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人参种植全程机械化技术装备

罗罡 刘文亮 刘枫 肖戟 付家庆 姜彩宇

罗罡,刘文亮,刘枫,等.人参种植全程机械化技术装备[J].农业工程,2023,13(1):5-11. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.01.001
引用本文: 罗罡,刘文亮,刘枫,等.人参种植全程机械化技术装备[J].农业工程,2023,13(1):5-11. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.01.001
LUO Gang,LIU Wenliang,LIU Feng,et al.Techniques and equipments of whole-process mechanization for ginseng planting[J].Agricultural Engineering,2023,13(1):5-11. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.01.001
Citation: LUO Gang,LIU Wenliang,LIU Feng,et al.Techniques and equipments of whole-process mechanization for ginseng planting[J].Agricultural Engineering,2023,13(1):5-11. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.01.001

人参种植全程机械化技术装备

doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.01.001
基金项目: 吉林省重大科技专项(20200504003YY)
详细信息
    作者简介:

    罗罡,研究员,主要从事农业机械自动化技术研究 E-mail:48850546@qq.com

  • 中图分类号: S22

Techniques and Equipments of Whole-process Mechanization for Ginseng Planting

  • 摘要:

    人参是吉林省特色的地方经济作物,但人参规模化、规范化种植缺少适用设备,国内现有人参机械化种植设备存在技术水平低、作业效率低、用工量大及劳动强度高等问题。以耕、播、栽、收全过程作业环节为具体研究对象,借鉴韩国在高丽参种植设备上的成熟开发经验,结合我国人参种植实际农艺,采取自主研发和吸收引进先进技术相结合,研制了一套针对性较强的适宜我国国情的轻简高效人参种植全程机械化系列设备。详细介绍了设备的主要技术特点,并与国内外同类设备进行了对比分析。

     

  • 图 1  人参种植全程机械化系列设备

    Figure 1.  Ginseng planting mechanization equipment

    图 2  手扶式畦床步道机

    1. 非直线与垂直型传动箱 2. 多功能弯犁刀

    Figure 2.  Handheld bed walkway machine

    图 3  非直线与垂直型传动箱

    1. 左输出轴组合 2. 齿轮轴组合 3. 中间轴组合 4. 拨叉轴组合 5. 输入轴组合 6. 右输出轴组合

    Figure 3.  Non linear and vertical transmission box

    图 4  全自动人参精密播种机

    1. 全自动驱动控制系统 2. 可调式气力控件 3. 单轴多点凸轮导轨控制 4. 振动式种箱

    Figure 4.  Fully automatic ginseng precision seeder

    图 5  针吸式播种机构

    1. 导杆 2. 上吸针 3. 风室管 4. 吸风管接头 5. 风室管堵头板 6. 下吸针

    Figure 5.  Needle aspiration seeding mechanism

    图 6  人参苗移栽挖坑机

    1. 常用人力移动小型设备上的施力把手 2. 闭环条形角度挖坑机构 3. 电磁离合控制技术

    Figure 6.  Ginseng seedling transplanting and digging machine

    图 7  作业与行走间歇交替的移栽机动力输出机构

    Figure 7.  Transplanting power output mechanism with intermittent alternation between operation and walking

    图 8  人参移栽机

    Figure 8.  Ginseng transplanting machine

    图 9  弹簧驱动柔性可调夹持机构

    1. 夹持板 2. 压簧

    Figure 9.  Spring driven adjustable clamping mechanism

    图 10  人参收获机

    1. 挖掘铲 2. 方形起振链轮 3. 低损输送网链

    Figure 10.  Ginseng harvester

    图 11  宽幅大挖深低阻碍挖掘铲

    1. 铲尖 2. 铲板

    Figure 11.  Wide and deep excavation shovel with low obstruction

    图 12  典型示范推广情况

    Figure 12.  Typical demonstration promotion

    表  1  人参种植全程机械化系列设备

    Table  1.   Ginseng planting mechanization equipment

    设备名称 结构特点
    手扶式畦床步道机 非直线与垂直型传动箱设计、多功能弯犁刀、棱角式机罩
    气吸式人参精密播种机 针吸式播种机构、可调式气力控件、单轴多点凸轮导轨控制、振动式种箱、全自动驱动控制系统
    人参苗移栽挖坑机 作业与行走间歇交替的移栽机动力输出机构、闭环条形角度挖坑机构、电磁离合控制技术、常用人力移动的小型
     设备上的施力把手
    人参移栽机 光电传感控制、圆盘波纹刀开沟机构、弹簧驱动柔性可调夹持机构
    悬挂式人参收获机 宽幅大挖深的低阻碍挖掘铲、低损输送网链、高频低幅振动技术
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    表  2  国内外同类机具对比

    Table  2.   Domestic and foreign similar equipment comparison

    农艺国家代表机型作业效率自动化程度及种植农艺价格
    步道韩国DRB系列筑床机25.2 m/min可同时调节种植床和步道沟的宽度和高度(深度),通过液压摊平装置使筑床表面坚固、平整光滑7.5万元
    中国梅河牌人参做床机23 m/min可调式曲线形步道犁铧,可调节床帮斜度,也可以压实成型避免成型床帮坍塌5.5万元
    本项目成果30 m/min机型小,适宜零散小地块、坡度较大的山区作业,一次完成步道挖掘、畦床成型、畦床覆土等多种作业功能2.6万元
    播种韩国SM03-3型播种机150~300 m2/h自动化程度较高,电机驱动,株距、行距均可进行调整5万元
    美国、加拿大S870型精密播种机300~400 m2/h自动化程度高,拖拉机牵引,只能进行平播,播种的株距、行距与国内农艺不符30万元
    中国人工点播、撒播30~50 m2/h株距、行距由人工掌握,不稳定140元/d
    半自动播种机60~150 m2/h株距、行距固定距离1.5万元
    本项目成果200~450 m2/h自动化程度较高,电机驱动,株距、行距均可进行调整3.2万元
    移栽韩国SM-205B型移栽机3.5 m/min自动化程度较高,汽油机驱动,株距、行距固定4.6万元
    美国、加拿大1265型吊篮移栽机8~10 m/min自动化程度高,拖拉机牵引,栽植株距、行距固定,与国内农艺不符26万元
    中国人工刮板移栽0.5 m/min株距固定、行距由人工掌握,不稳定140元/d
    2ZR型移栽机1.8 m/min株距、行距固定距离,易损伤参苗1.5万元
    本项目成果3.3 m/min自动化程度较高,汽油机驱动,电机驱动,株距、行距均可进行调整3.1万元
    收获韩国DR-1600S型收获机30 m/min拖拉机牵引,收获效果好,可靠性强6万元
    中国人工挖掘、捡拾0.6 m/min有挖断和漏挖、漏收情况140元/d
    薯类挖掘机20 m/min有漏挖、漏捡情况,经常堵塞4万元
    本项目成果32 m/min拖拉机牵引,收获效果较好,可靠性强4.6万元
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    表  3  典型示范推广情况

    Table  3.   Typical demonstration promotion

    设备名称用户或媒体评价
    手扶式畦床步道机1台畦床步道机相当于20个人工,而且作业质量高
    气吸式人参精密播种机与人工点播、撒播方式相比,效率提高5倍以上,种子用量降低30%以上,作业成本节约40%,显著提高种子埋深一致性和出苗整齐度
    人参苗移栽挖坑机人工需1 d的工作量,用本机1 h就可完成,节约费用1 500多元/hm2,是人工效率的4.3倍以上
    人参移栽机自动化程度,作业效率更高,是人工的7倍以上
    悬挂式人参收获机与其他类型的收获机械相比,具有收获质量高、作业效率高、漏摘率和破损率低的优点,节约费用0.94万元/hm2,效率提高3倍以上
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-23
  • 修回日期:  2022-10-27
  • 出版日期:  2023-01-20

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