷头或滴头等，将肥液喷洒到作物上或滴入根区。施肥方式包括淋施、浇施、喷施、管道施用等，具有肥效发挥快、养分利用率高、水肥均衡、增产效果明显、病虫发生率低、农药使用少等优点。

水肥一体化智能灌溉系统可根据土壤水肥状况，综合协调实行轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，节水节肥节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。

四、甘薯收获

甘薯是土下果实，收获时需要挖掘。由于甘薯为无限生长植物，收获时藤蔓生长茂盛，茎叶匍匐缠绕严重，因此还需要进行藤蔓切割作业。所以甘薯机械收获一般采用分段式作业。

1.第一阶段：切蔓捡拾。甘薯藤蔓收获机械分为甘薯杀秧机和甘薯切蔓机两种。甘薯杀秧机将藤蔓从茎基部用割刀切割，再将藤蔓用切刀切碎后还田；甘薯切蔓机将藤蔓从茎基部用割刀切割后，打捆收集起来，应用于饲料、栽培食用菌和燃料，实现栽培增值。根据近几年的测算，一般甘薯藤蔓价值能占薯块的近30%。甘薯藤蔓收获作业完成后，视天气情况将陇埂晾晒2—3 天，待田间土壤湿度小于60%后，进行薯块的机械收获。甘薯切蔓机以90 马力拖拉机为动力，作业效率5 亩/小时，具有体积小重量轻、作业效率高、易操作等优点，深受薯农欢迎。

表3 藤蔓切割机械

甘薯秧收割机可实现甘薯藤蔓的收割和捡拾作业。该机包括自卸拖斗车和甘薯秧收割粉碎两部分，以拖拉机作为动力，带动安装在拖拉机前部的甘薯秧收割粉碎机，用挑秧器将甘薯秧挑起，用割秧刀割断甘薯茎基部，用粉碎机粉碎，经离心风机输送管把粉碎的甘薯秧输送到拖拉机后面的自卸拖斗内，完成收集。

2.第二阶段：挖掘收获。利用甘薯收获机挖掘收获，一次完成对甘薯的挖掘、升运、清理、土壤疏松和破碎、块状根茎与土壤的分离，集中条状铺放，最后人工捡拾。

收获机与拖拉机传动轴连接，经主传动轴上偏心块、连杆带动挖掘铲作前后往复运动，再由传动轴左端齿轮带动过桥轴上变速齿轮，并改变传动方向，再经链条带动分离排链主传动轴，带动振动筛上下抖动。挖掘出来的甘薯铺放在分离排链上，薯土分离后铺放在机后地面上。

五、收获后处理

1.恒温冷库储藏。采后处理是甘薯标准化生产中不可忽视的环节，合理的采后处理可以更好地保护和体现甘薯的商品性。甘薯产业链较长，部分鲜薯、种薯、加工薯需要较长时间的储藏，因此储藏是甘薯标准化生产的重要环节，鲜薯要求不发芽，不腐烂；种薯要求保持甘薯的种性和旺盛的发芽力；加工薯要求保持甘薯的品质。

考虑到不同的保鲜方法对甘薯的要求不同，建议利用现代化智能恒温冷库进行储藏，冷库大小根据空间大小和储藏量而定，温、湿度根据不同用途的甘薯来设定储藏适宜的温湿度。

智能恒温冷库

2.切片。应用甘薯切片机将甘薯加工成片状，具有切面质量好，制品厚薄及大小均匀、切面组织新鲜、不破坏纤维组织等优点。切片机与甘薯薯块接触部位均采用铝合金及不锈钢材料制作，保证长期工作不锈、不蚀、无毒、无害，符合食品加工机械卫生要求。

3.烘干。多功能干燥机机翼型高效叶片，风压高、风量大，采用铝合金叶片结构，密封性好，自动化程度高，精准控制，操作简单。切片烘干后能保证甘薯片的色泽鲜亮，皮上皱纹少而浅，弹性强，正反面色差小，甘薯片等级、均价和经济效益增加。