李 奇，史冬梅，許志華，李俊杰，李恒鍇

(1.河南省南陽市農(nóng)業(yè)機械技術中心，河南 南陽 473000； 2.河南省南陽市內(nèi)鄉(xiāng)縣農(nóng)機推廣站，河南 內(nèi)鄉(xiāng) 474350；3.河南閱文文化發(fā)展有限公司，河南 鄭州 450000)

0 引言

南陽市是河南省農(nóng)業(yè)大市，年種植糧油作物面積達130萬hm2以上，傳統(tǒng)種植主要以小麥、水稻和玉米等糧食作物為主，花生、油菜和黃豆等油料作物面積占比不高。近年來，隨著市場價格上揚的拉動和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷推進，河南省大力實施“四優(yōu)四化”戰(zhàn)略(“四優(yōu)”指重點發(fā)展優(yōu)質(zhì)小麥、優(yōu)質(zhì)花生、優(yōu)質(zhì)草畜、優(yōu)質(zhì)林果；“四化”指大力調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，統(tǒng)籌推進布局區(qū)域化、經(jīng)營規(guī)?；⑸a(chǎn)標準化、發(fā)展產(chǎn)業(yè)化)，農(nóng)民種植優(yōu)質(zhì)糧油作物的積極性高漲，花生種植面積不斷擴大。南陽市花生種植面積連續(xù)4年超過30萬hm2，優(yōu)質(zhì)糧油生產(chǎn)基地位置更加突出，花生也成為助推和支撐農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民致富和鄉(xiāng)村振興的重要優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品[1]。

花生傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中，機械化水平較低，尤其在收獲環(huán)節(jié)，機械化收獲作業(yè)更薄弱，降低了花生產(chǎn)業(yè)的整體經(jīng)濟效益[2]。為改變這種現(xiàn)狀，近幾年來，南陽市農(nóng)機部門圍繞推廣花生生產(chǎn)全程機械化技術，重點在提升機械化收獲薄弱環(huán)節(jié)水平方面做了引進、試驗、示范和推廣等工作，效果明顯。在花生機械收獲環(huán)節(jié)，結(jié)合豫南地域氣候特點、農(nóng)藝種植習慣、土壤性狀、機具適應性和收獲期花生含水率等因素綜合考慮，大力推廣花生先挖掘晾曬、后撿拾摘果的分段作業(yè)收獲模式，廣受種植戶的歡迎[3]。自走式花生撿拾收獲機也進入市場發(fā)展“井噴期”，近5年來，保有量從無到有快速增加，截止到2020年底，保有量達2 100余臺，南陽市花生機械化收獲水平達到68%，創(chuàng)歷史新高，打破多年制約花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，鞏固了花生集糧、油、牧、飼于一體的優(yōu)良作物優(yōu)勢，壯大了花生產(chǎn)業(yè)，保障了“三農(nóng)”生產(chǎn)持續(xù)增效。

為加快服務豫南黃淮海平原區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和推進農(nóng)機薄弱環(huán)節(jié)機械化進程，促進花生生產(chǎn)全程機械化尤其是挖掘與撿拾作業(yè)機械化水平，2020年，以豫南區(qū)域市場占有率較高的3種主要型號的花生撿拾收獲機為對象，進行生產(chǎn)試驗、性能檢測，以了解花生撿拾機具的作業(yè)性能、存在的問題，提出機具作業(yè)優(yōu)化建議，為大面積推廣應用奠定基礎。

1 試驗情況

1.1 試驗條件與內(nèi)容

在南陽市內(nèi)鄉(xiāng)縣湍東鎮(zhèn)紅堰河村三友花生種植專業(yè)合作社的40 hm2(600畝)花生種植基地進行試驗。土壤為黏質(zhì)沙壤土，前茬作物為小麥，花生品種為羅漢果(宛8908)，壟作種植，壟間距85 cm，花生產(chǎn)量4 800 kg/hm2(320 kg/畝)，花生挖掘收獲時莢果含水率15%左右。

試驗機具為河南豪豐農(nóng)業(yè)準備有限公司、鄭州中聯(lián)收獲機械有限公司和河南農(nóng)有王農(nóng)業(yè)裝備科技股份有限公司生產(chǎn)的3種型號的自走式花生撿拾收獲機。對這3種花生撿拾收獲機進行性能檢測、生產(chǎn)查定和試驗示范，以了解機具性能，探索機具作業(yè)優(yōu)化方向。

測試儀器及設備包括秒表、相機、天平、電子秤、皮尺、直尺、谷物水分測定儀、計算器、記錄表格和樣品采集袋等。

1.2 試驗樣機型號及技術參數(shù)

試驗樣機型號及技術參數(shù)如表1所示。

表1 試驗樣機型號及技術參數(shù)

1.3 試驗安排

2020年6月，冬小麥收獲后花生適播期進行規(guī)范化機械起壟播種作業(yè)；花生生長期進行有效肥水供給和生長情況觀測，綜合進行病蟲草害防治；9月，進行花生撿拾聯(lián)合收獲機性能試驗檢測，收集相關數(shù)據(jù)；10月，對采集的樣品和數(shù)據(jù)完成整理、匯總和分析工作。

2 檢測指標及結(jié)果

2.1 檢測依據(jù)

試驗檢測按照NY/T 502—2002《花生收獲機作業(yè)質(zhì)量》、DG/T 077—2019《農(nóng)業(yè)機械推廣鑒定大綱》標準進行[4-5]。

2.2 檢測項目

檢測項目主要包括純作業(yè)小時生產(chǎn)率、地面落果率、摘果損失率、破碎率、含雜率和總損失率等指標。

2.3 檢測指標計算方法

2.3.1 作業(yè)速度

作業(yè)速度根據(jù)式(1)計算：

(1)

式中V——機器前進速度，km/h

L——測區(qū)長度，m

T——通過測區(qū)的時間，s

2.3.2 純作業(yè)小時生產(chǎn)率

純作業(yè)小時生產(chǎn)率根據(jù)式(2)計算：

E=0.1×V×B

(2)

式中E——純作業(yè)小時生產(chǎn)率，hm2/h

V——機器前進速度，km/h

B——作業(yè)幅寬，m

2.3.3 地面落果率

地面落果率根據(jù)式(3)計算：

(3)

式中SL——落果率， %

WL——地面莢果質(zhì)量，g

WX——測區(qū)內(nèi)莢果總質(zhì)量，g

2.3.4 摘果損失率

摘果損失率根據(jù)式(4)計算：

(4)

式中SZ——摘果損失率， %

WZ——測區(qū)內(nèi)蔓上未被摘下的莢果質(zhì)量，g

WJ——測區(qū)內(nèi)秧蔓中夾帶的莢果質(zhì)量，g

2.3.5 總損失率

總損失率根據(jù)式(5)計算：

S=SZ+SL

(5)

式中S——總損失率， %

2.3.6 破碎率

破碎率根據(jù)式(6)計算：

(6)

式中SP——破碎率， %

WP——測區(qū)內(nèi)破碎或裂損的莢果質(zhì)量，g

2.3.7 含雜率

在莢果排出口接取測區(qū)內(nèi)的所有排出物，挑出所含雜質(zhì)(土、小石子、葉、蔓、果柄、雜草等雜物，不計莢果自帶土)并稱質(zhì)量。含雜率按式(7)計算：

(7)

式中Z——含雜率， %

WA——莢果排出口接取的所有雜質(zhì)質(zhì)量，g

WD——莢果排出口接取物總質(zhì)量，g

2.4 檢測結(jié)果

3種型號的自走式花生撿拾收獲機測試前均進行了預作業(yè)，機手操作按日常機械操作規(guī)程要求進行，每臺機器作業(yè)2個行程。在每個行程作業(yè)時，按先后次序均設預備區(qū)、測區(qū)和緩沖區(qū)3個區(qū)段連續(xù)作業(yè)，其中預備區(qū)長20 m，測區(qū)長20 m，緩沖區(qū)長10 m。檢測結(jié)果如表2～5所示。

表2 花生撿拾收獲機作業(yè)效率

表3 花生撿拾收獲機損失率

表4 花生撿拾收獲機破損率、含雜率

表5 花生撿拾收獲機作業(yè)指標匯總

3 結(jié)果分析

3.1 生產(chǎn)性能

(1)豪豐4HJZZ-2600型花生撿拾收獲機。該機收獲作業(yè)含雜率6.84%，符合標準規(guī)定的范圍(含雜率≤8.0%)；破損率1.80%，符合標準規(guī)定的范圍(破損率≤5.0%)；總損失率3.72%，符合標準規(guī)定的范圍(總損失率≤5.0%)。

(2)中聯(lián)4HZJ-2500型花生撿拾收獲機。該機收獲作業(yè)含雜率8.18%，略高于標準規(guī)定的含雜率范圍；破損率0.41%，符合標準規(guī)定的范圍；總損失率1.58%，符合標準規(guī)定的范圍。

(3)農(nóng)有王4HJL-2.0型花生撿拾收獲機。該機含雜率9.2%，超出標準規(guī)定的含雜率范圍；破損率0.33%，符合標準規(guī)定的范圍；總損失率2.43%，符合標準規(guī)定的范圍。

3.2 存在的問題

經(jīng)過近幾年的發(fā)展，花生撿拾收獲機各項性能均有較大提升，但從測試數(shù)據(jù)看，集果箱花生果含雜率仍有超標準的現(xiàn)象[6]。具體原因有4個方面。

(1)機具調(diào)試存在問題。機具進地作業(yè)時沒有充分調(diào)整到位，未達到最佳作業(yè)工況。

(2)花生挖掘時果土分離不徹底。試驗田為黏質(zhì)沙壤土，前期花生挖掘機作業(yè)時，果、土抖動分離不凈，致使后期花生撿拾收獲機作業(yè)時夾帶土塊多[7-8]。

(3)花生挖掘后鋪放位置影響作業(yè)效果?；ㄉ鷵焓笆斋@機作業(yè)時，因部分花生挖掘后鋪放在壟溝較低位置，撿拾時割臺低位作業(yè)導致有帶土現(xiàn)象。

(4)機具可靠性影響作業(yè)效果。花生撿拾收獲機的可靠性影響作業(yè)效率、含雜率等指標[9]。

4 機具作業(yè)優(yōu)化建議

4.1 加強對駕駛員的操作技能培訓

加強對駕駛員的操作技能培訓，使其牢記安全操作常識與要領，熟練掌握機械操作、維修和調(diào)整保養(yǎng)技能，做到工作前與工作中能結(jié)合田間作物性狀適時調(diào)整維護機具，保障機具達到最佳作業(yè)狀況并持續(xù)作業(yè)[10]。

4.2 在花生適收期及時收獲

在花生成熟時，準確把握節(jié)令、時間、土壤和花生植株含水量等關鍵節(jié)點，適時挖掘、晾曬并進行撿拾摘果作業(yè)，以降低收獲后的含雜率、破碎率和損失率?；ㄉ诰蜃鳂I(yè)時要特別注意土壤和花生秧蔓的含水率，尤其是土壤過干時，宜適度補水后再挖掘作業(yè)，利于果土抖動分離徹底，又不造成花生脫果損失，達到最佳收獲作業(yè)效果。花生挖掘后，在田間進行摘果作業(yè)前，晾曬應適度，秧蔓含水率10%～20%時撿拾摘果作業(yè)為佳，含水率過低，花生果的損失率、破碎率增加；含水率過高，收獲后的大量花生果晾曬困難，導致霉爛變質(zhì)損失。

4.3 推進農(nóng)機農(nóng)藝融合

花生種植時充分考慮品種、種植模式和后期的機械田間管理、機械收獲的適應性，避免因為農(nóng)機的行走輪距、作業(yè)幅寬與農(nóng)藝種植的行距、壟距不適應而造成損失，以保障花生既豐產(chǎn)也豐收，增加種植效益[11]。

4.4 提升花生撿拾收獲機質(zhì)量

農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)要進一步提升花生撿拾收獲機的設計、生產(chǎn)和裝配水平，使機械的作業(yè)效率、收獲效果、安全性、駕操舒適性和降塵能力繼續(xù)提高。嚴把自制零部件和外協(xié)專用件的質(zhì)量關，外協(xié)通用件如齒輪、軸承等要選優(yōu)用好，保障機具在關鍵農(nóng)時季節(jié)作業(yè)時的可靠性，延長首次故障前作業(yè)時間。生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)銷商要加強“三包”服務能力建設，使維修技能、零配件供應、排除故障到位速度和服務態(tài)度滿足用戶需要。通過機具內(nèi)在質(zhì)量的扎實提升和服務能力的全方位保障，促進花生收獲機械化作業(yè)水平提高，發(fā)揮農(nóng)機在花生生產(chǎn)中的支撐與保障作用。

5 結(jié)束語

對南陽市常用的3種自走式花生撿拾收獲機進行了田間作業(yè)試驗檢測，檢測結(jié)果表明，隨著花生撿拾收獲機的逐漸普及應用，其各項作業(yè)性能不斷提升，但集果箱花生果含雜率仍有超標準的現(xiàn)象。要取得好的作業(yè)效果，不僅要做到農(nóng)機農(nóng)藝高度融合，還要準確把握花生適收期及時收獲，更要持續(xù)優(yōu)化機具性能和加強對駕操人員的技能培訓，從而提高花生種植綜合效益最大化，為鄉(xiāng)村振興提供有力支撐。