摘要：大蒜是我国重要的经济作物之一。我国大蒜种植面积广，目前大蒜的收获大部分还是靠人工收获，不但效率低下，而且人工成本特别高。随着时代科学技术的进步，人们对大蒜收获机械化的要求越来越高，不但可以减轻劳动强度、降低人工成本，同时可以提高大蒜收获的质量。基于此，本文就大蒜收获机械研制的现状进行了分析，并提出了一些解决对策，希望可以进一步提高大蒜收获机械化水平。
关键词：大蒜收获；机械化；研制现状；对策
随着生活水平的提高，生产成本的增加，要想保持生产和出口优势，大蒜生产必须由劳动密集型向资本技术密集型转变，实现机械化作业。将现有机型进行总结，从工艺过程、机型结构、配套动力等方面进行分析，提出智能化收获机设想，并提出今后打算收获机械必须在机构优化、零部件可靠性、工艺的可靠性等方面作为研究方向，对于提高大蒜收获机械化水平具有重要意义。
一、大蒜收获机械研制现状分析
1、分段式大蒜收获机。
近几年，我国科研院与企业开始引进先进的技术，研发出分段式的机械。例如：4S-6 型分段式大蒜收获机，能够一次性进行铺放、挖掘与蒜土分离作业。这种机械通过前置旋转的犁刀进行破土与切根，能够把挖起的大蒜旋到拖拉机的两轮间，防止驱动轮碾压蒜头。
2、大蒜挖掘机。
采用铲式或圆盘式振动挖掘刀具，切断大蒜根系，使土松动，并拱起蒜头，使大蒜与土壤分离。与小型拖拉机或手扶拖拉机就能配套使用，可兼收花生、中草药等作物。优点是价格低、结构简单，对行距、土地性质、地表状况适应性强，且方便对挖掘深度和收获宽度的调节。缺点是缺少收获的其他工序，需要人工清土、捡拾，收获后单独进行切秧、切根、清选、装袋等工序，不能有效降低劳动强度，提高生产效率。
3、联合式大蒜收获机械。
大蒜联合收获机可一次性完成挖掘、清土、果秧分离、集果等工序，具有作业集成度高、收获损失小、生产效率高、人工劳动强度低等优势。就目前而言，我国大蒜联合的收获机械仍然处在试样阶段与研制阶段，并且机械研发单位不多，这对于大蒜的机械化收获非常不利。
4、大蒜挖掘铺放机。
在大蒜挖掘机的基础上，增加分离输送链装置，通过震动输送实现蒜头与土壤分离。输送通道由宽变窄，终端转弯变向，实现大蒜的集条、铺放。与四轮拖拉机或手扶拖拉机配套使用。与大蒜挖掘机比较，增加了清土、集条、铺放工序，一定程度上提高了收获效率，降低了劳动强度。但依然没有实现切秧、切根、清选、装袋等工序，没有完全脱离人工收获。
5、大蒜智能收获机。
代表未来发展的方向，功能上实现挖掘、清土、切秧、切根、分级清选、装袋等复杂工序，使收获的大蒜能达到直接入库或销售的目的。要实现大蒜的智能收获需要解决问题比较多，包括机构优化以减少配套动力，加强零部件可靠性，提高清土、切根等工序的效率，增加分级清选工序及装袋、封口工序。
二、影响大蒜机械收获作业的因素
1、种植模式的影响。
国内大蒜种植制度与欧美等发达国家不一样，并且不同地区种植模式也不一样，有垄距、平作、垄作以及间作套种。国内大蒜种植主要家庭种植，小田块的种植，行距种类不多。在选定大蒜的收获机以后，需要固定机具作业的幅度，统一大蒜种植的行间距，如果行间距比较杂乱，容易影响到大蒜收获质量，引起机具压秧与漏收等情况。
2、机械伤损影响。
伤损度是机械化收获过程中较难控制的重要指标，同样在大蒜的机械化收获过程中表现的尤为突出。大蒜机械化收获过程中的伤损有挤伤和切伤。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于大蒜为地下鳞茎作物，不像花生等其它作物有外壳作保护，新鲜收获的蒜头表皮薄嫩，在输送集果过程中，机具对鳞茎的摩擦挤压、蒜头之间的碰撞挤压均会产生较高的挤压伤损。另外，挖掘铲挖掘深度调控以及联合收获时割刀结构参数、作业参数设计是影响切伤损主因。
3、覆膜影响。
我国大蒜主产区广泛采用了覆膜技术，覆膜处理虽然可以降低恶劣环境对其影响，保温保水保肥力，但却为后续机械化收获造成了较大影响。在机收时地膜容易缠绕在机器中，堵塞部分作业组件，且不易清理，大大降低了机具工作效率和寿命。
4、土壤条件的影响。
对于大蒜的机械化收获而言，土壤品质与土壤含水率影响比较明显。如果土壤含水率比较高、土壤是黏土，会导致机械渐渐下陷，影响机械运行。在拔起大蒜的蒜头以后，一些大泥块不容易掉落，在长时间作业过程中，泥土会导致机械受到堵塞，致使清土装置失效；在机械挖掘的黏土含水率比较高时，会加大前进的阻力。相关研究中指出，机械收获时，适宜土壤含水率在15%-0%之间，这个范围内的土壤含水率可以提高机械收获效果。
三、提高大蒜收获机械研制的相关对策
1、提高农机农艺的相互融合。
大蒜栽培模式不规范、不统一，是阻碍大蒜联合收获机设计和推广普及的主要因素。因此，突破传统上只从机械优化方面解决大蒜机械化生产难题的思路，根据国内大蒜种植习惯和大蒜联合获机对栽培模式需求，对大蒜标准栽培模式进行研究，得到不同栽培模式对蒜头产量及品质影响规律。同时，建立与经济效益对应的函数关系，使大蒜栽培模式评价更客观并具有可量化操作性，为大蒜实际生产提供指导，通过农机农艺融合的方法来加快大蒜机械化生产发展步伐。
2、提高大蒜收获机具的适应性。
机具适应性是指在不同土壤条件下，是否覆膜条件下，地表是否存在杂草情况下，收获机具有不同作业效果。适应性差的机具影响作业质量和作业效率，甚至不能正常作业，会严重影响农户对产品的信任度，影响机具的推广。大蒜收获机普遍在沙土地中作业效果好，而在粘性土壤中作业效果差。因此，应进一步加强蒜头与土壤分离机构研制，提高净土率。其次，应研究土壤的水分和空气含量，找到最适宜蒜头和土壤成分含量，人为制造合适条件进行收获，或改善土壤条件，都能提高机具在粘性土壤中的作业效果。
3、优化大蒜收获机挖掘装置。
由于大蒜是种在地下的，需要破土将大蒜挖掘出来，导致挖掘过程需要消耗大量的动力，同时由于大蒜毛须会粘土，因此需要振动挖掘，不但可以减轻挖掘阻力同时起净土的效果。所以今后的大蒜收获机动力驱动装置由之前的机械驱动渐渐迈向液压驱动，通过电液控制收获的整个过程，电液控制可以实现机械的无级变速，适合不同农田的收获速比，操作灵活、便捷，期望优化好电液控制的相关设备，使得液压技术在大蒜收获机械得到普遍和广泛应用。
四、结语
总之，虽然我国的大蒜收获机械迅速发展起来，但是我国生产应用的大蒜收获机因各地农艺不同、行距及株距的差异，存在着适应性差、质量不可靠等问题，大多数都没有批量生产和大面积推广应用。大蒜收获机械的发展趋势是研制开发新型的联合收获机，能够一次完成挖掘、夹持输送、喂入切茎、收集装箱等作业。目前市场急需研究开发适应性强、可靠性高的大蒜联合收获机械，大蒜联合收获机械有巨大的市场空间。
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项目名称：多功能大蒜联合收获机研究开发（项目编号：2016YF046）
论文作者:刘学典, 李宾,姜君岭,张伟,陈枫航
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签：大蒜论文; 作业论文; 机械论文; 土壤论文; 蒜头论文; 机具论文; 工序论文; 《基层建设》2019年第10期论文;