修德龍

摘 要：發(fā)展鮮食大豆生產(chǎn)能夠增加豆農(nóng)收益，同時(shí)有利于農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整。近年來(lái)，黑龍江省隨著鮮食大豆種植面積的不斷擴(kuò)大，對(duì)其全程機(jī)械化要求越來(lái)越緊迫。闡述了國(guó)內(nèi)外及黑龍江省鮮食大豆生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀，并提出了鮮食大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：鮮食大豆;機(jī)械化;發(fā)展

中圖分類號(hào)：S266.4??????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.010Open Science Identity（OSID）

鮮食大豆俗稱青毛豆，也稱為菜用大豆，鮮食大豆作為一種特用大豆，營(yíng)養(yǎng)豐富，口感鮮美，在當(dāng)今被公認(rèn)為綠色保健食品，目前栽培面積10～15萬(wàn)hm2，平均單產(chǎn)5 t左右，我國(guó)的速凍鮮食大豆出口量約占世界速凍鮮食大豆出口總量的52.0%?，F(xiàn)階段我國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)面臨單產(chǎn)水平較低，種植效益差，競(jìng)爭(zhēng)力偏弱，國(guó)內(nèi)消費(fèi)需求與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力矛盾突出，致使進(jìn)口大豆比例急劇攀升至85%，價(jià)格下行壓力增大等系列問(wèn)題。

黑龍江省是我國(guó)最大的國(guó)產(chǎn)非轉(zhuǎn)基因大豆主產(chǎn)區(qū)，2019年全省大豆種植面積達(dá)到6419萬(wàn)畝，約占全國(guó)大豆總面積的45.9%，這主要得益于國(guó)家大豆政策補(bǔ)貼力度的加大，農(nóng)民種植大豆的積極性提高，也為鮮食大豆的規(guī)模化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。發(fā)展鮮食大豆生產(chǎn)能夠增加豆農(nóng)收益，種植鮮食大豆一般要比種植普通大豆高2～3倍的收入，有利于農(nóng)民增收，有利于農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，符合中央關(guān)于農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革精神。此外，鮮食大豆植株體可作為優(yōu)質(zhì)飼料，有利于發(fā)展畜牧業(yè)養(yǎng)殖。同時(shí)，鮮食大豆生育期短，可減少化學(xué)農(nóng)藥的施用，對(duì)保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、保持農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展也有積極意義。

目前，我國(guó)鮮食大豆全程機(jī)械化生產(chǎn)中的耕整地、播種、中耕施肥和植保等機(jī)械化技術(shù)較為完善和成熟，存在的瓶頸技術(shù)是機(jī)械化聯(lián)合作業(yè)，沒(méi)有比較成熟先進(jìn)的豆莢采摘收獲機(jī)，這也是制約我國(guó)鮮食大豆規(guī)?；a(chǎn)的關(guān)鍵因素。

1 鮮食大豆生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外現(xiàn)狀

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家早在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始了對(duì)鮮食大豆的機(jī)械化農(nóng)機(jī)裝備的研究與制造，其中以美國(guó)、日本、法國(guó)等國(guó)家最具代表性，特別是在鮮食大豆機(jī)械化收獲方面已經(jīng)進(jìn)行了全面的研究。

美國(guó)的鮮食大豆收獲機(jī)主要采用雙立輥式，利用兩根旋轉(zhuǎn)立輥軸使單株鮮食大豆從旋轉(zhuǎn)軸中間通過(guò)從而梳脫豆莢的收獲方式。梳脫方式主要有螺旋式和旋轉(zhuǎn)毛刷式兩種。美國(guó)H.Morgan等人研制出了螺旋式立式滾筒豆莢收獲機(jī)，主要工作原理是利用滾筒前端的扶禾機(jī)構(gòu)將鮮食大豆整株喂入滾筒內(nèi)，在滾筒中軸線上安裝焊接圓盤(pán)，其上螺旋狀固定排列剛性螺旋桿。同時(shí)，在滾筒內(nèi)壁固定有螺旋刷子，該刷子由六圈較細(xì)螺旋桿組成，該刷子螺旋桿旋向與中軸線上螺旋桿方向正好相反，兩者共同組成了此鮮食大豆收獲機(jī)的執(zhí)行部件，在進(jìn)行收獲作業(yè)時(shí)，兩者通過(guò)速度差且反向?qū)⑽谷氲綕L筒內(nèi)的鮮食大豆豆莢梳刷下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)豆莢采摘，在滾筒后半部分設(shè)計(jì)了豆莢收集裝置，通過(guò)底部輸送帶將收獲的豆莢運(yùn)輸?shù)郊舷?。美?guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)的生物系統(tǒng)工程學(xué)院C.Mesquita等人對(duì)鮮食大豆收獲機(jī)的采摘形式、豆莢破損率、結(jié)構(gòu)、收獲效率及能耗等進(jìn)行了比較全面的研究。2009年美國(guó)RogerioCruzMoreira等人研制出懸掛式鮮食大豆收獲機(jī)，該機(jī)為旋轉(zhuǎn)毛刷型。近年來(lái)，美國(guó)阿爾斯波（OXBO）公司研制生產(chǎn)的阿爾斯波2475青豆收獲機(jī)（如圖1），該機(jī)代表了世界上大型鮮食大豆收獲機(jī)的最高水平。該機(jī)為全液壓自走式青豆聯(lián)合收獲機(jī)，主要有采摘臺(tái)、過(guò)橋輸送器、風(fēng)力清選裝置及豆莢收集箱等部分組成。

日本也研究制造出一種鮮食大豆收獲機(jī)（如圖2），該機(jī)采摘裝置為滾筒彈齒式，其工作原理為在滾筒上安裝采摘彈齒，該彈齒通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將喂入進(jìn)來(lái)的整株莖稈的豆莢從莖稈上梳脫下來(lái)，實(shí)現(xiàn)豆莢與莖稈的分離，滾筒后方設(shè)有傳輸帶，其將豆莢運(yùn)送至集料箱，完成鮮食大豆采摘過(guò)程。該機(jī)性能良好，收割幅寬1.6 m，按每天工作10～12 h，每天可收獲25畝左右。

1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)鮮食大豆收獲機(jī)械的研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在許多問(wèn)題，性能相對(duì)不夠可靠，目前主要有兩種收獲方式，一種是分段收獲，即先靠人工將鮮食大豆整株起收，然后運(yùn)送到場(chǎng)上利用固定式豆莢脫離機(jī)進(jìn)行脫莢處理，一種是田間聯(lián)合作業(yè)。山東曲阜牧源機(jī)械有限公司在2014年研制生產(chǎn)的ST-400青毛豆摘莢機(jī)（如圖3），該機(jī)操作簡(jiǎn)單、脫莢干凈、效率較高，每小時(shí)可摘莢400 kg左右，它的工作原理是采用兩相電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)馬達(dá)為動(dòng)力源，通過(guò)機(jī)器內(nèi)部設(shè)置的橡膠刺輥，將豆莢錘落下來(lái)，然后通過(guò)風(fēng)機(jī)清選將莢葉分離，從而完成摘莢工作。江蘇泰興立君機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LJ-MD型采摘毛豆機(jī)，采用橡膠齒，柔軟可靠，不傷豆莢，效率較高，主要出口東南亞國(guó)家。

2015年11月11日，南通市農(nóng)機(jī)化技術(shù)推廣中心與海門(mén)市萬(wàn)科保田機(jī)械制造有限公司、江蘇省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站等單位聯(lián)合研發(fā)的青毛豆聯(lián)合收獲機(jī)，通過(guò)江蘇省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站鑒定，為國(guó)內(nèi)首臺(tái)通過(guò)鑒定的毛豆收獲機(jī)型。該機(jī)械每小時(shí)可采摘1畝以上，是人工采摘的70倍左右，能解決鮮食大豆長(zhǎng)期以來(lái)依賴人工收獲的問(wèn)題。2016年，春風(fēng)牌鮮食大豆聯(lián)合收割機(jī)問(wèn)世，該機(jī)為小型機(jī)的代表，包括機(jī)體、脫莢滾筒、壓帶裝置、夾持帶和分選機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單、方便，毛豆脫莢迅速干凈。河北雷肯農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司成功研發(fā)出適合我國(guó)種植模式、品種的4YZ-MD自走式毛豆收獲機(jī)（如圖4），并在廣東、浙江等地進(jìn)行了上百次田間實(shí)驗(yàn)，該機(jī)型采凈率、破損率、含雜率等主要作業(yè)指標(biāo)較好，收獲效率高，每小時(shí)可收獲6～10畝青毛豆，作業(yè)效率是人工采摘的數(shù)百倍，該機(jī)型的問(wèn)世，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)青毛豆生產(chǎn)徹底實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化，對(duì)推動(dòng)我國(guó)青毛豆種植的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。

1.3 黑龍江省鮮食大豆生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著國(guó)家農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的不斷實(shí)施，黑龍江省的種植結(jié)構(gòu)也不斷進(jìn)行了調(diào)整，鮮食大豆的種植面積也在不斷擴(kuò)大。2020年3月1日，黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳發(fā)布2020年黑龍江省農(nóng)業(yè)主推技術(shù)：鮮食大豆（毛豆） 綠色優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)技術(shù)，將在全省范圍內(nèi)大力發(fā)展鮮食大豆生產(chǎn)。相比較南方丘陵小地塊，黑龍江省土地平坦，土壤肥沃，更適合大面積種植鮮食大豆，自然條件優(yōu)越。

在鮮食大豆全程機(jī)械化種植方面，由于黑龍江省是我國(guó)大豆主產(chǎn)區(qū)，耕整地、中耕施肥、植保等環(huán)節(jié)機(jī)械化水平很高，但在機(jī)械化收獲方面同樣存在短板，基本采取人工采摘和場(chǎng)上脫莢相結(jié)合的方式，國(guó)外大型鮮食大豆收獲機(jī)價(jià)格昂貴，不能全面適應(yīng)農(nóng)戶需求，目前種植戶對(duì)價(jià)格低廉，可靠性高的自走式鮮食大豆聯(lián)合收獲機(jī)的需求較為迫切。黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院收獲團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多次調(diào)研，現(xiàn)正在進(jìn)行設(shè)計(jì)新型適合東北寒地黑土的鮮食大豆收獲機(jī)，目前已取得階段性進(jìn)展。

2 黑龍江省鮮食大豆生產(chǎn)發(fā)展建議

2.1 政府積極引導(dǎo)，擴(kuò)大鮮食大豆種植面積

普通大豆受制于外圍市場(chǎng)影響，競(jìng)爭(zhēng)力很低，目前國(guó)家補(bǔ)貼力度較大，農(nóng)戶收益相比前幾年有一定提高，但持續(xù)性不強(qiáng)，政府可以早布局，早謀劃，積極引導(dǎo)大豆農(nóng)戶向鮮食大豆種植發(fā)展，有利于增加豆農(nóng)收入，更有利于農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

2.2 加大鮮食大豆農(nóng)機(jī)裝備科研投入

建議省科技廳設(shè)立大型鮮食大豆聯(lián)合收獲機(jī)重大專項(xiàng)，加大科研人力物力投入，組織科研單位、農(nóng)業(yè)大學(xué)及相關(guān)企業(yè)成立攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，研究適合黑龍江省的大型鮮食大豆收獲機(jī)，從鮮食大豆的植株物理特性入手，進(jìn)行相關(guān)課題研究并實(shí)施，為機(jī)械部件設(shè)計(jì)提供有利技術(shù)支撐，重點(diǎn)研究脫莢部件、清選部件及智能化等關(guān)鍵技術(shù)，研制收獲效率高、脫莢率高、破損率小的收獲機(jī)，提高鮮食大豆機(jī)械化水平。

2.3 重點(diǎn)扶持鮮食大豆相關(guān)深加工企業(yè)

建議政府重點(diǎn)扶持鮮食大豆深加工企業(yè)，解決鮮食大豆大面積種植后所產(chǎn)生的冷庫(kù)存儲(chǔ)、加工及銷售問(wèn)題，幫助龍頭企業(yè)做大做強(qiáng)，爭(zhēng)創(chuàng)知名品牌，打造產(chǎn)業(yè)標(biāo)桿，從而帶動(dòng)整個(gè)鮮食大豆產(chǎn)業(yè)鏈向更加健康的方向發(fā)展，為黑龍江省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展注入新的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張杰.海門(mén)市青大豆機(jī)械采莢作業(yè)試驗(yàn)示范及經(jīng)濟(jì)效益分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2015（15）：94-95.

[2] 汪澤.青毛豆聯(lián)合收獲機(jī)研制與開(kāi)發(fā)[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2016，42（1）：28.

[3] 王顯鋒.自走式菜用大豆摘莢機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[4] 金月，秦廣明，陳巧敏，等.青毛豆采摘機(jī)脫莢裝置設(shè)計(jì)參數(shù)的試驗(yàn)研究[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，38（5）： 869-876.

[5] 朱杏元，吳貴茹. 4DZL-48 型青毛豆聯(lián)合收獲機(jī)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2016，42（1） ： 53-54.