王秀娟
(高唐縣農(nóng)機綜合服務中心,山東 聊城 252800)
隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進,玉米機械化收獲過程中的減損問題日益凸顯,成為影響玉米生產(chǎn)效益的重要因素。機械化收獲減損涉及收獲機械性能、作業(yè)環(huán)境、作物生長狀態(tài)等多個方面,各類玉米收獲機械廣泛應用,但機械性能不同、適應性差等原因?qū)е聶C械化收獲減損問題難以避免,增加了減損的風險[1]。為有效解決玉米機械化收獲過程中的減損問題,筆者通過系統(tǒng)性研究,提出了加強機械設備調(diào)試與維護、對農(nóng)民進行技術培訓、制定田間管理計劃等改善玉米機械化收獲技術防控措施,以提升農(nóng)戶收益,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
1.1.1 單行直收模式
在單行直收模式下,玉米收獲機械沿著玉米種植壟行進,進行摘穗和脫粒操作,適用于作物植株排列整齊、密度適中的農(nóng)田。由于機械沿著植株行進,作業(yè)路徑清晰,有助于提高操作的精準性。單行直收模式的操作相對簡單,機械直線行進,降低了復雜性與操作難度[2]。
1.1.2 多行直收模式
多行直收模式允許收獲機械同時處理多行玉米植株,以提高作業(yè)效率。機械同時高效處理多行植株,有效減少了收獲時間,提高了收獲效率[3]。適用于植株密度較高、植株之間距離較短的農(nóng)田,可充分利用整個田地資源。
1.1.3 橫穿收獲模式
橫穿收獲模式是機械沿著植株橫穿田地進行收獲,適用于植株密度較低的情況。通過橫穿田地的方式,機械可更為輕松地避開植株,降低對植株產(chǎn)生損傷的風險。通過減少損傷,橫穿收獲模式有助于提高整體的收獲效益,減少玉米的損失。
1.2.1 預處理階段
在玉米機械化收獲的預處理階段,著重于農(nóng)田的準備工作,以確保機械化設備在良好的作業(yè)環(huán)境中高效運行,如清理雜草和整理土壤。機械設備通過刀具或旋轉(zhuǎn)裝置,能夠?qū)⒂衩滋镩g的雜草切碎或拔起,確保收獲過程中不受雜草的干擾,同時提高玉米生長過程中的通風性,減少植株間的競爭,進而提高產(chǎn)量。隨后,機械進行土壤整理,平整的土地表面有助于機械設備的平穩(wěn)行駛,減少振動和擺動,提高工作效率。
1.2.2 收獲階段
首先,機械設備通過摘穗器具或擺動臂完成摘穗操作,通過精確的定位和切割技術,以確保只收割成熟的玉米穗,避免收割尚未成熟的部分。機械在進行該步驟時需要考慮植株間存在的高低不平現(xiàn)象和植株之間的距離,以適應不同的田地條件[4]。隨后,進行脫粒操作,將摘下的玉米穗中的谷粒與秸稈分離。脫粒器具需要具備高效的脫粒能力,同時盡量減少對谷粒的損傷。該步驟的成功與否直接關系到收獲的產(chǎn)量和質(zhì)量。
1.2.3 后處理階段
機械設備會對產(chǎn)生的廢棄物,如秸稈,進行處理。其中一種常見的處理方式是將秸稈還田,作為有機肥料,促進土壤肥力的提高。此外,秸稈也可留作飼料,進一步實現(xiàn)資源的綜合利用。機械設備會對農(nóng)田進行整理和平整,以便于下一輪的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
1.3.1 高效快捷
機械化收獲的首要優(yōu)勢在于其高效快捷的特點,極大地提升了玉米的收獲效率,有效縮短了收獲周期。例如,美國農(nóng)業(yè)企業(yè)John Deere 研發(fā)的自走式收割機就采用了先進的收獲技術,每小時能夠處理大量玉米,遠遠超過傳統(tǒng)手工收獲或半機械化收獲方法,使得農(nóng)民能夠在有限的時間內(nèi)完成更多的玉米收獲工作,提高了整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平[5]。
1.3.2 減少人工成本
相較于傳統(tǒng)的人力收割,機械化收獲在短時間內(nèi)能夠完成大面積的作業(yè),減輕了農(nóng)民的勞動負擔。以中國東北地區(qū)玉米收獲為例,大多地區(qū)引進了玉米聯(lián)合收獲機,不僅提高了生產(chǎn)效率,而且有效降低了雇傭工人的成本。機械的投入和維護費用相對人工成本來說更加可控,長期來看對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性具有積極影響。
1.3.3 保證收獲質(zhì)量
通過合理的機械化流程,玉米機械化收獲有助于保證收獲的質(zhì)量。機械收割機具備精準切割脫粒技術,可避免因人為操作不當而引起的損失和浪費。例如,德國CLAAS 公司的系列收割機采用先進的智能控制系統(tǒng),能夠根據(jù)玉米植株的生長情況進行智能調(diào)整,確保每一株玉米都能被高效而精準地收獲,從而提高玉米的整體品質(zhì)[6]。
在不同的生育期,玉米植株的高度、莖粗、分枝狀況等特性會有所不同,導致機械設備在收割過程中難以精準地適應不同生育期的玉米。例如,當玉米植株生長過高或過密時,常常容易導致收割機失調(diào),從而引起植株折斷、顆粒散失等現(xiàn)象。不同品種的玉米對機械收割的適應性也存在差異,一些特殊品種的玉米具有較高的脆性,容易在收割過程中發(fā)生斷裂,出現(xiàn)顆粒散失,進而導致機械化收獲的減損。
收割機械設備的性能和調(diào)試問題直接影響到減損的程度,一些老舊或不適應玉米種植條件的收割機存在技術陳舊、性能低下的問題,導致機械在操作中易發(fā)生故障,影響了收割的效果,增加了減損的風險。此外,不同地區(qū)、不同季節(jié)的玉米種植條件變化較大,需要及時而精確地調(diào)整收割機的刀具、輸送系統(tǒng)等方面的參數(shù),以確保其適應當?shù)氐挠衩咨L狀況。若缺乏調(diào)試或調(diào)試不當,都可能導致收割機在操作中不適應實際情況,進而引發(fā)減損。
不同的地理環(huán)境和氣候條件會對機械化收獲的減損產(chǎn)生直接或間接影響。例如,雨季的濕潤天氣會導致土壤濕滑,增加了機械設備在操作中陷入泥濘的風險,進而加劇減損。不熟練的駕駛員在操作中速度過快或不注意調(diào)整機械設備,也會導致刀具過深或過淺、顆粒收割不及時等問題,增大了減損率[7]。
在不同的生育期,玉米植株的濕度、硬度等特性會發(fā)生變化。若選擇的收獲時機不當,如在玉米籽粒尚未充分干燥或過度成熟時進行收割,易造成籽粒吸濕、發(fā)霉,或?qū)е骂w粒丟失,都會致使減損率升高。
田間管理不當會導致玉米機械化收獲減損,例如,田間雜草叢生、殘茬未及時清理等,都會增大收割機械的阻力,使機械設備在操作時更容易出現(xiàn)異常,導致玉米植株損失。此外,田間管理不當還易導致土壤松散度不足,增加收割機在操作中的顛簸程度,進而影響收割效果,使減損率上升。
首先,通過定期檢查,及時發(fā)現(xiàn)和解決機械設備存在的問題,減少因機械故障引起的減損。該步驟涉及對整個機械系統(tǒng)的仔細檢查,包括傳動系統(tǒng)、切割裝置、電氣控制系統(tǒng)等,以確保各部分協(xié)同工作,減小植株受機械損傷的風險。
其次,合理設置收割機參數(shù),適應不同的生育時期和田間條件,最大限度地減少對玉米植株的機械損傷。通過科學調(diào)整刀具轉(zhuǎn)速、切割高度等參數(shù),使機械設備更加適應不同的玉米生育階段,確保在最佳狀態(tài)下進行收獲,從而有效降低減損率。
最后,注重長期維護,通過定期維護,包括更換易損件、潤滑系統(tǒng)、清理積塵等操作,延長機械設備的使用壽命,降低因設備老化導致的故障率,減小植株機械損傷的風險[8]。
首先,提供機械收獲技術培訓,通過組織農(nóng)民參與機械化收獲技術培訓,使其更全面地了解和熟練掌握機械設備的操作原理和技術要點,提高其農(nóng)機設備操作水平,減少由于不當操作引起的減損。
其次,建立示范田地,在農(nóng)業(yè)示范基地建立機械收獲示范田地,讓農(nóng)民直觀地觀摩和學習機械化收獲技術,進行機械化收獲實踐,有助于農(nóng)民更好地理解和應用機械設備,避免在實際操作中產(chǎn)生不必要的機械損傷。
最后,提供實時技術支持,通過建立技術支持平臺,農(nóng)民可隨時獲取專業(yè)的實時技術支持和指導,有助于農(nóng)民及時糾正錯誤操作,還能解決在機械化收獲中遇到的技術難題,最終降低因為人為操作失誤導致的減損風險。
首先,積極推動農(nóng)業(yè)機械化科技創(chuàng)新,加大科研力度,通過引入先進技術、研發(fā)新型機械設備,確保機械化收獲能夠更好地適應玉米不同生育時期的特點。科學的機械設計能夠最大限度地減小對玉米植株的機械損傷,提高機械化收獲效率。
其次,引入信息化管理系統(tǒng),通過實時監(jiān)測機械化收獲的全過程數(shù)據(jù),包括植株狀態(tài)、機械設備運行參數(shù)等,為農(nóng)民提供科學的決策依據(jù),預測最佳的收獲時機,減小由于收獲時機不當導致的減損,并及時發(fā)現(xiàn)和解決機械設備故障問題,提高機械化收獲的可靠性和效率[9]。
最后,推廣農(nóng)業(yè)智能技術應用,如農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析技術,提高機械化收獲的智能化水平。通過物聯(lián)網(wǎng)技術,機械設備能夠?qū)崿F(xiàn)實時通信和協(xié)同工作;大數(shù)據(jù)分析技術則有助于優(yōu)化機械操作流程,減少人為操作帶來的失誤,提高機械化收獲的精準性和效益。
首先,通過定期監(jiān)測玉米植株的生育期,確保在最適宜的時機進行機械化收獲,精確判斷玉米籽粒是否已充分干燥,避免在過度成熟時進行收割,從而降低減損風險。
其次,借助紅外線測溫、激光測距等先進傳感技術,能夠?qū)崟r監(jiān)測玉米植株的濕度和硬度,為判斷最佳的機械化收獲時機提供科學依據(jù),有效降低因機械化收獲時植株狀態(tài)不佳而導致的減損。
最后,通過結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、土壤條件等多方面因素,建立智能決策系統(tǒng)。能夠為農(nóng)民提供合理的收獲時機,減少收獲時機不當所帶來的減損,從而最大化機械化收獲的效益[10]。
首先,通過定期清理雜草,保持田間整潔,有效減少機械設備在操作時的阻力,確保機械化收獲操作順利,從而降低植株的機械損傷。
其次,制定科學的耕作制度,保持土壤的適度濕潤和松散度,這對于減少機械設備在操作時對玉米植株的顛簸至關重要。而合理的土壤管理能夠減少機械設備在收獲過程中對植株的沖擊,有效降低減損率。通過科學的耕作制度,為機械化收獲提供更加有利的土壤條件,保障收獲過程的平穩(wěn)進行。
最后,引入智能農(nóng)機,如具有更為精準的操作能力的智能收割機器人,可大幅減少人為操作導致的失誤,進一步減少植株減損。通過智能農(nóng)機的應用,實現(xiàn)更加智能、高效的機械化收獲,最大限度地減小對玉米植株的機械傷害,為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益提供可行的解決方案。
本文通過提出一系列防控措施,為避免玉米實際生產(chǎn)減損提供了可行的解決方案,不僅有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體水平,還為農(nóng)業(yè)機械化的可持續(xù)發(fā)展提供了新的思路。未來,應進一步探索先進的農(nóng)業(yè)機械技術,結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能等現(xiàn)代科技手段,提高機械化收獲的精準性和智能化水平。