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西甜瓜产业作为劳动密集型产业,一直以来存在生产用工多、劳动强度大、机械化程度低等问题,人工作业不仅难以保证作业质量,并且无法满足规模化生产需求,尤其是随着人工成本的逐年上升,西甜瓜生产的比较效益不断下降,制约了西甜瓜产业发展,农业机械已成为西甜瓜生产节本提质增效的必然需求。为此,国家西甜瓜产业技术体系机械化研究室以新疆主产区典型种植模式下的机械化需求为导向,以农机农艺融合关键技术为突破点,着力研发与应用推广经济适用并且高质、高效的西甜瓜专业化装备。其中针对新疆吐鲁番等地哈密瓜双膜种植模式与农艺要求,创制了西甜瓜铺管铺膜坐水移栽复式作业机与小拱棚覆膜机,突破了现有机械化移栽技术瓶颈,实现了哈密瓜生产耕种环节的机械化作业,改变了瓜苗移栽以及小拱棚弓架插接、覆膜等作业完全依赖于人工的现状。

新疆吐鲁番是国内主要的哈密瓜生产基地,年种植面积约8万亩。当地通过“地膜+小拱棚”的双膜种植模式,在提前哈密瓜定植时间及上市时间的同时,充分利用早春昼夜温差大的有利条件提升瓜品品质,实现哈密瓜生产提质增效。近年来,吐鲁番哈密瓜生产在基肥条施、耕整地、铺管铺膜以及植保、水肥一体化等环节已逐步实现机械化,然而瓜苗的膜上移栽以及小拱棚弓架插接、覆膜等作业由于无机具可用,完全依赖于人工,而目前新疆在瓜苗移栽及搭建小拱棚等用工集中时,人工成本为高达每人每天350元,低效率与高人工成本投入的生产方式,使得当地哈密瓜生产的规模效益难以显现。由于吐鲁番地区高温干旱,为避免瓜苗脱水和根部热伤,移栽前需将种植区域的土壤灌湿,移栽后需在种植穴处堆土。然而,目前可用于膜上移栽的鸭嘴式栽植器在湿土条件下极易粘土、壅土,从而导致移栽机无法正常作业,并且已有钵苗移栽机不具备在种植穴处堆土的功能,因而不能满足哈密瓜钵苗的机械化移栽需求。

针对吐鲁番哈密瓜的栽培模式与农艺要求,国家西甜瓜产业技术体系机械化研究室与栽培、吐鲁番综合试验站经过研讨与试验,提出了瓜苗坐水移栽的技术方案。据吐鲁番综合试验站站长杨军介绍,该方案创制的西甜瓜铺管铺膜坐水移栽复式作业机,一个作业流程即可完成旋耕、铺滴灌带、铺地膜及膜边覆土、钵苗膜上移栽、根底注水(保苗水)、种植穴堆土及镇压的机械化复式作业。该机具创新设计的坐水系统将注水管路置于鸭嘴栽植器的内侧下方,通过多点位联动机电控制,在移苗的同时将保苗水注入钵苗根底,不仅确保了瓜苗成活率,并且大幅提高了水分利用率,对于西北干旱地区起到了很好的节水保墒作用。通过覆土滚筒与鸭嘴栽植器的运动耦合设计,实现了种植穴的精准堆土。通过导苗管、鸭嘴栽植器优化设计,实现了对大株型、幼嫩瓜苗的无损移栽。

2018年和2019年,吐鲁番鄯善县进行了哈密瓜双膜种植机械化试验示范,达到了预期效果。坐水移栽技术与种植穴堆土技术可有效解决吐鲁番等地高温干旱气候条件下进行哈密瓜机械化移栽的技术难题,旱地移栽后8小时进行滴灌的瓜苗成活率超过97%。机械化作业效率可达每人每小时1亩,较人工作业提高8倍以上。创制的小拱棚覆膜机可紧接着完成小拱棚弓架插接、覆棚膜、膜边覆土的机械化复式作业,从而实现了哈密瓜生产耕种环节的全程机械化。国家西甜瓜产业技术体系首席科学家许勇指出,以机械化智能化带动瓜菜产业标准化简约化生产能力的全面提升,将是未来产业生产技术革新的主要方向。

目前这两种机具获得西甜瓜育种、栽培、机械化等领域专家及哈密瓜产区农机、农技推广服务部门、示范县哈密瓜种植大户的一致肯定。正在吐鲁番等地的示范县开展紧密协作,以点带面使哈密瓜耕种机械化技术及装备得以快速、大面积地应用推广,从而推动新疆哈密瓜生产“机器换人”,在减轻劳动强度、节约用工成本的同时,提高哈密瓜田间生产作业效率及规模化生产能力,为哈密瓜产业提质增效发挥更大的作用。

(作者:李丽颖)

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