大蒜蒜种选型与机械化种植对蒜瓣的要求

　　摘要从外形特点及蒜瓣规格2个方面分析了大蒜蒜种的选型方法，并总结了机械化种植对蒜瓣的要求，以期为大蒜的机械化种植提供技术参考。
　　关键词大蒜；蒜种选型；机械化种植；蒜瓣；要求
　　中图分类号S633.4文献标识码A文章编号1007-5739（2014）01-0149-02
　　我国是世界上大蒜种植的第一大国，总产量占全世界的1/6以上，种植面积达70万hm2左右，但目前大蒜种植95%以上都是靠人工，随着我国农村劳动力减少，大蒜的机械化种植成了农机领域亟待解决的问题[1-2]。但大蒜的品种繁多，蒜瓣的大小和形状也有较大的差别，因此实现大蒜机械化种植的前提是对蒜种进行选型，否则要求大蒜种植机械来适应不同种类的蒜种其开发难度非常大，即使开发出来，其使用维护的成本也非常高[3]。各个产地的大蒜因为种植方法和土壤等环境因素的影响使得蒜瓣的大小和形状有较大的差异[4-5]，笔者选择了苍山蒜、金乡蒜以及盐城蒜作为研究对象，来探讨适合机械化种植蒜种的条件。
　　1蒜种选型
　　1.1外形
　　苍山蒜、金乡蒜、盐城蒜的外形见图1。由图1可知，苍山蒜的特点为：头大瓣齐，皮薄如纸，蒜头近圆形，横径4.0～4.5cm，每个蒜头有6～7瓣，蒜瓣围绕蒜杆排列整齐，蒜形规则。金乡蒜的特点是：蒜皮微白，头大瓣多，每个蒜头有蒜瓣6～8瓣，由蒜顶向下看，绕蒜杆分2层排列，内外层蒜瓣数、重量、形状差异很大，可用于种植的大瓣蒜主要集中于外层，整个大蒜为偏心圆分布，形状不规整。盐城蒜的特点是：蒜皮微白，蒜头大小不均，重量差异很大，整体尺寸小于上述2种大蒜，由于在种植时没有将鳞芽直立，生长过程中蒜杆弯曲，使得蒜形倾斜，基本成"逗号"状。通过3种大蒜外形的对比可知，苍山蒜蒜型规则，重量差异小，符合机械化种植的某些指征。
　　1.2蒜瓣
　　大蒜按鳞茎中蒜瓣的大小可分为大瓣种、中瓣种和小瓣种，根据种植的要求一般都是选取大瓣种和中瓣种。笔者随机选取了100粒苍山蒜蒜瓣，随机分成10组，用游标卡尺对蒜瓣4个方向上的尺寸进行测量，得到的其中一组数据见表1。通过表1数据，笔者绘制了苍山蒜蒜瓣外形的正态分布图（图2）。
　　用同样的方法对金乡蒜和盐城蒜蒜瓣进行测量，因盐城蒜数据分布的规律性很差，数据分析意义不大，仅对金乡蒜蒜瓣数据分析得到其正态分布情况（图3）。
　　通过数据分析的正态分布可以看出，苍山蒜蒜瓣各方向上的尺寸变化范围不大，蒜瓣可建成"V"形面加1个类椭球曲面的空间模型，且蒜瓣的几何中心和物理重心重合都位于蒜瓣的下部（图4）；而金乡蒜蒜瓣大小不均，几何形状不稳定，空间模型主要有2种："V"形面加1个近球曲面和梯形面加1个近球曲面，其几何重心和物理重心不重合，且分布范围不确定（图4）。盐城蒜蒜瓣不规则，大小不一，无法构建成统一的空间模型（图4）。通过蒜型的比较，苍山蒜更具机械化种植的优势。
　　2机械化种植对蒜瓣的要求
　　目前，实现大蒜机械化种植的主要难点有2个方面：一是蒜尖的识别；二是蒜瓣入土后的直立度。而此2点的解决对蒜瓣的形状的规则程度依存性很高。规则蒜瓣的几何中心和物重心在蒜瓣上的位置比较稳定，这样就可以用重心的稳定性来进行蒜尖识别，并且识别效率会很高，蒜瓣入土后需要直立，几何形状规则的蒜瓣其直立度也容易保证。以苍山蒜为例，其蒜瓣可以建成"V"形面加1个类椭球曲面的空间模型，那么导蒜槽就可以用开口"V"型槽，这样不但可以避免堵蒜的现象，而且"V"型槽具有定向的作用。利用苍山蒜瓣重心的稳定性就可以用来设计机构来对蒜尖进行识别。因此，大蒜机械化种植要求蒜瓣形状规则、尺寸和重量变化范围小。