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丘陵山区薏苡机械化生产技术发展现状论文

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2025-09-19 16:21:36    来源:    作者:xuling

摘要:本文提出了要加强理论研究、重点攻关关键技术、加大新技术推广力度等相应的策略和建议,旨在提高薏苡种植生产效率、降低劳动成本、保障薏苡品质,进一步提高农民种植薏苡种植的积极性,促进丘陵山区薏苡生产的机械化发展。

       摘要:薏苡作为一种药食两用的农作物,其果实和根都具有药用价值,秸秆可作为饲料使用,具有很高的经济价值。本文针对丘陵山区薏苡全程机械化种植技术相关问题,通过多年机械化应用和实际生产试验,结合相关文献资料阐述了贵州丘陵山区薏苡生产各环节机具应用现状,提出薏苡机械化生产相关技术要点,并针对目前薏苡机械化生产过程中耕整地、播种、田间管护、机械收获、脱壳、烘干等关键技术进行分析。针对目前还存在的问题,本文提出了要加强理论研究、重点攻关关键技术、加大新技术推广力度等相应的策略和建议,旨在提高薏苡种植生产效率、降低劳动成本、保障薏苡品质,进一步提高农民种植薏苡种植的积极性,促进丘陵山区薏苡生产的机械化发展。


  关键词:薏苡;机械化;技术;研究


  前言


  2023年中国薏米产量为8.5万t,占同期全球总产量的30.2%[1]。贵州省是薏苡生产大省,具有得天独厚的区域优势和气候条件,薏苡的种植规模和产出量在全国都位居首位,其产出占全国总量的三分之一[2]。2023年贵州省薏苡产量为61900t,占全国产量的56.9%,薏苡行业已经转变为有利于农民增收的关键行业[3]。近年来,我省根据薏苡产业发展对生产机械化的需求,以薏苡优质高效安全生产为主要目标,针对薏苡生产全程机械化技术开展研究、试验。深入探索集农艺技术要求,聚焦关键环节和技术要点,统一农机的操作参数,整合全程的机械化技术,实现了耕整地、播种、植保、收获、清选、烘干6大环节的机械化作业,形成了从播种到收获全套机械化方案。通过不断改进,目前贵州省已经大幅度地增强了机器操作的效能与品质,在薏苡主产区兴仁市、镇宁县等地大面积开展薏苡机械化生产全程技术试验示范,大大地提高薏苡的产量,帮助农民减轻劳动压力,提高生产效率,进一步促进了我省薏苡产业发展[4-5]。


  1薏苡产业现状


  1.1薏苡种植分布与规模


  薏苡最初起源于我国西南地区,后来向北方扩散到黄河流域,目前河北、山西、山东、河南、四川、贵州、云南等省区均有种植。贵州省黔西南州兴仁市薏苡种植已有2000年的历史,是当地传统主导产业和独特优势产业[6]。2023年,兴仁市的薏苡种植面积达到了1.67万hm2,占全国薏苡种植总面积的30%,预计其产值将达到26亿元。黔西南州气候相对比较舒适,土壤主要由含硅铁质的黄壤土、石灰土、水稻土构成,土壤的pH值在5.0~6.5至5.0~6.5之间,土壤的耕作层也相当厚实,非常适合薏米的栽培和发展[7]。


  2薏苡全程机械化技术


  薏苡全程机械化生产技术包括机械化耕整地、机械化播种、机械化管护、机械化收获和烘干等关键环节。在我国,薏苡种植生产环节的机械化程度存在显著的不同,收获和管护环节的机械化程度稍高,播种及干燥方面的机械化则稍显不足。


  此外,不同地方的机械化水平存在显著的差距,例如,在地形平缓、土块较大的区域机械化水平通常较高,而在像丘陵山区、斜坡农田,其机械化水平则相对偏低。因此,薏苡的整个生产过程机械化技术进步关键在于丘陵山区的机械化[8]。


  2.1薏苡机械化耕整地技术


  薏苡的机械化耕整地与其他农作物使用的机械设备大体上一致,主要包括耕地、耙耱以及压实步骤。在薏苡种植区,地形多样且复杂,机械化程度不够高,使用的机器主要是中小型,功能单一,常用的机器有犁和旋耕机等,部分地方也有使用微耕机进行耕作。在耕地过程中,先旋耕,使土壤变得细碎且平整,从而为播种阶段提供优质的土质条件。此外,使用深松机或者免耕机来实施深松或免耕的保护性耕作[9]。深松一般需要达到25~30 cm的深度,有助于作物根系生长,从而提高产量。


  2.2薏苡机械化播种技术


  薏苡一般3月底或4月初播种。由于贵州省丘陵山地地貌繁多且复杂,地块较小,土壤黏性大等特定的种植环境,薏苡的机械化播种技术并未广泛应用,大部分都依赖于人工播种。由于薏苡有壳,其籽粒的流通性较弱,因此在进行排种和运送的时候容易发生阻塞,降低了种子的传递效率;同时,薏苡农艺种植要求每穴播种5~6粒,这就要求需要专用的排种设备,才能实现精准穴播。目前,薏苡的机械化播种主要采用穴播机,并且有微量的撒播。薏苡穴播机包括鸭嘴式穴播器、薏苡精量播种机以及薏苡种肥同步穴播机。不同种植区土壤的肥沃程度不同,每穴播种粒数也不相同。为了实现能够高产的薏苡机械化播种技术模式,贵州省对机械播种设备开展了大量试验研究,并且已经研发出一款薏苡种肥同步穴播机,能够实现种子与肥料的同步穴播。该播种机播幅1.6m,3行播种,行距80cm,每穴播种量平均为8~10粒,播种穴距60~70cm,行距70~80cm,播种深度在平均3~5cm,施肥深度平均7~8 cm,施肥量10~12g/穴。采用双圆盘式的种植方式,通过使用镇压轮来调节种植的深度,可以很好地确保种子播种深度的一致性。在兴仁市薏苡机械播种试验中,这种设备的阻塞性优良,具备很强的防缠草能力,播种均匀,工作效率高,后期出苗整齐,出苗率92.0%以上[10]。图1为兴仁市薏苡机械化播种出苗情况。

       2.3薏苡机械化田间管理技术


  薏苡的机械化田间管理技术主要包括除草、追肥、灌溉与排水、植保等措施。在绿色种植理念下,种植规模小时一般采用人工除草,种植规模大时可采用机械除草;根据土壤的肥力和薏苡长势决定是否需要追肥。了解薏苡不同生产期病虫草害发生特点,选择合适的农药品种对症下药,并按标准用药量用药。薏苡病虫害主要有黑穗病、叶枯病、螟虫、蚜虫等,黑穗病是薏苡最主要的病虫害之一,根据薏苡病虫草害特点和药物特性及用量,确定喷洒作业方式。田间施药应在风力较小时进行,高温季节喷洒农药最好在早、晚进行,雾量分布均匀,漂移少,药剂能很好地黏附在植物茎叶上。本着“预防为主,综合防治”的植保方针,一般选择抗病性强的良种、播前拌种、合理轮作等方法进行绿色防治。


  2.4薏苡机械化收获技术


  薏苡一般选择专用收获机适时收获,当薏苡成熟度达到80%以上即可收获。薏苡专用收获机械一般借用稻麦谷物联合收获机,通过对机具进行优化,改进脱粒设备和筛选设备的运行参数以满足薏苡收割要求。目前,我省薏苡收获主要使用的是洋马YH1180R(G4)全喂入履带式谷物联合收割机和沃德135型小麦水稻联合收割机,它们都是全自动的履带式联合收获设备,存在机型偏大,喂入量不匹配、割台损失大、茎秆韧性强、脱出物清选难等问题,难以达到较理想的作业效果。近年来,贵州省对薏苡茎秆和籽粒的生物力学属性、收获方法以及关键部件、清选特性等进行了深入探讨,研制出薏苡专用收获机,适合丘陵山区薏苡机械化收获[11],并取得了一些成果。


  2.5薏苡机械化脱壳清选技术


  薏仁的药用与食用都离不开脱壳加工这一环节,脱壳设备的工作效率直接影响到薏仁的品质与商业价值。然而,由于农业发展的主导趋势和科研资金的限制,对于薏苡这样的小型种植的机械化生产并没有给予足够的关注,薏苡脱壳加工技术、工艺、设备的研究方面基本没有关注,在进行薏苡脱壳加工时,往往会使用其他作物的加工设备。由于薏苡的外观呈现出不规则、硬壳的特性,薏仁的柔软特性导致普通设备无法达到脱壳的质量标准,从而导致脱壳效率和薏苡仁的品质受到了严重的破坏,这已经变成迫切需要解决的关键技术问题之一[12-13]。


  2.6薏苡机械化烘干技术


  薏苡一般采用“适时收获+机械烘干”的收获模式,对于各种含水量的薏米,需要进行单独的保管和烘烤,而且烘烤后的薏米的含水量的差异性不能超过≤3%。加工用薏苡,通入的干燥空气温度≤60℃,含水率≤10%时停止干燥。当前,薏苡机械化烘干设备技术已经达到了成熟的水平,机械烘干作业已经普遍采用循环式低温烘干技术,而玉米、大豆等粮食烘干作业则需要较高的烘干温度,包括循环式和连续式烘干两种技术模式。然而,种植大户和一些企业或合作社很难购置粮食烘干设备开展烘干作业,而粮食收购企业则更倾向于使用薏苡烘干设备,因为它可以根据需要进行温度调整。

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  3丘陵山区薏苡机械化生产技术问题分析


  薏苡属于特色杂粮,与其他主要粮食作物相比,机械化技术和设备研究仍处于初级阶段,研究基础较为薄弱。薏苡生产过程中,使用的大部分机械都是借鉴稻麦生产设备。由于薏苡具有独特的物理和机械特性,借鉴的设备在运行时可能会出现参数不一致、生产适应性较差、收获损耗较大等问题。在薏苡的生产过程中,田间管理、收获和产后处理等环节,机械设备的短缺问题非常突出,导致薏苡生产机械化程度较低。由于薏苡的主要生产地是丘陵山区,地块面积较小,农田通道狭窄,因此大型和中型的农机设备难以适用,而适用的小型机器设备特别紧缺,部分种植区域使仍用传统的人工播种,农民劳动强度较大,且效率低。近年来,贵州省农村劳动力大量转移,农村劳动力缺乏,迫切需要研发适宜我省地形地貌的小型薏苡播种机具和收获机具。随着农民收入的不断增加和国家购机补贴政策的扶持,小型薏苡播种机因具有自己独特的适用性将成为下一阶段丘陵山区农机发展的热点[14]。


  4发展对策与建议


  为了解决当前丘陵山区薏苡机械化生产存在问题,需要从以下几个方面着手不断完善相关技术发展。


  4.1加强基础理论研究,强化技术支撑


  对土壤、薏苡和机器的相互作用机制进行深度研究,为薏苡生产机械的适用性和稳定性提供理论基础。同时,对薏苡的耕作栽培模式与机具的适用性,茎秆籽粒与机械的结合原理以及机械收割方式如何影响产品质量等问题进行深入的探讨,为薏苡的机械化播种和收割设备的研发和技术提供了重要的参考。另外,对薏苡根、茎的采集和加工等方面进行深入研究,为薏苡全程机械化生产设备的开发提供理论依据。


  4.2针对短板,重点突破


  针对薏苡生产中的关键技术问题,根据薏苡机械化种植和收割需求,研制了薏苡播种设备和收割设备;重点研究薏苡的精量排种、播种均匀性、稳定性及播种的深度控制等技术和设备,以满足不同种植区域的需求;研究薏苡秸秆特性,探索秸秆的切割方式,探索高效中耕除草机具和轻简型农机具研制;开发丘陵地带的收割机通用底盘研制,从而整合并创造出适应丘陵山地使用的机具,提高丘陵山地薏苡生产的机械化水平。


  4.3提升经济收益,推动全程机械化


  在优质薏米生产过程中,推广和示范先进的新设备、新技术和新工艺,提升薏苡产业的经济收益,强化职业农民的培训,改变传统观念,摒弃陈旧观念,推动机械化发展。

 参考文献:


  [1]张忠兰.黔西南州薏苡产业发展态势分析及对策建议[J].南方农业,2024,18(03):228-231.


  [2]夏源谦.不同有机肥和生物菌肥对连作薏苡生长及根际环境的影响[D].贵州大学,2024.


  [3]李英桃,李秀诗,付瑜华,等.薏苡新品系主要性状评价及SSR分析[J/OL].分子植物育种,1-13[2025-05-09].


  [4]陆英燕.黔西南州薏苡产业现状及高质量发展路径分析[J].中国农技推广,2023,39(08):11-13.


  [5]杜家会,李振斌,姚天月,等.贵州黔西南州主栽薏苡表型比较分析[J].东北农业科学,2023,48(01):14-18+44.


  [6]陆秀娟,潘虹,李祥栋.贵州糯薏苡新品种薏珠4号的选育及品质特征与栽培要点[J].贵州农业科学,2022,50(12):6-10.


  [7]陈维,叶开梅,何大智,等.黔中山区薏苡产业发展现状、存在问题及对策[J].中国种业,2022,(09):34-36.


  [8]屈洋,杨阳,冯佰利.薏苡优质高效生产技术研究进展[J].农学学报,2019,9(04):74-78.


  [9]付敬锋,魏盛,曾涛,等.薏苡农艺性状和产量的关系研究[J].作物研究,2022,36(01):28-36.


  [10]林蜀云,张明,齐兴源,等.2BJ-3B型薏苡播种机设计与试验[J].农机化研究,2021,43(11):125-130+137.


  [11]汪照,张宁洁,于尧,等.贵州薏苡联合收获机设计与试验[J].中国农机化学报,2020,41(10):22-27.


  [12]秦代林.基于EDEM的薏苡脱壳清选装置仿真与试验[D].四川农业大学,2022.


  [13]朱会霞,李彤煜,王吉权,等.薏苡脱壳机关键部件作业参数优化[J].机械设计与研究,2019,35(06):192-196.


  [14]孙元鹏,孙燕玲,吴喆,等.药食两用薏苡区域化与高质量发展的现状与策略[J].贵州农业科学,2019,47(10):129-134.