巴彦淖尔市向日葵机械化收获现状与发展建议.pdf

三农论坛农家科技61巴彦淖尔市向日葵机械化收获现状与发展建议张顺 李志强 马军成 李颖 何忠萍 刘东栋 张猛 张枫青 朱建 洪竹 董晓宇【摘 要】向日葵是重要的经济作物和主要的油料作物，在内蒙古巴彦淖尔市有较大的种植面积。目前，向日葵收获过程中仍存在机械化程度低，所需劳动力数量多、劳动强度大，工作效率低的问题。本文立足巴彦淖尔市向日葵收获和向日葵收获机械研制应用情况，科学分析了存在的问题，并提出促进向日葵机械化收获技术发展的建议。【关键词】机械化；向日葵联合收获机；科技兴蒙（内蒙古巴彦淖尔市现代农牧事业发展中心）巴彦淖尔市作为内蒙古自治区的农牧业大市，拥有 1300 多万亩耕地面积，向日葵为当地主要种植的农作物之一，年种植面积 350 多万亩，占全国 30%以上；年产量超过 70 万吨，占全国 50%以上。但是，现阶段巴彦淖尔市的向日葵机械化收获水平低，需要大量人工，而当前农村劳动力紧张，必然造成种植成本增加，同时人工收获效率低、损失大，导致向日葵种植效益降低、种植面积增长速度缓慢并有下滑趋势。因此加快向日葵收获机具的研发，提高向日葵机械化收获水平，减轻农民劳动强度，是促进向日葵产向日葵生产基地三农论坛农家科技62业高效发展的当务之急。一、巴彦淖尔市向日葵收获现状目前，巴彦淖尔向日葵收获方式主要有三种，分别是机械收获、半机械化收获（人工+机械）和人工收获，其中，人工收获占比达 50%以上，机械化水平相对较低。1.机械收获。机械收获是指向日葵下部叶片发黄，秸秆发黑，葵盘变成褐色时，利用收获机械一次性完成葵盘切割、输送、脱粒、清选等一系列作业，该种收获方式具有省工省时、高效节本的优点，尤其是在遭遇特殊天气时，有利于进行快速抢收。但需要注意的是一定要适时收获，过早收获会造成葵花籽粒外皮划伤、割台拥堵等现象，造成葵花籽品相较差、机具适应性差的问题。且若收割较早，葵花籽粒含水量较高，需要进行晾晒，不易储藏。过晚收获则会出现葵花籽粒破碎、杂质过大等问题，且由于破碎后葵花茎秆的大小、颜色等与籽粒相差不大，无法有效将其清选分离。技术模式：机械收获（割盘、脱粒、筛选+风选）人工拉运籽粒二次清选。2.半机械化收获。半机械化收获又称分段收获，指的是首先利用人工将向日葵花盘割下，正面朝上插在秸秆上进行晾晒，俗称“插盘晾晒”，待葵花籽粒含水量较低时，利用向日葵收获机一次性完成取盘、脱粒、清选（筛选+风选）等工作。半机械化收获由于利用人工进行插盘晾晒，对向日葵的株形、成熟度以及气候等要求不高，因此该种收获方式存在适收期长、适应性强等优点；但由于该收获方式需要利用人工完成切盘晾晒、拉运籽粒等，故而存在人力成本高，作业周期长等缺点。技术模式：人工割盘人工插盘晾晒机械收割（脱粒、清选）人工拉运籽粒二次清选。3.人工收获。顾名思义，人工收获是指向日葵整个收获过程中均由人工完成，该种作业方式存在劳动强度大、作业周期长、效率低成本高等问题；尤其是晾晒阶段，对天气要求较高，如遇阴雨天气，葵盘不能充分进行晾晒，极易发生霉变，给农民造成损失。近年来，由于农村劳动力短缺，人工成本大幅上涨，致使农民成本开支增加，进一步降低了种植向日葵经济效益。技术模式：人工割盘人工拉运晾晒脱粒（主要通过改装后的小麦收割机实现机械脱粒）清选。二、巴彦淖尔市向日葵收获机械研发情况为解决向日葵收获主要依靠人工来完成这一制约产业发展的问题，巴彦淖尔市现代农牧事业发展中心与杭锦后旗恒力机械合作，经过改进与研发了4XLZ-2800 型自走式向日葵联合收获机。该机可完成从向日葵收割时的自捡、输送、脱粒、回收等一系列标准化流程，完全可以满足向日葵插盘收获和直收，极大地节省了人力、物力，每小时可作业 8 15亩，填补了巴彦淖尔市在向日葵机械化收获方面的技术空白。1.总体结构及工作原理。4XLZ-2800 型自走式向日葵联合收获机主要结构包括：割台、喂入机构、脱粒机构、清选机构、液压机构、驱动机构、驾驶室、行走机构、籽粒箱、葵盘箱等部分。田间作业时，通过割台割刀将葵盘切割后，然后通过喂入装置将切割下的葵盘输送到脱粒机构，利用脱粒滚筒将葵花籽粒脱下后，输送到清选装置进行筛选和风选，最后进入籽粒箱，一次性完成切盘、脱粒、清选、籽粒收集工作。2.创新设计。该机采用独特的采摘结构，割台高度可以根据葵盘的高低进行调节，能将葵盘平置于采摘台上，并进行 180 度翻转，使得籽粒正面朝上，能够有效避免籽粒洒落，且割台设有籽粒收集输送装置，能够最大限度减少作业损耗。独特的割台设计，可收割不同区机械化收获向日葵三农论坛农家科技63域、不同品种、不同成色的向日葵。创新设计脱粒装置和筛选装置，脱粒系统采用的是三级风选装置，能够在不破坏葵花籽表皮的情况下，使葵花籽、葵花叶、茎秆等完全分离；同时，风送系统能减少葵花籽与过道的摩擦，从而降低籽粒损失率。采用自动化控制系统、加强型特殊底盘、性能稳定、操作方便、可靠性好、故障率低；加粗加长卸粮筒，可在田间配合移动运输或定点卸料。3.效益分析。从向日葵机械收获情况来看，4XLZ-2800 型自走式向日葵联合收获机平均每小时可收获 8 15 亩，含杂率 5，破损率 2%，表皮划伤率 1%，整体表现已经达到巴彦淖尔市先进水平。通过改进内部保护装置和降低脱粒速度、线速度等措施，实现向日葵籽粒顺利脱净并且降低籽粒表皮划伤率，在极大减轻农民劳动强度、提高生产效率的同时，可以保证产品质量，降低生产成本，提高食用向日葵市场竞争力。相关效能比较见下表。人工收割机械收割比较结果成本140 元/亩70 80 元/亩机械成本低效率3 亩/天80 亩/天机械效率高损耗人为损耗大标准限制机械损耗低管理难度大方便管理机械易管理安全事故多极少机械事故低流动转移比较繁琐转移灵活机械方便向日葵人工收获与机械收获效能比较表三、向日葵机械化收获存在的问题1.受农艺制约，巴彦淖尔市向日葵品种多，种植模式多，大部分由人工种植，种植的行距和株距不同，株高不一致，影响收获机械研制的适用性并且收净率低；大部分农民采用插盘晾晒来收获，在加快葵花水分流失同时提高葵花籽品质，能有效缩短收获时间。而直接使用自走式向日葵收获机，需要等向日葵水分达到要求才能进行收获，增加了收获时间，并且葵花籽皮毛会有一定影响。2.作业性能不强。巴彦淖尔市向日葵收获机械部分是从小麦、玉米收获机械改装而来，由于不同作物间物理特异性差异较大，导致收获损失较大；还有部分收获机械是借鉴国外向日葵收获机改装而来，忽略了国内外向日葵种植模式等的差异，导致改装机械适应性较差，脱粒、筛选等装置无法满足收获要求，存在籽粒损失大等问题。3.机具的研发比较粗放。巴彦淖尔市向日葵收获机械的研发设计还处在初级阶段，主要还是模仿国外技术，缺乏更深入的本土化研究，自主研发能力较弱。4.研发制造成本高。巴彦淖尔市当前研制的向日葵收获机已实现切割、脱粒、清选等一体化作业，但该机械需配备大功率动力行走系统，由于受市场需求的影响，该系统产量很低，致使单机制造成本较高。四、加快向日葵机械化收获的建议1.引导、鼓励本地农机企业加强科技创新，推动将外地企业“引进来”和本地企业“走出去”，加强技术交流合作，充分结合巴彦淖尔市农业生产特点和农艺要求，研发农民需要、技术先进的向日葵联合收获机械。2.加强先进适用农机装备研发、推广项目支撑，通过项目实施带动，全面提升农机生产企业科技创新能力和示范带动效果，推动农牧业机械化生产向全程、全面转型升级。3.加强农机农艺融合，在机具研发改进过程中，吸引农业专家参与研发、试验，统筹考虑作物品种、栽培模式、机具配套等，全方位增强所研发机具的先进性、适应性。参考文献：1 宗望远，刘羊，黄小毛，等.向日葵机械化收获研究现状及发展对策 J.江西农业大学学报，2017，39（3）：600-606.2 李世杰，王世民，张智，等.影响葵花机械化收获的因素及解决对策 J.农村牧区机械化，2018（4）：22-23.3 韩长杰，刘希光，袁盼盼，等.油葵收获机械研究现状及发展建议 J.农业工程，2017，7（2）：1-4.（注：本文通讯作者为李颖）