丘陵山区道地药材(黄精)种植关键环节机械化生产模式
一、模式概述
本模式针对丘陵山区地形复杂、地块分散、传统种植效率低下等问题,结合十堰市丘陵山区的自然条件,以黄精育苗后秧苗栽植为核心,通过装备定型试验与对照实验,构建从地块准备到田间管理的全程机械化生产体系。模式核心目标是实现黄精秧苗种植关键环节的机械化作业,提高栽苗效率、降低劳动强度、保障秧苗成活率,形成可复制、可推广的丘陵山区道地药材机械化种植解决方案。
本模式适用于海拔200-1000米、坡度25度以下的缓坡区域,土壤以土层深厚、质地疏松、透水性好的砂质壤土或壤土为宜。通过定型适宜的秧苗栽植与田间管理装备,配套科学的作业规范,使黄精种植全程机械化率达到70%以上,相比传统人工栽苗效率提升3-5倍,秧苗成活率稳定在85%以上,生产成本降低20%以上。
二、关键环节机械化技术
(一)地块准备与苗床整理
1.选址与规划。选择阴坡或半阴坡地块,根据地形特点划分作业区域,设置宽度为1.3-1.5米的种植带,长度依地形而定,相邻种植带之间保留0.5米宽的机耕道(便于秧苗栽植机通行与转向)。
2.整地作业。整地深度控制在30厘米,结合整地每亩施入腐熟有机肥1500-2000公斤+45%硫酸钾复合肥30公斤,整平后晾晒1-2天。
3.苗床制作。按照宽1.3-1.5米、高 25-30 厘米的标准制作高畦,畦面整平压实(避免栽苗后塌陷),畦四周开挖宽30厘米、深20厘米的排水沟,确保排水畅通防积水。采用带仿形功能的起垄机进行作业,适应丘陵地形起伏变化,畦面误差控制在±3厘米内。
(二)苗床播种
1.栽植装备选型。选用小型自走式黄精秧苗栽植机,要求机身宽度不超过1米,最小转弯半径不大于1米,配备秧苗输送槽、栽苗深度调节机构及秧苗扶正装置。栽苗深度调节范围3-5厘米,行距调节范围20-25厘米,株距调节范围10-12厘米。
2.作业参数设定。根据黄精秧苗特性(苗高8-12厘米、根系长5-8厘米),设定栽苗深度为3-4厘米(根系完全入土,茎基部与畦面齐平),行距22-25厘米,株距 10-12 厘米,每亩栽植密度4.5-5万株。栽植前调试装备,确保秧苗输送顺畅无卡苗,漏栽率不超过2%,伤苗率(根系断裂、叶片破损)不超过1%。
3.作业流程
(1)秧苗预处理:栽植前将黄精秧苗按苗高、根系长度分级,剔除病弱苗,用500倍液多菌灵浸泡根系10分钟,晾干后装入栽植机秧苗箱(避免挤压)。
(2)苗床准备:检查畦面湿度,确保土壤含水率在 60-70%(手握成团、落地即散),干旱时提前 1 天小水漫灌,避免栽苗后缺水。
(3)机械化栽植:栽植机沿种植带方向匀速行进(速度 0.8-1 公里 / 小时),通过秧苗输送槽将秧苗送至栽苗机构,由仿形栽苗铲将秧苗植入土中,同步完成覆土压实(根系与土壤紧密接触)。
(4)栽后管理:栽植完成后立即浇透定根水(可搭配小型移动式灌溉机),2 天后覆盖 2 厘米厚的碎草或秸秆(保湿、防杂草),随后搭建遮荫棚,透光率控制在 30-50%(避免秧苗暴晒枯萎)。
4.对照实验设计。设置人工栽苗对照区,按照与机械化栽植相同的行距(22-25厘米)、株距(10-12厘米)、栽苗深度(3-4厘米)进行人工点播,记录人工栽苗效率(株/人・小时)、用工量(人・天/亩)及15天后秧苗成活率,与机械化栽植区对比分析。
(三)田间管理
1.除草作业
(1)装备选型:选用带仿形功能的小型自走式除草机,机身宽度与种植带匹配,刀片距离作物根部保持5厘米以上安全距离(避免伤及秧苗根系),配备杂草粉碎装置(减少二次清理)。
(2)作业规范:第一次除草在秧苗栽植后15-20天(秧苗缓苗后)进行,第二次在11月中下旬(黄精倒苗前)结合冬肥施用进行。除草机行进速度控制在0.5-0.8公里/小时,除草深度3-5厘米,杂草清除率达到90%以上,避免翻动土壤导致秧苗倒伏。
2.植保作业
(1)装备选型:选用大疆T50农用无人植保机,具备多系统多频段兼容性和AIM+抗干扰引擎,确保在丘陵复杂环境下的定位精度和作业稳定性。无人机载重能力不低于30公斤,续航时间不少于15分钟,配备雾化喷头(雾滴直径80-100微米,避免冲刷秧苗)。
(2)作业规范:针对叶斑病、黑斑病(秧苗期高发病害),在栽植后30天(病害高发前)喷施800倍液代森锰锌,发病初期喷施500倍液苯醚甲环唑。无人机飞行高度控制在1.8-2米(避免螺旋桨气流吹倒秧苗),作业速度3-4米 / 秒,药液用量每亩控制在15-18升,确保叶片正反面均匀喷施。
(3)安全控制:作业前规划飞行路径(避开秧苗密集区边缘),避开高压电线、林木等干扰源。施药时间选择在无风(风速≤2米/秒)或微风天气的早晨或傍晚,避免高温时段(防止药液蒸发过快)。
3.追肥作业
结合除草环节进行机械化追肥,选用小型履带式施肥机(带侧深施肥功能),在距离黄精秧苗根部10厘米处开沟(深度5-8厘米),避免肥料直接接触根系导致烧苗。清明前(秧苗快速生长期)每亩施45%三元复合肥(15:15:15)12公斤,倒苗后每亩施腐熟有机肥500公斤+45%三元复合肥10公斤+钙镁磷肥25公斤,施肥后及时覆土。
三、装备定型标准
(一)苗床播种装备定型指标
1.适应性。能在25度以下坡地稳定作业,最小转弯半径≤1米,通过性满足行距1.3-1.5米的种植带要求,畦面坡度±1 5度内可正常栽苗。
2.作业质量。栽苗深度误差≤±0.5厘米,行距误差≤±1厘米,株距误差≤±0.8厘米,漏栽率≤2%,伤苗率≤1%,栽后秧苗成活率≥85%(15天内)。
3.作业效率:每小时作业面积≥0.4亩,连续作业时间≥4时,秧苗箱容量≥1000株(减少补苗频次)。
(二)田间管理装备定型指标
1.除草机。除草率≥90%,伤苗率≤0.5%(针对秧苗特性降低伤苗标准),每小时作业面积≥1亩,能适应10-25度坡地作业,刀片高度调节范围3-8厘米。
2.无人植保机。定位精度≤5厘米,药液喷施均匀度≥85%,每小时作业面积≥5亩,在郁闭度0.3-0.6的环境下信号稳定无中断,雾化喷头可根据秧苗高度调节雾滴大小。
四、示范基地建设规范
(一)基地布局
120亩示范基地按 "三区五化" 标准建设:
1.三区划分
装备试验示范区(60亩,含不同型号秧苗栽植机对比)、机械化生产区(50亩,全流程机械化栽苗与管理)、人工对照区(10亩,人工栽苗+人工管理)。
2.五化建设
(1)道路网络化:修建宽2-3米的机耕道,连接各作业区,弯道处加宽至4米(便于栽植机转向),路面铺设碎石(防雨天泥泞)。
(2)排灌系统化:完善畦沟、腰沟、边沟三级排水体系,配备小型移动式滴灌机(栽苗后定根水及生长期灌溉),每亩设置 2 个灌溉取水点。
(3)种植规范化:统一种植带规格(宽1.3-1.5米)、栽苗参数(行距22-25厘米、株距10-12厘米、深度3-4厘米)及作业标准。
(4)管理数字化:建立基地GIS地图,记录各区块秧苗等级、栽植时间、作业装备型号、水肥管理及病虫害防治数据,配备移动数据采集终端(实时录入)。
(5)装备停放标准化:设置20平方米装备存放区(防雨、通风)和10平方米维修保养点,配备秧苗栽植机专用工具(如栽苗铲更换件、调节扳手)及备件。
(二)基础设施
在基地中心区域建设100平方米的管理房,划分秧苗预处理区(20平方米,配备分级台、消毒池)、农资存放区(30平方米,存放肥料、农药)、装备维修区(30平方米)及数据监测区(20平方米,安装土壤墒情监测仪、空气温湿度传感器)。监测数据实时传输至管理平台,当土壤含水率低于55%时自动预警,指导灌溉作业。
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