馬鈴薯是我國第四大糧食作物，2020年我國馬鈴薯種植面積 536萬 hm2 以上，鮮薯產(chǎn)量超過 1億噸[1]。我國有四大馬鈴薯種植區(qū)，分別為北方一季作區(qū)、西南混作區(qū)、中原二季作區(qū)和南方冬作區(qū) [2]，分別占我國馬鈴薯總面積的 50%、35%、10%和 5%。西南混作區(qū)包括四川、重慶、云南、貴州、西藏以及湖南和湖北的部分地區(qū)，該區(qū)域馬鈴薯四季可種，生產(chǎn)的馬鈴薯主要用于鮮食消費(fèi)[3]。其中，貴州威寧被譽(yù)為“中國馬鈴薯之鄉(xiāng)”。重慶市常年馬鈴薯種植面積約 33.5萬 hm2 ，鮮薯產(chǎn)量 600萬噸左右，種植面積和產(chǎn)量均居全國第六位 [4]。馬鈴薯是重慶鄉(xiāng)村振興的重要產(chǎn)業(yè)，重慶“巫溪洋芋”“城口洋芋”已經(jīng)獲得國家地理標(biāo)志認(rèn)證。機(jī)械化殺秧是馬鈴薯機(jī)械化收獲前必不可少的重要準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，通過機(jī)械化殺秧割除馬鈴薯地表秧蔓(莖葉)，能有效減少馬鈴薯收獲時(shí)的負(fù)荷、卡堵，大大提高薯土分離質(zhì)量和收獲效率。同時(shí)，殺秧過程割除馬鈴薯秧蔓，可以促進(jìn)馬鈴薯表皮老化、硬化，能增加馬鈴薯的防損能力[5]。國外發(fā)達(dá)國家馬鈴薯生產(chǎn)已經(jīng)普遍采用機(jī)械化殺秧，例如美國、荷蘭和法國等，積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)，其技術(shù)較為先進(jìn)。我國馬鈴薯機(jī)械化殺秧的研究雖然起步較晚，但也取得了較大的進(jìn)步，在北方平原地區(qū)達(dá)到了較高的機(jī)械化水平。西南丘陵山區(qū)馬鈴薯種植地塊細(xì)碎、土壤黏重、土地不平整、秧苗高度不一致，品種多、種植標(biāo)準(zhǔn)化程度低、秧苗生長狀況差異較大[2]，這些因素致使國外和北方大中型馬鈴薯殺秧機(jī)在西南丘陵山區(qū)的適應(yīng)性差，難以應(yīng)用。本文綜述了西南丘陵山區(qū)馬鈴薯種植農(nóng)藝、機(jī)械化殺秧技術(shù)需求和機(jī)械化殺秧研究進(jìn)展，為構(gòu)建西南丘陵山區(qū)馬鈴薯種植全程機(jī)械化體系提供基礎(chǔ)參考。

　　1 馬鈴薯種植農(nóng)藝

　　西南丘陵山區(qū)自然條件優(yōu)越，一年四季均有馬鈴薯種植和收獲。根據(jù)不同海拔高度，一二季混作，盆周山區(qū)和高原區(qū)一般種植一季春馬鈴薯，平壩丘陵區(qū)一般種植秋、冬二季馬鈴薯[6]。

　　1.1 主要種植模式 1.1.1 春馬鈴薯盆周山區(qū)和高原區(qū)：采用“春馬鈴薯/玉米”模式，1.5 m 或 2.0 m開箱，馬鈴薯和玉米帶各占一半，2∶2行比。馬鈴薯和玉米帶隔年交替，馬鈴薯和玉米分帶間套輪作。在茬口銜接上，馬鈴薯 2月中下旬播種，6月中下旬、7月上旬收獲;玉米 3月下旬、4月播種，8、9月收獲。也可采用“春馬鈴薯/大豆”模式，馬鈴薯與大豆的行比為 1∶1或 1∶2。平壩丘陵區(qū)：稻田采用“早春馬鈴薯 -水稻 -秋馬鈴薯(或秋菜)”模式，地膜覆蓋，凈作。一般在 12月中、下旬播種，次年 4月上、中旬收獲。馬鈴薯收獲后種植水稻，水稻收獲后再種植秋馬鈴薯(或秋菜)。旱地采用“早春馬鈴薯 / 玉米 /大豆(或甘薯)+秋馬鈴薯(或秋菜)”模式，早春馬鈴薯于 12月中下旬采用地膜覆蓋栽培，次年 3月下旬、4月上中旬在馬鈴薯行間種玉米。馬鈴薯收獲后種植大豆(或甘薯)，玉米收獲后再種植秋馬鈴薯(或秋菜)[5-6]。 1.1.2 秋馬鈴薯在海拔 300 m～800 m的丘陵山區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)三季不足，兩季有余。利用水稻、玉米收獲后，小春作物播栽前的空閑時(shí)間，通過合理間套，增種秋馬鈴薯。稻田采用“中稻 - 秋馬鈴薯 / 油菜”模式，秋馬鈴薯在 8月下旬、9月上中旬播種，10月下旬、11月上旬套栽油菜， 12月中下旬收獲馬鈴薯。旱地采用“小麥/玉米/甘薯(大豆)/秋馬鈴薯”模式[6-7]。 1.1.3 冬馬鈴薯 “小麥 +馬鈴薯/玉米/甘薯(大豆)”：在“小麥/玉米/甘薯”模式基礎(chǔ)上，利用改制后預(yù)留空行增種一季冬馬鈴薯。 “冬馬鈴薯 - 水稻”：適用于水稻收獲后不能蓄水過冬的高塝田、漏篩田，冬馬鈴薯凈作。 “果樹(桑樹、林木)+冬馬鈴薯”：適用于幼齡果園、桑園和苗木地，冬馬鈴薯間作[6-7]。

　　1.2 主推技術(shù)西南丘陵山區(qū)馬鈴薯的主要種植模式都根據(jù)本區(qū)域自然條件、海拔高度、地塊條件和品種等因地制宜選擇，以提高土地利用率、高產(chǎn)和抗病為主要目標(biāo)，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝不協(xié)調(diào)，融合低，使本區(qū)域馬鈴薯耕種收綜合機(jī)械化水平低，特別是種收機(jī)械化水平很低，僅為 5%左右[7-8]。制約機(jī)械化水平提高的主要因素包括機(jī)械化立地條件支撐性、間套輪作差異性、品種多樣性、種植不規(guī)范性等。地塊細(xì)碎、土壤黏重、土地不平整，高山及陡坡種植面積占比高，機(jī)械化立地條件差。主要種植模式中，僅“早春馬鈴薯 -水稻 -秋馬鈴薯(或秋菜)”“冬馬鈴薯 -水稻”為馬鈴薯凈作，間套輪作不利于機(jī)械化作業(yè)。對于品種多樣性，如重慶優(yōu)先推廣品種便有“鄂馬鈴薯 5 號”“渝馬鈴薯 1 號”“中薯 3 號”“費(fèi)烏瑞它”“青薯 9 號”“紫云 1 號”等，品種多樣性限制了作業(yè)機(jī)械的適應(yīng)性。對于種植不規(guī)范性，“窩播平作”“溝播壟作”并存，且平作行距、窩距不規(guī)范(或稀大窩種植)，壟作壟距不標(biāo)準(zhǔn)(如壟距為 0.6 m、0.7 m、0.8 m到 1.0m)，導(dǎo)致機(jī)收困難。為此，西南丘陵山區(qū)都在積極探索先進(jìn)適宜技術(shù)，為馬鈴薯種植機(jī)械化作業(yè)創(chuàng)造條件。例如，四川馬鈴薯種植 4套主推技術(shù)中包含馬鈴薯機(jī)械化高產(chǎn)栽培技術(shù)，重慶馬鈴薯種植 4套主推技術(shù)中包含丘陵山區(qū)馬鈴薯高壟雙行覆膜機(jī)播機(jī)收高效栽培技術(shù)，云南、貴州馬鈴薯種植主推技術(shù)中包含冬馬鈴薯機(jī)械化栽培技術(shù)[6]。

　　1.3 機(jī)械化種植生產(chǎn)路線起壟播種技術(shù)路線為本區(qū)域馬鈴薯機(jī)械化種植主推生產(chǎn)路線，即機(jī)械耕整地→機(jī)械化起壟施肥播種→機(jī)械化中耕→機(jī)械噴藥→機(jī)械殺秧→機(jī)械收獲。機(jī)械耕整地：耕深 0.2 m～0.25 m(旋耕)，地表平整，有條件應(yīng)全方位深松，耕深 0.45 m～0.55 m。機(jī)械化起壟施肥播種：壟高 0.2 m～0.25 m，雙行壟作的壟距為 0.8 m～1.0 m，單行壟作的壟距為 0.7 m～0.9 m，種塊覆土深度大于 0.1 m為宜。復(fù)式作業(yè)播種機(jī)一次完成開溝、施肥、播種、起壟、鋪膜等作業(yè)。機(jī)械化中耕：苗期進(jìn)行扶壟除草作業(yè)，花期進(jìn)行追肥培土作業(yè)。追肥深度 0.06 m～0.1 m，追肥部位離植株行側(cè) 0.1 m～0.2 m，培土厚度 0.05 m，地表起伏不超過 0.04 m。機(jī)械噴藥：起壟后苗期噴藥作業(yè)有效覆蓋密度≥ 20霧滴/cm2 ，藥液在植株上的覆蓋率 100%。機(jī)械殺秧：露出壟型，保持壟型完整，不傷壟。莖葉雜草去除率≥ 80%，切碎長度≤ 0.15 m，割茬高度≤ 0.15 m。機(jī)械收獲：挖凈率≥ 9 8%，明薯率≥ 9 7%，傷薯率 ≤ 3%，薯塊帶土率≤ 15%[9]。

　　2 馬鈴薯機(jī)械化殺秧技術(shù)需求

　　馬鈴薯機(jī)械化殺秧應(yīng)滿足一定的技術(shù)需求。據(jù)筆者查閱了部分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)，如表 1 所示。包括 3 項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)序號 1～3)、6項(xiàng)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)序號 4～9)、8項(xiàng)西南混作區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)序號 10～16)和 4項(xiàng)其他區(qū)域地方標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)序號 17～20)，這些標(biāo)準(zhǔn)對殺秧時(shí)間的選擇、殺秧作業(yè)質(zhì)量要求、殺秧作業(yè)技術(shù)規(guī)范或殺秧刀具、機(jī)具等進(jìn)行了規(guī)定。從表 1 中的相關(guān)規(guī)定可知，國家標(biāo)準(zhǔn)對馬鈴薯殺秧機(jī)(或莖葉切碎器)的安全防護(hù)進(jìn)行了強(qiáng)制性規(guī)定(標(biāo)準(zhǔn)序號 1)，對馬鈴薯脫毒種薯和商品薯生產(chǎn)的殺秧環(huán)節(jié)和殺秧方式進(jìn)行推薦(標(biāo)準(zhǔn)序號 2、3)。

　　3 馬鈴薯機(jī)械化殺秧研究進(jìn)展

　　丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化殺秧、機(jī)械化生產(chǎn)、全程機(jī)械化種植是我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家戰(zhàn)略，體現(xiàn)了馬鈴薯種植技術(shù)的發(fā)展方向。而且，國家正在大力推進(jìn)丘陵山區(qū)開展農(nóng)田“宜機(jī)化”改造，擴(kuò)展大中型農(nóng)機(jī)運(yùn)用空間，加快補(bǔ)齊丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化基礎(chǔ)條件薄弱的短板，能為丘陵山區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化水平提升創(chuàng)造良好條件。

　　3.1 國外機(jī)械化殺秧進(jìn)展國外馬鈴薯殺秧機(jī)發(fā)展起步較早，具有成熟的作業(yè)技術(shù)。德國 Grimme、荷蘭 APH、比利時(shí) AVR 和美國 Reekie 等公司配套設(shè)施完備，形成了完整的作業(yè)體系，開發(fā)出不同系列不同型號殺秧機(jī)，作業(yè)穩(wěn)定，殺秧效率較高。德國 Grimme 具有 KS6000、KS5400、KS4500、KS3600 等馬鈴薯殺秧機(jī)系列產(chǎn)品，如 KS3600 型殺秧機(jī)，雙側(cè)驅(qū)動(dòng)，適于行寬 0.85/0.9 m 壟作，一次完成 4 行作業(yè) [29]。荷蘭APH具有 4LKB-370、4LK-320、4LK-310、2LKB-190、2LK-170等馬鈴薯殺秧機(jī)系列產(chǎn)品，如 4LK-310 型殺秧機(jī)，一側(cè)驅(qū)動(dòng)，適于行寬 0.75 m，一次完成 4 行作業(yè)[30]。美國Reekie具有 RHT2200、RHT1900SD等不同型號殺秧機(jī)，如 RHT2200型殺秧機(jī)，一側(cè)驅(qū)動(dòng)，具有高速動(dòng)態(tài)平衡刀軸，打碎效果好，工作幅寬 2.2 m，可前掛，避免拖拉機(jī)對秧蔓的碾壓而影響殺秧效果[5]。2011年，德國 Grimme在我國建立格立莫農(nóng)業(yè)機(jī)械(北京)有限公司，2017年在天津建立格立莫農(nóng)業(yè)技術(shù)(天津)有限公司，為中國用戶提供本土化需求的高端馬鈴薯設(shè)備，目前用戶主要集中在新疆、內(nèi)蒙等北方一季作區(qū)。

　　3.2 國內(nèi)機(jī)械化殺秧進(jìn)展國內(nèi)馬鈴薯殺秧機(jī)發(fā)展起步較晚，技術(shù)不夠成熟。中機(jī)美諾、青島洪珠、山東德州希森天成等公司都開發(fā)出不同型號殺秧機(jī)，基本達(dá)到殺秧作業(yè)要求。中機(jī)美諾具有 1802、 1804 等型號殺秧機(jī)，如 1802 型殺秧機(jī)，雙側(cè)驅(qū)動(dòng)，適于行寬 0.8/0.9 m 壟作，一次完成 2 行作業(yè)，其甩刀結(jié)構(gòu)型式多樣，配置有導(dǎo)流隔板，可將打碎莖葉分流至兩側(cè)壟溝[31]。青島洪珠具有 1JH-100、1JH-110和 1JH-360等型號殺秧機(jī)，如 1JH-100型殺秧機(jī)，一側(cè)驅(qū)動(dòng)，工作幅寬 1.0 m，適于單行壟業(yè)，刀軸 2 000 r/min高速旋轉(zhuǎn)，配套動(dòng)力 14.7～26 kW[32]。山東希成具有 4JM-180、4JM-360B等型號殺秧機(jī)，如 4JM360B型號殺秧機(jī)，雙側(cè)驅(qū)動(dòng)，工作幅寬 3.6 m，適于行寬 0.9 m壟作，一次完成 4行作業(yè)，刀軸轉(zhuǎn)速 1 300 r/min，按照薯壟特點(diǎn)雙螺旋對稱布置殺秧刀，配置有導(dǎo)流隔板[33]。

　　4 總結(jié)

　　1)西南丘陵山區(qū)是我國馬鈴薯主要種植區(qū)，其收獲機(jī)械化水平很低，嚴(yán)重阻礙了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。制約本區(qū)域收獲機(jī)械化水平提高的主要因素包括機(jī)械化立地條件支撐性、間套輪作差異性、品種多樣性、種植不規(guī)范性等。 2)西南丘陵山區(qū)缺乏馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程、機(jī)械化殺秧作業(yè)技術(shù)規(guī)范、全程機(jī)械化種植技術(shù)規(guī)程等地方標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)加強(qiáng)本區(qū)域相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)的制定，提高對馬鈴薯種植機(jī)械化水平提升的支撐，以及對馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)的引領(lǐng)。 3)全程機(jī)械化生產(chǎn)是西南丘陵山區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，推廣起壟播種技術(shù)路線，規(guī)范機(jī)械化種植模式，根據(jù)主流機(jī)具配套方案，加強(qiáng)西南丘陵山區(qū)殺秧機(jī)研制、試驗(yàn)和適應(yīng)性改進(jìn)，可促進(jìn)本區(qū)域馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化及其裝備的轉(zhuǎn)型升級。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 新華網(wǎng) .2020 年中國馬鈴薯大會(huì)：全國鮮薯產(chǎn)量穩(wěn)定在上億噸 [EB/OL]. http://www.gs.xinhuanet.com/news/2020-09/26/ c_1126543438.htm, 2020-09-26/2021-05-01.

　　[2] GB/T 31753-2015. 馬鈴薯商品薯生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程 [S].

　　《西南丘陵山區(qū)馬鈴薯機(jī)械化殺秧研究進(jìn)展》來源：《南方論壇》，作者：楊明金 1 ， 楊 仕 1 ， 李守太 1 ， 陳子文 1 ， 楊 玲 1 ， 張 濤 2 ， 龐有倫 2