板蓝根机械收获现状及发展趋势探讨

张红霞，张文华，姜燕飞，徐长顺，潘永阁

(1.齐齐哈尔大学 机电工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2.齐齐哈尔农业机械化研究所，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

0 引言

板蓝根(常用别名：靛青根、蓝靛根、大青根)是一种中药材。板蓝根的根、叶均可入药，以根入药称为板蓝根，以叶入药称为大青叶[1]。板蓝根分为北板蓝根和南板蓝根，北板蓝根来源为十字花科植物菘蓝(Isatis tinctoria L.)和草大青(I. indigotica Fort.)的根；南板蓝根为爵床科植物马蓝(Baphicacanthus cusia (Nees) Brem.)的根茎及根，通常所说的板蓝根是指北板蓝根。板蓝根具有清热解毒、凉血、利咽的功效，其药用价值较高，目前我国千余家制药集团(厂)生产的以板蓝根为主要原料的中西成药、中药饮片、兽药等已超过2 000多种[2]。板蓝根的需求量逐年增加，由于板蓝根适应性较强，对自然环境和土壤要求不严，在全国各地均有种植，是农民调整产业结构、增加收入的有效途径。板蓝根收获时土壤中起收深度30 cm左右，收获比较困难，大面积种植，必须采用机械化收获。随着人口减少，老年龄化增加，农村中青年进城务工人员增加，劳动力越来越少，劳动力成本增加，板蓝根收获的机械化程度将影响药农的种植热情和板蓝根产业的健康发展。

1 板蓝根机械化收获方法

板蓝根机械化收获一般有四种方法：

(1)先用拖拉机带着推刀将大青叶推掉，人工用耙子搂出大青叶，装车拉回家中晾晒。然后，再用简易犁将板蓝根犁出地面，进行人工捡拾成堆后装车，拉回家中晾晒。这种收获方法，效率低，劳动强度大，费人工，几次收获后，推刀会变钝，削掉大青叶的同时，板蓝根的头部也会被削去，板蓝根损失率大。

(2)用装有推刀的自动犁，从板蓝根底部30 cm左右处切割，土壤疏散后，人工起拔，捡拾成堆，再用菜刀从板蓝根顶部剁去大青叶，将大青叶和板蓝根分离。这种方法，效率低，劳动强度大，费人工，板蓝根易埋入土壤中，导致收获量降低。

(3)采用马铃薯收获机，将带有大青叶的板蓝根犁出地面，然后由人工捡拾成堆后装车，拉回家中晾晒，再用带辊子的拖拉机滚压板蓝根或用花生收获机，将大青叶压碎或打碎，使大青叶与板蓝根分离。这种方法较第二种方法省去了田地里捡拾剁根分离的步骤，大大减轻了劳动强度，减少了人工，提高了收获效率，但收获机挖掘深度不够，零件的故障率较高，被压碎的大青叶品质降低，大青叶价格降低，影响药农的收入。

(4)也是采用马铃薯收获机，将带有大青叶的板蓝根犁出地面，人工捡拾成堆后，再用菜刀，从板蓝根顶部，剁去大青叶，将大青叶和板蓝根分离。这种方法较第三种方法保留了完整的大青叶，不会影响大青叶的价格。但这种方法虽然在地里捡拾板蓝根的劳动强度较第二种方法有所减轻，但仍然费时、费力，费人工，收获效率低，收获机挖掘深度不够，零件的故障率较高。

2 板蓝根收获机发展现状

目前，板蓝根收获大多采用马铃薯收获机，用于板蓝根收获的专用机械很少。2014年，王薇等[3]研制了单行收获的板蓝根收获机。该机采用铲刀片与机架一体的结构，有效提高了铲刀挖掘深度。在输送链上设置浮动碾压辊，既可将土块压碎与药材分离，又可避免将土壤压实出现堵塞的情况。但该机未能大规模生产。

2017年，彭晓亮等[4]研制了一种 4GB-700 型板蓝根收获机，该机挖掘装置由固定式铲刀机构和振动机构组成，固定铲刀机构由两把立刀片与一把铲刀片组成一个铲刀体，既解决了机具易堵塞问题，又有效保持机具挖掘深度。分离装置由前后输送链机构以及碎土机构组成，实现了碎土、振动分离输送功能，解决黏性土壤、土块包裹板蓝根、土块不易碎、板蓝根分离不干净的问题。但该收获机作业效率低、能耗高，结构较为复杂，在工作过程中故障率较高，停机次数多，根土分离过程中板蓝根易与输送机构发生缠挂，分离后板蓝根伤损率高，无法满足实际生产需要[5]。

黄英群等[6]设计了一种板蓝根收割机。该收割机主要包括板蓝根挖掘装置和收割装置，挖掘装置由若干倾斜向下的挖掘刀组成，采用振动网筛来完成根土分离作业，但该收割机仅为一个专利，没有进行样机试制与相关试验研究，机器性能有待进一步考究。

济宁润恒机械设备有限公司，生产了大蒜收获机，可以用来收割大青叶，该机操作方便灵活，机具实现液压升降，乘坐式操作，作业深度和作业幅度易于控制。后悬挂式作业，作业效率高，多种作业宽度可选，满足不同用户、不同地形的选择。

3 板蓝根收获机收获存在的问题

3.1 专用的板蓝根收获机，性能不稳定

目前，各高校和科研院所正在研究板蓝根收获机，但位于起步阶段，有的形成专利未能进行试验和生产，有的正处于试验阶段，未进行生产，已经生产的板蓝根收获机，结构复杂，零件故障率较高，板蓝根损伤率高，不能满足生产的需要。

3.2 土壤适应性差

黏质土壤的碎土功能还不够完善，土壤的适应性差。虽然现有的板蓝根收获机上都安装了碎土辊，但在碎土的同时，板蓝根也容易压碎，甚至会发生碎土辊与筛分机构堵塞情况，为了提高板蓝根收获机土壤的适应性，黏质土壤收获时的碎土问题亟待解决。

3.3 自动化程度不高

目前的板蓝根收获机，虽然减少了挖掘阻力，提高了挖掘深度，提高了黏质土壤的碎土能力，但大青叶和板蓝根采用分段式收获方式，自动化程度不高，未能真正做到省时、省力、省人工、高效率收获。

4 板蓝根收获机的发展趋势

4.1 发展与小型拖拉机动力配套的板蓝根收获机

针对农村应用较多的小型拖拉机，采用大青叶和板蓝根两段式收获，分别发展大青叶收获机和板蓝根收获机。大青叶收获机收割后，能够直接装车。板蓝根收获机收获时，能够定量堆放或侧输送直接装车。在收获过程中，既提高自动化程度，尽量减少人工，提高收获效率，又与当地的小型拖拉机配套。

4.2 发展与大马力拖拉机配套的联合式板蓝根收获机

集大青叶切割、收集，板蓝根碎土、分离、输送、收集，甚至烘干于一体的联合式板蓝根收获机，自动化程度较高，减少了人工和劳动强度，提高了收获效率，但对拖拉机的动力要求较高，需要配套大马力拖拉机。

4.3 发展自走联合式板蓝根收获机

随着传感器技术、通信技术和计算机技术的发展，农业机械正向自动化、无人驾驶、自走式方向发展，板蓝根收获机也必然向该方向发展，从而真正做到省时、省力、省人工，收获效率高。

4.4 发展既适应沙壤土又适应黏质土壤收获的板蓝根收获机

为扩大板蓝根种植面积，提高板蓝根的种植广泛性，让更多农民在种植板蓝根上受益，必须解决黏质土壤中板蓝根收获的碎土问题，提高板蓝根收获机的适应性。

4.5 发展一机多用的板蓝根收获机

板蓝根收获机不仅可以收获板蓝根，还可以收获马铃薯、红薯、胡萝卜、黄芪、甘草等作物，提高板蓝根收获机的利用率，增加农民和板蓝根收获机生产厂家的收入。

5 结论

随着现代科学技术进步和现代高效农业不断发展，从目前农业机械发展方向来看，自动化技术在农业机械上的应用是未来农业机械设计核心趋势，在农业现代化高速发展过程中起着不可替代的作用。板蓝根收获机随着农业机械的发展也向着自动化、经济、高效方向发展。

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