荸荠机械化收获技术研究进展6600字

1、荸荠机械化收获技术研究进展6600字 摘 要：系统分析了当前我国荸荠的种植情况和收获现状，阐述了荸荠机械化收获技术研究进展，比拟分析了各种荸荠收获机的特点，提醒了我国荸荠机械化收获存在的问题，展望了我国荸荠机械化收获技术的研究与开展趋势。 毕业关键词：荸荠；挖掘；采挖；收获；机械化中图分类号：S645.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3547202218-0077-04荸荠又名马蹄，既可作水果亦可作蔬菜，营养丰富且具有一定的药用价值。荸荠有分株分蘖特性，平均每株根本苗分生成10个分株，每个分株结球56个，球茎主要集中在920 cm深的土层，且任意分布。荸荠最正确采收时节为冬至12月21

2、23日到小寒1月56日，此?r球茎皮色为红褐色，含糖量最高，味最甜；早期采收的球茎，皮薄肉嫩味淡，不耐贮藏；晚期采收的球茎，含糖量减少，表皮增厚，皮色加深为黑褐色，表皮下长出一层黄衣，品质变差。我国荸荠栽培面积5万hm2，其中广西栽培面积最大，达2万hm2，主要分布在广西的贺州、荔浦等地；湖北团风县、沙洋县共0.33万hm2 1。荸荠易种难收，目前荸荠收获没有适用机具，以传统人工挖掘为主，方法有2种：一是在采收前1 d放掉田水，边清理秸秆，边用手扒掉上层09 cm泥土，然后扒出下层泥土，用手捏出球茎；二是在采收前1015 d将荸荠种植田排水晾干，用锹或叉挖取球茎。由于黏性土壤和荸荠的亲和力大，

3、不易实现别离，荸荠挖掘劳动强度大、效率低、收获本钱高人工本钱高达3万元/hm22，且受气候和人工缺乏的限制，延长了采收时间，降低了荸荠的商品价值3，以上这些因素严重制约了荸荠的集约化、规模化消费，农民迫切期盼能有荸荠收获机代替人工作业。由于荸荠不是主要农作物，创造的经济价值有限，对其研究相对也较少4，2022年才见荸荠机械化收获技术的文献报道。本文系统地对我国荸荠的机械化收获技术进展了分析，拟为荸荠机械化收获技术的进一步深化研究提供参考。1 荸荠机械化收获技术研究现状1.1 通用成熟机械收获荸荠研究为探究黏性土壤荸荠机械化采收形式，黄宁等5用小型马铃薯收获机、小型耕田机和莲藕挖掘机分别采收荸荠

4、，但小型马铃薯收获机采收荸荠时，挖掘部件入土困难，机具出现打滑现象，且土块和荸荠别离困难；小型耕田机采收荸荠时，荸荠损伤大，机具易打滑，并要求及时捡拾，否那么影响机器下一行程的作业；莲藕挖掘机采收荸荠时，大局部荸荠田块田埂高度无法满足蓄水高度要求，漏失率高，且采收的荸荠不宜长时间保存。1.2 不分层式荸荠机械化收获技术研究为解决荸荠的机械化收获问题，解放劳动力，一些科研院所和企业研制出了不分层式荸荠收获机械。2022年焦忠等6设计出一种由手扶拖拉机、犁地装置、传动装置、旋切破碎装置和尾轮装置组成的荸荠挖掘机，2022年唐仲华等7创造了一种包括支架、犁地机构和传输筛机构的荸荠收获机，这2种荸荠收

5、获机的挖掘部件均为犁体，而犁体合适于收获垄作栽培，且球茎比拟集中的场合8，在收获荸荠时，机具行进过程中，犁壁切割荸荠集中层，荸荠损伤率较高。陕西科技大学陈海峰等9设计了一种利用振动原理使土壤液化后进展荸荠收获的荸荠采收船，船体中部安装可以振动与旋转的采收滚筒，并对其挖掘部件和振动系统展开了一系列研究1014，该荸荠采收船在工作过程中，挖掘部件旋转切割荸荠集中层，荸荠损伤率较高；丁年生15，16研发了2种由高压喷水管、铲刀等组成的马蹄收获机；东北大学秦皇岛分校郭献章等17设计开发了一种由液压式履带机车、挖掘输送装置、振动筛、泥浆泵清洗装置、转笼高压气泵风干装置等组成的结合型荸荠采收机；华中农业大

6、学夏俊芳等18研制了一种由挖掘铲、推送装置、清洗别离装置和抽水装置等组成的水田荸荠采收机；江苏马锁才等19试制了一种由履带机身、除草机构、采集机构和挑选机构等组成的大型马蹄收获机，其在采集过程中通过高压水枪使土壤和荸荠进展别离，从而保证马蹄的完好性。这几种荸荠收获机收获过程中，均需用水冲洗荸荠，在实际应用中，一是大局部荸荠种植田无法满足机具作业水深要求；二是经水冲洗后的荸荠无法长时间保存，因此存在一定的局限性。安徽农业科学院农业工程研究所的王川等20提出采用农机与农艺相结合的形式，在荸荠种植过程中引入秸秆，以改善荸荠栽培土壤的品质，减轻荸荠在生长过程中深钻的发生几率，并开发消费了一种由机架、挖

7、掘装置、传输和别离装置、清洗、搜集等局部组成的升运链式荸荠收获机，机器消费率较高，损失率、伤实率、含杂率低，性能较好21，但该农机与农艺结合形式尚处在探究阶段，没有广泛推广应用。1.3 分层式荸荠机械化收获技术研究2022年周晓明22创造了一种由排泥装置、荸荠挖掘装置分层进展收获的荸荠挖掘机，排泥装置和挖掘装置平行倾斜固定在机动车的前端，其排泥装置为螺旋输送机构，将上层根茎和泥土从机具侧面排出，其挖掘装置铲起荸荠集中层，在滚轴的推动下进入带式输送机，但该挖掘机的行走装置为轮式机动车，在高湿黏重土壤的荸荠田作业时，牵引附着性能差，易打滑，同时还存在荸荠与泥土别离困难和茎秆缠绕等问题。丁年生23，

8、242022年设计出的荸荠收获机，其耕翻装置为带齿的旋转部件，该机具挖掘部件运动过程中旋转切割荸荠集中层，荸荠损伤率较高。顶峰等25开发出一种由旋耕机、犁体和可伸缩滚筒等组成的荸荠收获机，其旋耕机打碎上层无荸荠的泥土，犁体铲起荸荠集中层进入滚筒实现荸荠和泥土别离，但犁体随机具行进过程中，犁壁切割荸荠集中层，荸荠损伤率亦较高。唐仲华等26于2022年公开了一种荸荠收获设备，其包括履带机体、铲土机构和筛网支架，其铲土机构前端上部设置旋耕刀，能打松上层土，为铲土机构减轻作业强度；同时他们还公布了1种双层铲两级筛分型荸荠收获机27，其上铲土板将上层泥土铲到机具侧边，减轻后续作业强度，下铲土板铲起荸荠集

9、中层，经输送机构输送到筛分机构，该机具收获前要晒田至泥土含水量低于20%，并将荸荠的茎部割平地面，且上铲土板运动过程中可能存在壅土堵塞问题。周晓明282022年设计出一种包括履带机车、挖掘装置、排泥装置的履带式荸荠挖掘机，其排泥装置将上层泥土排到机具侧边，其荸荠集中层挖掘装置的铲爪上开有出水孔，水从出水口喷出冲刷荸荠集中层，实现荸荠与泥土的别离，而荸荠经水冲刷后不能长时间保存。周晓明29又于2022年公布了一种由履带式行走机构、挖掘装置和输送机构等组成的分层式荸荠挖掘机，其上层泥土和下层球茎被分层挖掘提升后从驾驶位下方输送至机具前方，大限度地增加了荸荠集中层翻转别离面积，使球茎和泥土有效别离，

10、并能保证采收后的田地平整。此外，盖国安等30，31、吴红顺32、张雅静等33，34也对分层式荸荠收获机械提出了一些设计思路和方案。 2 制约荸荠机械化研究进程的原因美国在1930年开场引进试种荸荠，试种至今的80多a里，由于缺乏适宜的荸荠采收机械，荸荠在美国的种植面积并没有大幅增加35。虽然我国2022年已经开场有企业和科研机构进展荸荠机械化收获的探究和研究，但七八年过去，市场上仍然没有适于荸荠收获的定型机具进入实际消费应用。究其原因，主要有以下几个方面：由于黏土与荸荠亲和力大，荸荠被黏性土壤严密包裹，致使荸荠与土壤的别离比拟困难。荸荠分株分蘖生长的特性，使得荸荠在920 cm深的土?尤我夥植

11、迹?加之其较脆易破损，非常不利于机械化作业，现有的用于成行成排的后置式根茎类挖掘收获机械均难沿用。企业直接经营比重低，以散户种植为主，种植规模较小，使得大型机械难以施展。荸荠主要集中分布在920 cm深的土层，挖掘工作量大，挖掘阻力大，机具易打滑。3 荸荠机械化收获技术展望荸荠集中层的挖掘、球茎与泥土的别离是荸荠机械化收获过程中的2个关键环节，目前，我国对于荸荠机械化收获技术的研究还处于创造专利和实用新型专利的申请层面，除陕西科技大学的荸荠采收船有进一步的理论研究外，鲜见荸荠收获机械的理论及试验研究，因此，加强对荸荠机械化收获技术的理论及试验研究具有重要的现实意义。当前，我国荸荠机械化收获技术

12、的研究趋势主要在于：为降低荸荠破损率，荸荠收获机应朝前置式开展，即收获装置在前，行走机构在后，且下层挖掘部件工作过程中不宜穿越切割荸荠集中层，行走机构优选履带底盘。为减少挖掘阻力，一是在收获前1 d放干田水，第2天收获；二是采用分层收获，上层挖掘铲铲除09 cm的泥土根茎，下层铲起920 cm的荸荠集中层，以减少挖掘阻力，并减轻后续球茎和泥土的别离工作量；三是重点开展荸荠集中层挖掘部件的减阻研究。在荸荠集中层铲起后的球茎和泥土别离环节，应慢输送、快振动，利用振动原理使土壤液化，实现荸荠与泥土的有效别离。探究农机农艺结合的新形式，改变荸荠栽培方式，开沟制垄种植，改进土壤，降低泥土黏性，并减少荸荠

13、在生长过程中深钻的发生几率，提升荸荠生长层，为后期机械化收获提供便利。参考文献1 柯卫东，黄新芳，李建洪，等.我国水生蔬菜科研与消费开展概况J.长江蔬菜，202214：33-37.2 余恺.白湖镇荸荠产业开展现状及一体化形式探究J.中国农业信息，20228：142，159.3 蔡炳华，陈丽娟，江文，等.广西荸荠产业开展现状与建议J.长江蔬菜，202218：98-100.4 欧昆鹏，陈丽娟，郭畅，等.广西荸荠产业现状与开展建议J.南方农业学报，20222：356-359.5 黄宁，李素云，黎进.黏性土壤荸荠机械化采收形式探究J.农业工程，20221：23-25.6 焦忠，王成军，王帅.一种荸荠挖

14、掘机：CN202210112088.2P.2022-04-29.7 唐仲华，顶峰，高巧明，等.荸荠收获机：CN202210401154.7P.2022-09-06.8 中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册下册M.北京：中国农业科学技术出版社，2022：1 053-1 086.9 陈海峰，张士玺，魏引焕，等.荸荠采收船：CN202210105323.8P.2022-04-11.10 张士玺.荸荠采收船挖掘机理及构造设计研究D.西安：陕西科技大学，2022.11 陈海峰，张士玺，闫一野，等.基于土壤液化原理的荸荠采收船的研究J.中国农业科技导报，20222：120-124.12 李松锋.荸荠

15、采收振动挖掘系统的振动特性及减振研究D.西安：陕西科技大学，2022.13 张功学，李松锋，张可欣.荸荠采收船挖掘器的模态及谐响应分析J.农机化研究，20226：23-28.14 张功学，李松锋，张可欣.基于CFX的荸荠采收船水刀喷嘴的有限元分析J.农机化研究，20227：66-69.15 丁年生.一种马蹄收获机：CN202210463911.3P.2022-09-24.16 丁年生.一种新型马蹄收获机：CN202210565550.3P.2022-11-07.17 郭献章，陈晓明，柴海斌.结合型荸荠采收机：CN202210067356.7P.2022-02-27.18 夏俊芳，陈子林，展鹏程

16、，等.水田荸荠采收机：CN202210372590.XP.2022-05-30.19 马锁才，陈书金.一种马蹄收获机：CN202210470572.5P.2022-06-18.20 王川，刘辉，施六林，等.秸秆在荸荠农艺栽培中的应用以庐江县白湖镇荸荠种植为例J.安徽农业科学，202236：58-59.21 王川，刘辉，王丽伟，等.荸荠收获机的总体设计J.中国农机化学报，20221：22-26.22 周晓明.荸荠挖掘机：CN202210116347.1P.2022-03-13.23 丁年生.一种一体化马蹄收获机：CN202210323257.6P. 24 丁年生.一?N多功能马蹄收获机：CN20

17、2210323282.4P.2022-07-29.25 顶峰，潘泰任，丁卫中，等.马蹄收获机：CN202210678476.6P.2022-12-14.26 唐仲华，顶峰，高巧明，等.一种荸荠的收获方法及设备：CN202210383875.9P.2022-07-03.27 唐仲华，顶峰，高巧明，等.荸荠的收获方法及设备：CN202210384057.0P.2022-07-03.28 周晓明.一种履带式荸荠挖掘机：CN202210369687.0P.2022-06-30.29 周晓明.一种分层式荸荠挖掘机：CN202210334237.2P.2022-05-18.30 盖国安，盖硕.土壤分层压滤

18、荸荠采收机：CN202220601633.3P.2022-10-17.31 盖国安，盖硕.荸荠采收机：CN202220630043.8P.2022-08-20.32 吴红顺.全自动荸荠挖掘机：CN202220314478.7P.2022-06-13.33 张雅静，张健，吴润秀，等.分层采挖马蹄的方法：CN202210369923.4P.2022-07-30.34 张雅静，张健，吴润秀，等.旋切采挖马蹄的方法及其采挖机：CN202210369948.4P.2022-07-30.35 李峰，刘义满，李明华，等.美国荸荠消费与研究情况J.长江蔬菜，202216：19-22.Research Progress in Mechanized Harvesting Technology of Water ChestnutLI Xu， LIAO Jian， WANG Rui， LU Zemin， DU Zheng， SHU Hongjie， LUO Yo