科创中国

基本情况成果的背景：随着国内马铃薯种植面积的不断扩大，对马铃薯收获机械需求十分迫切，但目前国内大部分收获均为阶段式收获，即收获后需要大量的人工捡拾，劳动强度大，效率低。为此申报单位对马铃薯联合收获技术进行突破，已授权发明专利2项，软件著作权2项，荣获德州市科学技术奖二等奖1项。
 成果的主要技术特点、性能指标参数等：（1）可根据不同土壤、不同品种的减损收获农艺要求，调整挖掘深度、垄上压力等作业状态，调整方便快捷；（2）可根据不同土壤类型、不同品种的薯土分离要求，调整薯土分离模式及状态；（3）可实时检测作业速度、地轮转向、垄上压力、薯土分离状态等作业信息，并根据作业信息的变化，实时调控作业状态，实现了收获作业的可控性；（4）主要性能指标达到：损失率≤4%；伤薯率≤2%；破皮率≤3%；含杂率≤4%；作业行数两垄/单垄。
 创新性:（1）研发多模式马铃薯减损挖掘技术与装置基于垄作马铃薯地下分布特性，深入收获机挖掘装置入土部件与土壤颗粒之间的运动学关系，模拟挖掘装置入土部件对土壤颗粒的扰动规律，研制多模式马铃薯减损挖掘装置，避免由于挖掘深度不足所造成的马铃薯损伤或挖掘深度过大和“薯-土”分离工作量过大而导致的能源浪费。（2）研发高频低幅分离技术及薯土分离、输送装置研究“薯-薯”、“薯-机”之间的碰撞、摩擦规律和流动特性，明确马铃薯表皮土壤附着力学特性，探讨马铃薯胶质层破裂和机械损伤临界理论，建立“薯-机”收获系统的动力学模型，研制一种基于高频低幅技术的薯土多级分离装置和智能伸缩控制集薯输送装置，以最大限度减小对马铃薯的损伤，并实现输送过程中马铃薯表皮的自动清洁。（3）研发马铃薯高效低损联合收获综合智能控制系统提出动态自适应的调控方法，研发马铃薯收获智能监测技术、马铃薯收获机自动调控技术等关键技术，研发马铃薯高效低损联合收获综合智能控制技术与操控系统，可实时调整作业状态，实现了收获作业的可知性、可视性和可控性。（4）集成技术研发4UL系列马铃薯低损联合收获机基于不同地区、不同种植户的需求，集成以上技术，创制4UL系列马铃薯低损联合收获机，实现单垄/双垄联合收获作业，满足国内不同收获农艺的要求，提高作业效率，降低劳动强度。
先进性：

表1 马铃薯联合收获设备国内外同类机具主要性能指标

序号产品名称检测项目国家标准国外同类机具项目机具14ULZ-170马铃薯联合收获机伤薯指数≤2%≤***%≤***%破皮指数≤***%≤***%≤***%损失率≤***%≤***%≤***%含杂指数≤***%≤***%≤***%泥土清除率≥95%≥95%≥95%损伤率≤2%≤2%≤2%与国内外同类机型技术对比依据科技查新报告、论文、国内外调研及专家级验收，创新机具整体居国际先进水平，节本增效显著，增加了农民收入，解决了马铃薯联合方面技术难题，加快推动了国内马铃薯机械化的步伐，推动国内马铃薯主粮化进程。

表2  国内外同类机型技术对比表本项目技术国内同类技术国外同类技术本项目优势①多模式马铃薯减损挖掘调控技术；②低损薯土分离技术；③高效低损联合收获综合智能控制技术；伤薯率为2%，破皮率为3%，损失率约为4%，挖深及薯土分离难调整，挖掘阻力大，薯土分离效果差，无智能监测、操控系统。国外先进的收获机，配有检测系统、自动对行技术、挖掘深度自动调整技术，伤薯率≤***%，破皮率≤3%，损失率≤***%。①伤薯率≤***%，破皮率≤3%，损失率≤***%，含杂指数≤***%；②机具通用性强，配有监测系统及操控系统；整体技术①集成创新成套马铃薯联合收获机具，并推广应用；②用项目技术升级的装备性能、质量显著提高；③与国际主流机具相比，项目机具在性能、适用范围、通用性、价格方面更具竞争优势。 

盈利性：集成项目技术研发4UL系列马铃薯联合收获机，该机具在国内市场销售前景明朗，市场上也迫切需求适用于国内收获农艺的马铃薯联合机具。项目实施产业化之后，预计年推广应用200余台（套），年新增产值6000万元，年创利税1500万元，经济效益显著，可以极大提高销售收入与利税。