王勇 劉征明¤ 趙一霽 曹合榮 彭曉琴 唐玲 羅安妮 徐文娟 萬勇

1.四川油菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，四川成都

2.四川農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計(jì)院，四川成都

油菜兩段收獲是符合四川油菜植株生長(zhǎng)特點(diǎn)的傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)收獲方式，不僅能提高油菜籽的成熟度、保證菜籽油品質(zhì)，還可縮短油菜籽的成熟期、克服稻油輪作茬口緊的矛盾，助力實(shí)現(xiàn)稻油輪作，周年豐產(chǎn)。兩段機(jī)收技術(shù)的應(yīng)用有利于提高收獲效率，減少人工用量，降低油菜收獲人工成本，提高油菜種植效益，進(jìn)而促進(jìn)油菜規(guī)?；N植，保障食用油供給。本文通過考察調(diào)研各型油菜割曬機(jī)在四川油菜產(chǎn)區(qū)的作業(yè)情況，分析其對(duì)地形地貌、油菜植株?duì)顩r的適應(yīng)性，再梳理四川油菜兩段機(jī)收的技術(shù)難點(diǎn)，提出了促進(jìn)油菜兩段機(jī)收應(yīng)用的對(duì)策，助力四川油菜生產(chǎn)全程機(jī)械化。

1 油菜兩段機(jī)收技術(shù)及裝備配置要求

油菜兩段機(jī)收即通過機(jī)械將油菜角果成熟度達(dá)70%～80%的油菜割倒鋪放到田間晾曬5～7 d，待油菜角果成熟度達(dá)95%以上、油菜籽粒完熟時(shí)，用機(jī)械進(jìn)行撿拾、脫粒、清選等操作。其技術(shù)要求是割倒的油菜有序鋪放成條、連續(xù)不斷空、厚薄一致，撿拾輕柔，無漏割漏撿，無碾壓，暴粒飛濺少，脫凈率高，清選損失少，含雜率低，作業(yè)質(zhì)量要達(dá)到總損失率≤6.5%、含雜率≤5.0%、破碎率≤0.5%。

油菜兩段機(jī)收的主要裝備是油菜割曬機(jī)和油菜撿拾機(jī)。受地形地貌限制，在四川丘陵山地油菜主產(chǎn)區(qū)應(yīng)用的油菜割曬機(jī)多為中小型全喂入籽粒聯(lián)合收獲機(jī)，或中小型拖拉機(jī)配套的側(cè)鋪放油菜割曬機(jī)。中小型全喂入籽粒聯(lián)合收獲機(jī)割曬作業(yè)時(shí)，需將全喂入籽粒聯(lián)合收獲機(jī)割臺(tái)卸下，裝上油菜割曬機(jī)，利用原割臺(tái)的動(dòng)力輸入裝置和液壓升降系統(tǒng)即可進(jìn)行油菜割曬作業(yè)。或以中小型拖拉機(jī)為動(dòng)力，需卸下機(jī)頭的配重，配前置懸掛升降裝置及動(dòng)力輸入系統(tǒng)方可下田割曬。撿拾脫粒作業(yè)時(shí)，將油菜撿拾機(jī)安裝在全喂入籽粒聯(lián)合收獲機(jī)割臺(tái)前端的適當(dāng)位置，配置好撿拾部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，利用聯(lián)合收割機(jī)的輸送、脫粒、篩分、清選系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)油菜的機(jī)械撿拾、脫粒、清選。對(duì)于四川丘陵山區(qū)邊坡地，中小型聯(lián)合收割機(jī)無法下地作業(yè)時(shí)，可用小型步進(jìn)履帶油菜割曬機(jī)進(jìn)行油菜割曬，再用小型人工喂入油菜脫粒清選機(jī)進(jìn)行脫粒清選。

2 油菜割曬機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外油菜割曬機(jī)的研發(fā)起步于20世紀(jì)20年代末，美國(guó)、加拿大和俄羅斯等國(guó)對(duì)油菜割曬機(jī)研究較為深入，技術(shù)成熟，設(shè)備先進(jìn)，已全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。

國(guó)外油菜割曬機(jī)已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，其作業(yè)能力、穩(wěn)定性、可靠性及裝備整體協(xié)調(diào)性均較好，自動(dòng)化、智能化程度高，但大割幅、大馬力、重噸位等特點(diǎn)與四川地形地貌及油菜農(nóng)藝要求不匹配，難以適應(yīng)四川丘陵地區(qū)。

2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

在研究方面，金誠(chéng)謙等[1]設(shè)計(jì)的4SY-2型油菜割曬機(jī)；曹震等[2]結(jié)合農(nóng)藝要求，設(shè)計(jì)了4SY-1.8型油菜割曬機(jī)；王修善等[3]運(yùn)用模塊化的方式設(shè)計(jì)了4SY-2.0型油菜割曬機(jī)，優(yōu)化了控制、行走系統(tǒng)，采用可垂直升降的立式割臺(tái)，可根據(jù)地形和油菜生長(zhǎng)情況調(diào)整割茬高度，配套小型履帶底盤為動(dòng)力裝置，提高了割曬機(jī)的通過性能；楊文敏等[4]設(shè)計(jì)4SY-2.2型臥式油菜割曬機(jī)割臺(tái)，采用曲柄搖桿滑槽式切割機(jī)構(gòu)、四排不等距鏈齒式輸送裝置，優(yōu)化拔禾齒和伸出臺(tái)面長(zhǎng)度，避免排禾口堵塞，提高鋪放質(zhì)量；關(guān)卓懷等[5]針對(duì)油菜輸送鋪放過程中油菜莖稈架空導(dǎo)致側(cè)向輸送難、鋪放空間小等問題，設(shè)計(jì)了傾斜輸送式側(cè)鋪放油菜割曬機(jī)，采用大傾角割曬臺(tái)，優(yōu)化了割曬機(jī)撥禾輪轉(zhuǎn)速、輸送帶線速度和輸送裝置傾角等主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，提升油菜的橫向輸送能力和鋪放空間；肖霄等[6]為提高切割、晾曬環(huán)節(jié)作業(yè)質(zhì)量，優(yōu)化設(shè)計(jì)循環(huán)式切割刀片的結(jié)構(gòu)，保障了切割作業(yè)的穩(wěn)定性，采用雙向?qū)綋芎虣C(jī)構(gòu)，使油菜莖秤向后有序放鋪。

國(guó)內(nèi)對(duì)割曬機(jī)關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、改進(jìn)，在割刀、撥禾輪、輸送帶、驅(qū)動(dòng)、行走裝置等方面進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、切割系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等進(jìn)行了優(yōu)化，但與國(guó)外油菜割曬機(jī)差距明顯，裝備的穩(wěn)定性、耐用性、自動(dòng)化、智能化等方面的短板突出。且四川種植油菜品種多為高大植株，分枝多、莖稈纏繞嚴(yán)重、倒伏多，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有割曬機(jī)難以完全滿足收獲需要。

2.3 割曬機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及適宜條件分析

現(xiàn)四川油菜生產(chǎn)中應(yīng)用的油菜割曬機(jī)主要有幾種結(jié)構(gòu)形式，如表1。

表1 割曬機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及適宜條件

3 四川油菜兩段機(jī)收推廣應(yīng)用難點(diǎn)

3.1 四川油菜兩段機(jī)收技術(shù)難點(diǎn)

一是種植油菜品種多為高大植株，分枝多、交叉嚴(yán)重，種植模式多樣，不利于油菜割曬機(jī)切割，割臺(tái)橫向輸送不暢，易架空堵塞排禾口，降低割曬效率，導(dǎo)致鋪條質(zhì)量差。在油菜生長(zhǎng)后期，受大風(fēng)、暴雨襲擊，倒伏現(xiàn)象嚴(yán)重、倒伏方向雜亂無序，機(jī)械切割輸送難度大，現(xiàn)有中小型割曬機(jī)難以正常工作，難以在有限割幅內(nèi)實(shí)現(xiàn)莖稈有序鋪放。同時(shí)，油菜割曬段長(zhǎng)會(huì)影響油菜撿拾機(jī)撿拾作業(yè)效率，造成碰撞裂莢多、暴粒飛濺多的現(xiàn)象，機(jī)收損失大。二是由于四川丘陵水田、邊坡地多，田塊小，寬幅割曬機(jī)轉(zhuǎn)彎調(diào)頭時(shí)，會(huì)碾壓已割油菜，割曬損失大。三是四川前茬水稻機(jī)插秧、機(jī)直播面積持續(xù)擴(kuò)大，水稻茬口與油菜茬口矛盾加劇，縮短了油菜收獲期[7]，加劇了油菜機(jī)收與割曬機(jī)保有量之間的矛盾。四是兩段機(jī)收裝備產(chǎn)品研發(fā)制造滯后，裝備整體性研究不強(qiáng)，割曬機(jī)割刀角度、撥禾輪轉(zhuǎn)速、輸送裝置運(yùn)行速度、前進(jìn)速度等參數(shù)的綜合適配研究不夠，難以提高割曬機(jī)對(duì)油菜植株的適應(yīng)性[8]。五是制造質(zhì)量差，品控不到位，機(jī)械裝備的穩(wěn)定性、耐久性不夠，自動(dòng)化、智能化程度低。

3.2 兩段機(jī)收推廣應(yīng)用難點(diǎn)

一是沒有效率高、割曬質(zhì)量好、工作可靠、適應(yīng)性強(qiáng)的割曬機(jī)可用，現(xiàn)有割曬機(jī)作業(yè)故障率高、可靠性差，機(jī)收效率低，用戶接受度不高。二是油菜適割期短（約1周），裝置閑置時(shí)間長(zhǎng)、利用率低，非油菜規(guī)模種植業(yè)主難以取得明顯經(jīng)濟(jì)效益，而兩段機(jī)收裝備農(nóng)機(jī)設(shè)施設(shè)備購買價(jià)格高，補(bǔ)貼有限，投資回收周期長(zhǎng)，影響業(yè)主投資的積極性，同時(shí)現(xiàn)有兩段機(jī)收裝備質(zhì)量與駕駛、維護(hù)、檢修、保養(yǎng)等相關(guān)技術(shù)人員缺乏，影響了兩段機(jī)收裝備的推廣；三是丘陵山區(qū)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)與油菜兩段機(jī)收技術(shù)發(fā)展需求不匹配，農(nóng)機(jī)信息化建設(shè)滯后，農(nóng)機(jī)化信息網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)未實(shí)現(xiàn)全覆蓋，影響兩段機(jī)收技術(shù)及裝備自動(dòng)化、智能化應(yīng)用。

4 推進(jìn)兩段機(jī)收應(yīng)用的對(duì)策

一是農(nóng)藝方面，優(yōu)選品種，選取油菜產(chǎn)量高、植株高度適中、抗倒伏能力強(qiáng)的品種，結(jié)合科學(xué)水肥管理，控制株高、減少分枝，推進(jìn)油菜標(biāo)準(zhǔn)化綠色輕簡(jiǎn)栽培模式，盡量采用油菜精量直播，以利機(jī)械割曬和撿拾；二是裝備方面，加大針對(duì)植株高大、倒伏油菜的割曬機(jī)、撿拾機(jī)研發(fā)投入，鼓勵(lì)相關(guān)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品制造企業(yè)參與產(chǎn)品研發(fā)，搭建產(chǎn)品數(shù)字化智能制造平臺(tái)，提升制造能力，嚴(yán)格把控油菜兩段機(jī)收裝置的各制造環(huán)節(jié)質(zhì)量，提高機(jī)械裝備的穩(wěn)定性、耐久性、適用性；三是耕地方面，加大丘陵山地的宜機(jī)化改造與高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)力度，改善機(jī)械作業(yè)條件，配套相關(guān)路網(wǎng)及信息化設(shè)施；四是應(yīng)用示范方面，加大油菜兩段機(jī)收裝備的購機(jī)補(bǔ)貼額度，加快推進(jìn)農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)，打造專業(yè)團(tuán)隊(duì)。同時(shí)，加快推進(jìn)新產(chǎn)品的熟化與應(yīng)用，開展耕、種、管、收油菜生長(zhǎng)全程機(jī)械化示范，規(guī)模化種植，突出種植經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)揮好輻射帶動(dòng)作用。