張堯鋒,張冬青,余華勝,林寶剛,華水金
(1.浙江大學 農業與生物技術學院,浙江 杭州 310029;2.浙江省農業科學院 作物與核技術利用研究所,浙江 杭州 310021)
油菜是我國僅次于大豆的主要油料作物,常年種植面積在667萬hm2左右。生產區域主要集中在長江流域冬油菜區、黃淮和北方春油菜區。近年來,隨著農村勞動力的短缺及成本的快速提高,油菜種植效益很低,傳統生產方式已難以為繼。其中油菜生產周期中又以收獲環節最為費工費時,因此發展油菜全程機械化生產特別是機械化收獲成為必然趨勢。據測算,機械化收獲成本為人工收獲成本的33%,降低成本達1 500元·hm-2以上。以目前的聯合收獲機型為例,按機械化收獲損失率在8%,人工收獲損失率10%,平均油菜籽產量以2 250 kg·hm-2計算,減少菜籽損失 45 kg,價值225元,即利用機械收獲節本增效達1 725元·hm-2。且由于油菜機械化收獲后秸稈粉碎還田,又有利于土壤理化性質改良,增加后作水稻產量,因此經濟和社會效益顯著。
為了加快推動油菜機械化發展,農業部從2008年起設立專項,在主產省建設示范縣,開展油菜生產機械化示范、技術培訓等工作,帶動全國油菜生產機械化技術推廣應用。浙江省從2004年起通過“三農五方”科技協作項目,開展油菜全程機械化生產配套技術研究、集成與示范,全省油菜機械化收獲面積從2008年的2 120 hm2,發展到2011年的13 500 hm2,全省油菜機械化收獲率達到6.6%,并且呈快速增長趨勢。
聯合收獲即將油菜收割、脫粒、清選、秸桿粉碎等作業1次完成的聯合作業方式。這種收獲方式具有省時、省力、高效的優勢,同時也有適應性差、適收期短、收獲損失率不易控制等缺點。現有的油菜聯合收割機大多是以全喂入式的稻麥聯合收割機為基礎改裝而成,通過對分禾器、撥禾輪、割臺攪龍以及脫粒清選等關鍵部件的設計和改進,安裝側邊縱向切割裝置等來適應油菜收獲。國內目前生產應用較好的機型有星光至尊4LL-2.0D,艾格萊4LZ-2.0,碧浪 4LZ-2.0,向明 4LZ-1.5,沃德4LZ-2.0等。
分段收獲是指把油菜割曬與撿拾脫粒、清選分成2個階段完成。先將油菜人工或割曬機割倒鋪放攤曬,晾曬至七八成干時,再由人工喂送或機械撿拾、脫粒。這種收獲方式具有適收期長、損失率可控、組合方式靈活等優點,但同時也具有2次作業、作業時間延長、效率較低等缺點。農業部南京農業機械化研究所與有關農機生產廠家合作,已研制成功4SY-2.0自走式油菜割曬機和2SJ-1.8自走式撿拾脫粒機,其中割曬損失率≤1.5%,生產率0.5 hm2·h-1撿拾脫粒損失率≤4%,生產率0.45 hm2·h-1,總損失率低于6%。該機具已在全國多地進行試驗示范,取得了良好效果。
適合全程機械化生產特別是適合機械化收獲的油菜品種最關鍵的2個性狀是抗倒性和抗裂角性。國內育種機構早些年已開展了以適宜全程機械化生產為目標的品種選育工作。浙江省農業科學院選育的適合機械化生產的雙低高油酸油菜新品種浙油18,于2006年通過浙江省品種審定。該品種在浙江省區域試驗中產量比對照浙雙72增產5.37%,品質雙低、含油量42.8%。株型緊湊,抗裂角、抗倒性強。目前已成為浙江省油菜機械化生產專用品種,2011年推廣面積已達6.6萬 hm2。分別于2008和2009年通過國家審定的油菜新品種浙雙8號和浙油28,也是適宜機械化生產的品種,已在長江下游和中游地區得到了大面積推廣。
2.2.1 種植密度
油菜機械化收獲特別是1次聯合收獲,要求田塊中植株株高、頸粗適中,成熟度一致,結角層集中。因此,適當密植有利于機械收獲。歐洲油菜種植密度通常常規種在37.5萬~54萬株·hm-2,雜交種在30萬~37.5萬株·hm-2。浙江省農科院以浙油18為供試材料,開展了密度分別為22.5萬,30萬,37.5萬,45萬株·hm-2的栽培試驗。結果顯示,隨著密度提高,株高、莖粗、1次分枝、單株角果數、每角粒數均下降,但有效分枝位提高,F測驗結果達顯著或極顯著水平。密度增加有效地提高了浙油18的產量,密度為45萬株·hm-2的產量顯著高于22.5萬株·hm-2和30萬株·hm-2的產量。在播種期較早 (10月10日)情況下,最佳密度為37.5萬株·hm-2,密度過大反而產量有所下降,而播種期較晚時,適當增加密度,可在一定程度上彌補播種期推遲帶來的損失。
2.2.2 化學催熟
油菜人工收獲或機械分段2次收獲,由于有堆放后熟過程,無需化學催熟。采取1次聯合收獲方式,為降低損失率和不利天氣條件下的搶收,宜采用化學催熟方法,使田間植株成熟度一致。采用百草枯、草甘膦及其復配的3種除草劑作為催熟劑考察催熟效果。結果顯示,百草枯對油菜的催熟效果較好,噴施后能達到1次脫粒收獲的要求,但對油菜品質及產量有顯著影響;草甘膦對油菜品質及產量影響較小,但催熟效果較差;兩者復配的效果介于單獨噴施2種除草劑的效果之間。在油菜收獲前幾天噴施兩者的復配溶液,能達到1次脫粒收獲的要求,并且對油菜產量影響較小。
2.2.3 機械化收獲時間
油菜成熟過程分為綠熟、黃熟和完熟3個時期。人工收割或分段機械收割一般在黃熟期,經3~7 d后熟后再脫粒。而機械1次聯合收獲無后熟期,收割過早或過遲都會影響油菜的質量和產量。在選好機型的前提下,關鍵是油菜適宜收獲時期的確定,根據不同收獲時期,損失率測定結果如下:黃熟期收割 (100%角果呈黃色),油菜籽粒質量較差,較難脫粒,割臺損失少,為2.55%,而排雜夾帶 (主要是脫不盡角果)損失較大,達9.75%,總損失率為12.30%;完熟期收割(100%角果枯黃),籽粒質量好,易脫粒,排雜損失少,清選排雜損失為2.74%,但分禾和割臺損失大,達6.58%,總損失率為9.32%;在黃熟期后5~7 d收割,籽粒質量保證,排雜夾帶損失為1.56%,割臺損失4.0%,總損失率為5.56%。因此,為保證油菜籽質量,最大限度減少機械收割損失,油菜聯合機械化收獲時間一般應選擇在黃熟期后5~7 d為宜。
油菜機械收割較人工作業具有損失率低、花工少、效率高等特點。但由于油菜的生物學特性、栽培條件和收獲季節的天氣多變,應靈活采用1次聯合收割或2次分段收獲方式。目前國內已基本具備了油菜全程機械化生產的農藝與農機條件。隨著土地流轉的加快,面積集中度提高,收獲機具性能和效率的逐步改進,品種的改良和機械化生產技術的規范化,油菜全程機械化生產必將得到快速的發展。
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