張林田

(臨汾市農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究所，山西 臨汾 041000)

決明子機(jī)械化種植技術(shù)及聯(lián)合收獲探索

張林田

(臨汾市農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究所，山西 臨汾 041000)

目前，我國(guó)決明子的種植面積越來(lái)越大，但其種植收獲主要靠人工完成，生產(chǎn)效率低，藥材質(zhì)量難以保證。在山西省荀董村藥材種植專業(yè)戶基地，開展了決明子機(jī)械化種植及聯(lián)合收獲的探索，并針對(duì)雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)用于決明子的收獲質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：總損失率為6%，含雜率為5%，破碎率為3.8%，含雜率和破碎率符合大豆聯(lián)合收割機(jī)械作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)方法(N Y/T 738- 2003)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；總損失率為該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最高值的2倍，還需要進(jìn)一步探討。從收獲的生產(chǎn)效率看，采用收獲機(jī)械收獲省時(shí)、省工，聯(lián)合收獲機(jī)收獲效率是人工收獲的8～10倍。

決明子；種植；機(jī)械化；聯(lián)合收獲機(jī)

0 引言

決明子為豆科植物的干燥成熟種子，其味甘、苦，性涼，具有清肝明目、潤(rùn)腸通便等功效?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究認(rèn)為決明子具有降壓、降脂、保肝和改善腎功能等功效，也有人用決明子泡茶飲用。

近年來(lái)，決明子的藥用價(jià)值正逐漸被人們認(rèn)可，市場(chǎng)需求前景看好，因此種植面積也越來(lái)越大。多年來(lái)，決明子的種植及收獲基本上都靠人工完成，生產(chǎn)效率很低，藥材質(zhì)量也不能得到保證。

山西省臨汾市襄汾縣荀董村藥材種植專業(yè)戶，針對(duì)自己合作社中種植的6.7hm2決明子，開展了決明子種植機(jī)械化和收獲機(jī)械化的探索，尤其針對(duì)雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)用于決明子的收獲質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行了計(jì)算和分析，結(jié)果比較理想。

1 決明子植物的生長(zhǎng)特性

1.1 決明子生物特性

草決明為一年生、直立、粗壯草本，株高為 1～2m；長(zhǎng)有偶數(shù)的羽狀復(fù)葉，長(zhǎng)度在 4～8cm;初秋時(shí)開有黃色五瓣小花，莢果纖細(xì)，有4個(gè)直棱，兩端漸尖， 有10cm左右長(zhǎng)，直徑約 3～4mm ，每個(gè)莢果內(nèi)有種子20多粒；其種子略呈短圓柱形，兩端接近平行，稍有傾斜，長(zhǎng)度為3～7mm ，寬度有2～4mm ，呈綠棕色或暗棕色，表面平滑有光澤，質(zhì)地堅(jiān)硬，不易破碎，以顆粒飽滿、色綠棕者為最佳[1]。

1.2 決明子生長(zhǎng)環(huán)境

決明子植物生長(zhǎng)適宜溫暖濕潤(rùn)氣候，在盛夏陽(yáng)光充足、高溫多雨季節(jié)生長(zhǎng)最好，但怕澇。該植物生長(zhǎng)不耐寒、不耐旱，對(duì)土壤要求不嚴(yán)格，貧脊的地方也能生長(zhǎng)，但在低洼、陰坡的地方生長(zhǎng)不良。決明子種子容易發(fā)芽，發(fā)芽的合適溫度為 25～30℃，種子壽命可以長(zhǎng)達(dá)幾十年；一般在4月上、中旬播種，在9 月下旬成熟，生長(zhǎng)期約150天[2-5]。山西省臨汾市荀董村決明子種植基地如圖1所示。

2 決明子植物機(jī)械化種植工藝

在入冬前將要種植地深翻整細(xì),以備春天使用。播種時(shí)每公頃施磷肥112.5kg、氮肥75kg或農(nóng)家肥30 000kg[2]。該專業(yè)戶的土地為平地或者是向陽(yáng)坡地，排灌條件較好。

3 決明子植物機(jī)械化種植工藝

3.1 整地

在入冬前將要種植地深翻整細(xì),以備春天使用。播種時(shí)，每公頃施磷肥112.5kg、氮肥75kg或農(nóng)家肥30 000kg[2]。該專業(yè)戶的土地為平地或者是向陽(yáng)坡地，排灌條件較好。

該專業(yè)戶采用1GQKN一220A1旋耕機(jī)完成整地作業(yè)。

3.2 播種

在4月中旬，選用籽粒飽滿、無(wú)蟲蛀的種子，采用50℃的溫水中加入新高脂膜浸泡約24h，撈出，待稍晾干后按照55 cm行距開溝穴播；設(shè)置溝深5cm，株距40cm；播種之后，覆土3cm ，再稍加鎮(zhèn)壓，澆水，10～15天出芽，每公頃用種子30～37.5kg。

該專業(yè)戶采用海倫王2BFYM-4型免耕玉米勺輪精密播種機(jī)播種，該播種機(jī)使用懸掛式動(dòng)力連接形式,采用普通穴播播種方式，播種行數(shù)為4行，如圖2所示。播種之前，對(duì)所要進(jìn)行的種植地塊進(jìn)行統(tǒng)一機(jī)械耕整，達(dá)到土壤細(xì)碎、殘茬及田間雜草等植物被覆蓋均勻，地表平整度達(dá)到播種要求。播種前要對(duì)播種機(jī)進(jìn)行調(diào)試，并進(jìn)行試播，播種效果滿足決明子播種農(nóng)藝要求。如遇干旱,要適當(dāng)澆水。

3.3 田間管理

3.3.1 中耕除草、追肥

等到苗長(zhǎng)高達(dá) 15cm左右時(shí),開始進(jìn)行中耕除草，澆水或雨后土壤板結(jié)要及時(shí)中耕；待苗高達(dá)到 40cm 左右時(shí)，進(jìn)行最后 1 次中耕時(shí)再培土，可預(yù)防倒伏。使用中耕機(jī)進(jìn)行中耕除草、追肥，要避免傷苗、壓苗，中耕深度3cm，苗旁宜淺，行間宜深。結(jié)合培土追肥 1次，每公頃施農(nóng)家肥 15 000kg，尿素225kg，施肥后要立即澆水。該專業(yè)戶采用拖拉機(jī)帶的中耕施肥機(jī)中耕施肥培土。

3.3.2 灌溉

在決明子的整個(gè)生長(zhǎng)期，尤其在花期，均應(yīng)保持土壤濕潤(rùn)，如遇到干旱時(shí)應(yīng)及時(shí)澆水。該專業(yè)戶采用移動(dòng)式噴灌機(jī)械噴灌。

3.4 病蟲害防治

決明子春末夏初時(shí)易發(fā)生蚜蟲。蚜蟲繁殖很快，蔓延又很迅速，為害嚴(yán)重時(shí)，植株生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，甚至停滯，對(duì)決明子的產(chǎn)量和品質(zhì)影響很大，必須及時(shí)防治。防治的方法為：40%樂(lè)果 2 000倍液噴霧防治，采用無(wú)人機(jī)噴灑。

3.5 收獲

秋分時(shí)節(jié)決明子逐漸成熟，當(dāng)桓株上的莢果由綠變?yōu)辄S褐色或黃白色時(shí)，應(yīng)及時(shí)收割,以防止落粒，以顆粒飽滿、色綠棕的種子為最佳。

該專業(yè)戶在9月28日采用雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)(見圖3)進(jìn)行決明子收獲。

3.6 烘干

按照 2010 年版《中華人民共和國(guó)藥典》(1部)對(duì)決明子藥材質(zhì)量要求進(jìn)行烘干。

圖3 雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)正在收獲決明子

3.7 包裝、貯藏及運(yùn)輸

經(jīng)干燥、檢驗(yàn)合格后的決明子裝入聚乙烯薄膜袋中并密封，包裝材料應(yīng)符合國(guó)家 GB6264—86《中藥材袋運(yùn)輸包裝件》的要求；將包裝好的決明子置于干燥、陰涼、通風(fēng)之處貯藏；運(yùn)輸過(guò)程中要嚴(yán)禁與有毒的貨物混裝；要求運(yùn)輸所用車輛要清潔、干燥、通風(fēng)、防潮。

4 決明子機(jī)械化收獲效果分析

雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)具有以下主要技術(shù)特點(diǎn)[6]：

1)作業(yè)高效。采用加寬的過(guò)橋，喂入時(shí)更通暢，更適宜高產(chǎn)作物的收獲；采用加長(zhǎng)復(fù)合式滾筒，動(dòng)力消耗低，脫粒分離能力強(qiáng)。

2)性能優(yōu)越。采用加寬清洗室，其清選性能強(qiáng)，糧食清潔度高；采用雙層異向振動(dòng)篩，糧食清潔度比傳統(tǒng)機(jī)型提高20%以上。

3)采用加強(qiáng)脫谷傳動(dòng)系，脫粒滾筒傳動(dòng)更加可靠；配裝封閉式高位液壓卸糧筒，使卸糧方便不丟糧。

雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)性能參數(shù)如表1所示。

表1 雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)參數(shù)

續(xù)表1

以上雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)和性能參數(shù)正好適合解決決明子植物收獲時(shí)仍然有綠色葉片和少量綠色豆莢抹混雜的情況。1株決明子豆莢成熟度情況如圖4所示。決明子收獲時(shí)，為了防止干豆莢被撥禾輪收獲時(shí)打掉，造成大的損失，采用最低一擋行走速度進(jìn)行收獲。決明子粒樣品如圖5所示。

圖4 1株決明子豆莢成熟度情況

圖5 決明子籽粒樣品

5 雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麥聯(lián)合收割機(jī)收獲質(zhì)量分析

因?yàn)闆Q明子植物屬豆科類，所以根據(jù)大豆聯(lián)合收割機(jī)械作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)方法(N Y/T 738- 2003)，對(duì)決

明子收獲總損失率、含雜率、破碎率進(jìn)行檢測(cè)。

5.1 總損失率

在收割后地塊按五點(diǎn)法取 5 個(gè)測(cè)定點(diǎn)，每點(diǎn)處沿聯(lián)合收割機(jī)前進(jìn)方向劃取長(zhǎng)度為 1m (割幅大于2m 時(shí)，長(zhǎng)度為0.5m )，寬為該機(jī)工作幅寬的取樣區(qū)域，在取樣區(qū)域內(nèi)收集所有的籽粒和豆莢，得到全部損失的豆粒，稱出質(zhì)量，換算成每平方米決明子損失量。根據(jù)收獲的決明子質(zhì)量和與其對(duì)應(yīng)的收獲面積，計(jì)算每平方米決明子收獲量，則總損失率[6]為

Ps=[Wss/(Wsh+Wss)]×100%

(1)

式中Ps—總損失率;

Wss—決明子損失量(g/m2);

Wsh—決明子收獲量(g/m2)。

求出5個(gè)測(cè)定點(diǎn)的總損失率平均值，作為質(zhì)量指標(biāo)。每平方米決明子損失量計(jì)算取樣區(qū)域之一，如圖6所示。

圖6 每平方米決明子損失量計(jì)算取樣區(qū)域之一及掉落的豆莢

5.2 含雜率

在聯(lián)合收割機(jī)正常作業(yè)收獲的籽粒中隨機(jī)抽取5份樣品，每份不少于2 000g。對(duì)取得的決明子樣品采用四分法得到1份約500g 的樣品，稱出樣品質(zhì)量。對(duì)樣品進(jìn)行清選處理，將其中的雜質(zhì)清除后稱重，則含雜率[7]為

Pz=[(Wzz-Wzq)/Wzz]×100%

(2)

式中Pz—含雜率;

Wzz—樣品質(zhì)量(g);

Wzq—雜質(zhì)清除后樣品質(zhì)量(g)。

求出5份樣品決明子的含雜率平均值，作為質(zhì)量指標(biāo)。

5.3 破碎率

將去掉雜質(zhì)的決明子樣品混合后，用四分法從中取出樣品5份，每份約200g，稱出樣品質(zhì)量。挑選出其中的破碎籽粒后稱量，則破碎率[7]為

Pp=[(Wpz-Wpq)/Wpz]×100%

(3)

式中Pp—破碎率;

Wpz—樣品質(zhì)量 (g);

Wpq—破碎籽粒清除后樣品質(zhì)量(g)。

求出5 份樣品決明子的破碎率平均值，作為質(zhì)量指標(biāo)。

5.4 各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)收獲決明子質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)收獲決明子質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

從表2可以看出：含雜率和破碎率都在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，但總損失率是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許最高值的2倍。這主要是因?yàn)檎{(diào)配聯(lián)合收獲機(jī)晚了3天，有一些豆莢爆裂引起籽粒掉落，還有一些豆莢過(guò)干，撥禾輪碰掉一些豆莢，且在下午收獲，所以豆莢更易掉落，因此總損失率比較高。

從收獲的生產(chǎn)效率看，人工作業(yè)每天收割0.03hm2，還包括拉運(yùn)、脫粒等工序；而收獲機(jī)收獲達(dá)0.27～0.3hm2/h，收獲效率是人工收獲的8～10倍。采用收獲機(jī)械收獲省時(shí)、省工，不需多考慮天氣的影響，表明聯(lián)合收獲機(jī)收獲決明子經(jīng)濟(jì)性較好。

6 結(jié)論

近年來(lái)，決明子種植面積在不斷加大，決明子種植全程機(jī)械化的種植工藝和設(shè)備配備是一個(gè)需要關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。為此，初步探討了決明子的機(jī)械化種植模式，并配備了相關(guān)機(jī)具進(jìn)行各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作業(yè)。同時(shí)，探討了雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)聯(lián)合收獲機(jī)用于收獲決明子的可行性，從對(duì)總損失率、含雜率和破碎率3項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果看，是可行的。從收獲的生產(chǎn)效率看，收獲機(jī)收獲達(dá)0.27～0.3hm2，效率是人工收獲的8～10倍。采用收獲機(jī)械收獲省時(shí)、省工，比人工收獲決明子合算。該研究為決明子種植全程機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。

[1] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典(1部)[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2010:135-136.

[2] 張成，李勇軍，李永，等.決明子規(guī)范化種植標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程[J].現(xiàn)代中藥研究與實(shí)踐,2015,29(2):5-7.

[3] 韋炳新.決明子高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].農(nóng)村百事通,2010(5):37.

[4] 黃桂如，黃進(jìn)，羅芬.決明子規(guī)范化種植技術(shù)研究[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2012,8(8):46-47.

[5] 尚文艷，許志興，金哲石.決明子種植密度研究[J].北方園藝,2013(22):167-169.

[6] Shirly.雷沃谷神GE60(4LZ-6E3)型谷物聯(lián)合收割機(jī)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械,2015(18)：18-19.

[7] 農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理司.大豆聯(lián)合收割機(jī)械作業(yè)質(zhì)量[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.

The Exploration of Mechanization Technology About Semen Cassiae in Planting and Harvesting

Zhang Lintian

(Linfen Research Institute of Farm Machinery Science， Linfen 041000, China)

At present，Semen Cassiae is planted by more and more farmers, but the way of planting is mainly completed through manual work. So the production efficiency is low and quality is not good. In the cultivation base for medicinal materials Xun Dong village of Shanxi Province, the exploration about mechanization of Semen Cassiae seed planting and harvest was developed. Semen Cassiae seed harvest quality index ,which were about he thunder god vogosmart GE60 (e2) 4 lz - 6 wheat combine harvester，was evaluated. The results showed that total loss rate was 6%, the impurity rate was 5%, the broken rate was 3.8%.Impurity rate and breakage rate is according for national standards of soybean harvest machinery operation quality detection method (N Y/T 738-2003), but a total loss of the national standard peak,which need to be further discussed,is twice . From aspect of harvesting efficiency, the mechanical harvest is more save time and work, which is 8 to 10 times faster than manual work.

Semen Cassiae; plant; mechanization; combine harvester

2016-12-08

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31540050)

張林田(1965-),男，山西臨汾人，高級(jí)工程師， (E-mail)zlt999666@163.com。

S223.2；S223.4

A

1003-188X(2018)12-0156-05