山東省花生生產全程機械化解決方案

李鹍鵬，江 平，馬根眾，欒雪雁

(山東省農業機械技術推廣站，山東 濟南250100)

0 引言

山東省地處華東沿海、黃河下游，四季分明，雨熱同步，光熱資源充足，適宜花生栽培[1]。多年來，山東各級政府和農機部門積極作為，大力推進花生機械化生產，花生播種、收獲機械化發展迅速。

1 山東省花生種植概況

花生是山東省主要農作物之一，也是第1大經濟作物，常年種植面積73.3萬hm2左右，總產量330萬t左右，分別約占全國總面積的20%和總產量的25%。山東省花生單產4 200 kghm2，高于全國平均單產25%，居全國前列[2-3]。山東全省16市均有花生種植，其中青島、煙臺和臨沂種植面積超過6.6萬hm2[2]。全省花生以春花生種植為主，約占全省種植面積的80%[4]。

1.1生產規模和總產下滑

山東省花生的種植面積、總產和單產等各項指標均位居全國前列，2004年之前一直是花生生產第1大省。但近年來，受農業生產成本持續增加、農業資源短缺和環境污染等問題影響，山東省花生整體生產水平下滑，生產形勢嚴峻?；ㄉN植面積由2001年的97.1萬hm2下降到2017年的70.9萬hm2；總產量由2001年的369.08萬t下降到2017年的313.5萬t[2]。但山東省花生科技生產水平依舊保持領先，大批高穩產、適應性強的優良品種在生產上廣泛應用，地膜覆蓋栽培技術、麥油兩熟耕作制及高產栽培技術和花生田病蟲害、雜草防治技術等重大成果得到普遍應用，對花生生產發展起到重大推動作用，花生平均單產水平由2001年的3 799 kghm2增加到2017年的4 421 kghm2[2]。2018年臨沂市莒南縣春花生高產攻關田產量達到11 454 kghm2，創下國內花生單產最高紀錄。不同年份山東省花生生產情況如表1所示。

1.2生產區域特點鮮明

根據山東省自然稟賦和花生分布情況，山東省花生生產主要集中分布于膠東丘陵區、魯中南山區和魯西、魯北黃灌區3個產區。

膠東丘陵區為山東省的主要花生產區，主要包括青島、煙臺和威海的全部，以及濰坊的部分縣市，栽培面積占全省總面積的近40%，總產占全省總產的42%，以春花生為主。

表1 不同年份山東省花生生產情況

魯中南山區主要包括臨沂、棗莊和日照的全部，以及泰安、濟寧、淄博和濟南的部分地區，栽培面積和總產均占全省總面積和總產的30%以上，種植花生的土壤類型比較復雜，既有山嶺梯田、河床砂地，也有風砂地。

魯西、魯北黃灌區主要包括聊城、菏澤、德州和濱州的全部，以及淄博、濟寧的部分地區，栽培制度多為一年二熟制，以麥套和夏花生直播為主[1，4]。

2017年山東省各市花生播種面積和區域分布如表2所示[2]。

表2 2017年山東省各市花生播種面積

1.3栽培制度與種植模式多樣

山東省花生種植分為一年一熟制、一年兩熟制和兩年三熟制。一年一熟制主要分布在膠東丘陵區和魯中南山區的旱薄地。一年兩熟制分布在魯南、魯西南和魯西北具有水澆條件的高產田，主要輪作方式有小麥、蔬菜(大蒜或馬鈴薯等夏收作物)—夏直播花生或麥套花生、小麥—玉米花生間作等幾種模式。兩年三熟制分布在膠東丘陵和魯南丘陵旱薄地或中低產田，輪作方式一般為花生—小麥—玉米或甘薯等。山東花生種植模式主要有以機械化生產為主的壟作模式和以人工作業為主的平作模式。

1.3.1花生壟作模式(機械化生產為主)

壟作模式主要分為一壟雙行(覆膜)播種和一壟一行(覆膜)播種模式。以一壟雙行(覆膜)播種模式為主，花生播種壟距80～90 cm，壟上行距25～33 cm，壟高8～12 cm，穴距14～20 cm。一壟雙行的種植模式是目前山東省普遍采用的一種花生種植模式，各類配套機械齊全，機械化程度高。一壟一行(覆膜)播種模式所占比例較小，一般是等行距種植，且不同地區行距多樣，難與收獲機具配套，不易實現機械化收獲。

1.3.2花生平作模式(人工播種為主)

花生平作模式主要是套種和平作等方式，其中麥套花生約占山東省種植面積的10%，且呈持續下降趨勢。平作模式包括普通畦田麥套花生和寬窄行平作花生等多種模式。這些模式由于無法實現機械化種植，全靠人工作業，耗時多、強度大，僅在魯北和魯西南部分地區還有采用，所占比例很小。

2 機械化生產現狀與問題

山東省花生生產過程中，耕整地、植保和播種環節基本實現了機械化生產，收獲環節以機械作業和人工作業相結合的分段式收獲為主，耕整地和植保環節生產所用機械基本與糧食作物生產環節相同，屬于通用機械，播種和收獲環節是花生專用機械。

2.1耕整地機械化

花生耕整地環節所用機械基本與糧食作物耕整地環節相同，屬于通用機械，2019年花生耕整地機械化率已達98.21%，雖然機械化率較高，但花生耕整地以機械化旋耕作業為主，機械化深松、翻耕作業較少。由于春花生多種植在丘陵山區地塊，花生耕整地以中小型機械作業為主，耕深不足、漏耕和重耕現象時有發生，作業質量不高，花生生長的土壤地塊條件沒有得到改善，限制了花生產量的提高。夏花生耕整地工序復雜、環節較多，需要多種配套動力，如上茬作物秸稈處理質量不高，會影響夏花生種植農時和播種質量。

2.2播種機械化

播種環節是花生機械化生產中的關鍵環節。山東省花生機械化播種從20世紀80年代開始發展，技術已經非常成熟[5-6]。2019年，花生機播作業面積57.5萬hm2，花生機播率達86.23%[3]。目前，花生機械化播種還是以分段播種作業為主。分段播種的起壟、播種和覆膜等2～3道工序由專用機械單獨完成，配套動力一般為手扶拖拉機，首先是起壟作業，然后是播種施肥作業，最后是噴藥覆膜作業，或者是起壟播種施肥為第1道作業工序，噴藥覆膜為第2道工序。花生機械化播種問題主要包括以下3個方面。一是播種機械中小型機具多，大中型機具少，作業環節多，作業效率較低[7]。從山東省近幾年農機補貼產品目錄看，每年有10余個花生播種機械產品進入目錄，配套動力在5.8～36.8 kW，其中配套手扶拖拉機的產品占70%以上。二是種植模式多樣，既有壟作、平作，又有套種、兼作，播種作業銜接行多，壟距和壟上行距不規范，壟上行距偏大，影響花生聯合收獲機夾拔動作，產生落果損失。壟距一致性差，影響了后續花生分段條鋪收獲機、花生聯合收獲機配套和作業。三是花生覆膜播種模式占比大，所用地膜厚度多不達標(<0.008 mm)，導致地膜回收困難，造成嚴重的白色污染，而且影響花生秧蔓的利用率。

2.3田間管理機械化

植保環節所用機械與糧食作物植保環節相同，屬通用機械，花生植保機械有人力背負式噴霧器械和機動式噴霧機械，人力背負式噴霧器械結構簡單，操作便捷，價格低廉，適應小規模種植經營模式，是花生種植戶普遍使用的植保機械，應用廣泛，是山東省花生田間管理的主要方式。人力背負式噴霧器械雖靈巧適用，但作業效率低，勞動強度大，作業環境惡劣，存在人藥不分、操作者危險系數大等問題，而且器械性能差，跑冒滴漏嚴重，漏防漏治概率大，農藥利用率低。機動式噴霧機械沒有專門針對花生種植模式設計，輪距、噴幅與種植模式匹配性較差。

2.4收獲機械化

山東省花生收獲技術經歷了人工收獲、半機械化收獲和機械化收獲3個階段[8]。2017年山東省花生收獲機保有量4.15萬臺，其中花生聯合收獲機保有量2 000余臺，機收作業面積55.3萬hm2以上，機械化水平達到75.9%[3]。與播種環節類似，花生種植生產經營規模偏小，小型動力機械保有量大，與其配套的收獲機比例大。目前山東省主要的機械化收獲方式仍然為分段收獲方式，利用花生挖掘機、條鋪機和固定式摘果機等完成花生收獲作業各項工序，首先把花生挖掘或鋪放在地表，人工進行撿拾集堆，然后用固定式花生摘果機進行摘果作業。主要存在以下3方面問題，一是作業效率較低，需要人工進行撿拾集堆作業，勞動強度大，不適于大面積生產和規模經營。二是由于種植模式多樣化和不規范，導致聯合收獲作業機械適應性差，生產效率低，中大型機械化收獲難以實現高效率和高效益，推廣應用進程緩慢。三是花生聯合收獲后缺乏配套的烘干設備，影響了花生聯合收獲機械化技術推廣進程。

2.5秸稈處理機械化

花生收獲后的秧蔓一般進行回收利用。采用花生挖掘(條鋪)收獲后，一般進行人工撿拾、收集，在田間進行摘果作業時，秧蔓在田間集堆，晾曬幾天后，人工收集進行回收利用。不在田間摘果時，花生秧果被收集轉移，摘果后再進行回收利用。主要問題是花生種植中普遍采用地膜覆蓋，而且厚度達不到標準要求，專用花生秧蔓收集處理機械少，秧蔓與地膜纏繞嚴重，不易分離，影響了秧蔓利用率。

3 全程機械化解決方案

山東春花生兩年三熟生產模式以花生、小麥和玉米為主，夏花生一年兩熟生產模式以花生、小麥為主。從耕整地、花生播種、花生收獲到小麥播種收獲、玉米播種收獲等環節基本可以實現機械化作業?；ㄉ虣C械化關鍵生產環節是花生播種和花生收獲，在花生主產區，全程機械化生產主推機械化大型復式聯合播種和機械化聯合收獲方式；在地塊大小和地形條件制約、大型機械無法作業的地區，推薦采用小型復式播種機械和有序鋪放分段式收獲方式；有條件的地區，試驗示范多壟多行花生播種機和兩段撿拾摘果聯合收獲方式。

3.1生產技術路線

3.1.1兩年三熟春花生

兩年三熟春花生生產全程機械化模式技術路線：(玉米機械化生產)→冬前耕地，早春頂凌耙地(或早春化凍后耕地)→播前耕整地→花生機械化播種(起壟、播種、施肥、噴灑除草劑、覆膜和膜上覆土一次完成)→花生田間管理(病蟲草害防治、化控和田間排灌等)→花生機械化收獲(聯合收獲或兩段式收獲)→(小麥機械化生產)→(玉米機械化生產)。

3.1.2一年兩熟夏花生

夏花生全程機械化生產模式與春花生相比，主要區別在于前茬作物秸稈處理，以及播種土壤環境條件不同，田間管理和收獲環節技術要求和配套機具通用，主要區別在秸稈處理、土壤整理和播種作業。

一年兩熟夏花生生產全程機械化模式技術路線：(小麥機械化生產)→花生機械化播種(秸稈清理、旋耕、起壟、播種、施肥、噴灑除草劑和秸稈覆蓋一次完成)→花生田間管理(病蟲草害防治、化控和田間排灌等)→花生機械化收獲(聯合收獲或兩段式收獲)→(小麥機械化生產)。

3.2耕整地

3.2.1兩年三熟春花生

花生是耐瘠、耐旱、適應性強和培肥土壤的深根作物，適當加深耕作層，可促進花生的根系發展，增強其吸收肥水的能力，從而有利于提高花生的產量和品質。尤其對于山坡丘陵地塊和中低產田，應進行深耕整地改土，提高土壤蓄水保墑能力。一是春花生種植應采取冬前深耕或早春土壤解凍后及時深耕翻，早春精耙細整。二是采用機械化深耕、深松輪耕模式。配套深翻深松機具，進行深翻和深松輪作，每3年為一周期，深翻2年，深松1年。通過合理耕作，使耕層厚度逐漸增加，土壤肥力上下一致，逐步建立良好的耕層構造。三是進行宜機化改造，在有條件的花生主產區，通過土地集中整治，擴大地塊面積，提高平整度，為中大型復式作業機械創造作業條件。

耕整地作業配套動力一般是80 kW以上大型拖拉機，可配套大型及復式農機具完成作業。配套機具時，可采用1LF-650型液壓翻轉犁(圖1)配套1BQ-3.2型動力驅動耙(圖2)進行整地，也可采用1SSH-250型深松機(圖3)配套1GKN-250型旋耕機(圖4)進行整地。優先使用聯合整地作業機械，一次作業即可完成一定深度要求的松、碎、平整和鎮壓等工序，形成地表平整、上虛下實的良好種床。

3.2.2一年兩熟夏花生

小麥聯合收獲時，對秸稈進行粉碎處理，拋撒均勻，如圖5所示。收獲作業后，采用秸稈還田機對小麥根茬進行粉碎還田處理。秸稈粉碎要細碎，還田粉碎長度≤10 cm，拋撒不均勻度≤20%。秸稈處理裝置就是在小麥收割機出草口，裝配秸稈切碎器，將秸稈切碎，拋撒均勻。對地表秸稈粉碎質量差，或小麥播前未深松、深翻的地塊，宜采用深耕犁對土壤進行耕翻，翻埋小麥秸稈和根茬，然后用動力驅動耙或旋耕機進行整地。對秸稈粉碎質量好，小麥播前深松、深翻后的地塊，可選用旋耕機進行土壤耕整作業，將秸稈與土壤混合。翻耕作業深度22～25 cm，旋耕作業深度>15 cm。作業時深淺一致，無漏耕。整地土壤平整沉實、表層疏松細碎。耕整地機具配套同春花生模式?；ㄉ抛鳂I可以采用筑壟機(圖6)單獨筑壟，也可采用具有筑壟性能的播種機進行筑壟播種復式作業。

3.3播種

3.3.1兩年三熟春花生

一是在地勢相對平坦、地塊較大的丘陵地區和平原地區主推機械化復式播種方式。春花生播種時根據地塊條件選用配套手扶拖拉機或輪式拖拉機的花生播種機，如圖7～8所示。采用2BFD-2S型或2MB-24型花生播種機，可一次完成起壟、播種、施肥、噴灑除草劑、覆膜和膜上覆土等作業工序，減少作業機械數量和進地次數，提高作業效率[9]。二是推廣2壟4行或3壟6行等中大型花生復式播種機，一次播種2壟4行或3壟6行，減少銜接行，提高播種均勻性和壟距一致性。三是規范種植模式，引導一定區域內種植戶統一種植規格，提高中大型機具的利用率和社會化服務水平。采用1壟2行種植模式，壟距80 cm左右，壟高10～12 cm，壟面寬50～55 cm，壟上行距25～28 cm。易發生澇害的地區增加壟高到20 cm左右。播種機具配套應考慮當地的種植模式和后續收獲作業模式，根據地塊和土壤條件，優先采用中大型復式播種機具，根據土壤地塊特點、種植面積大小選擇高效生產機具。

3.3.2一年兩熟夏花生

一是按照選用的小麥秸稈處理、土壤耕整和播種施肥機械不同，播種模式可采用春花生播種模式。二是大力推廣夏花生免膜播種機械化模式，適宜地區改春花生為夏直播花生，增加土地綜合產出率，提高規?；a水平。在小麥聯合收獲、秸稈切碎拋灑后，利用2BHQJ-36型滅茬旋耕播種機(圖9)作業2遍，完成耕整地和播種作業。第1遍作業時升起播種裝置，進行滅茬和旋耕作業；第2遍作業時放下播種裝置，進行滅茬、旋耕、起壟、播種、施肥和噴灑除草劑(覆膜、膜上覆土)等作業工序。

夏花生免膜播種機械化模式配套動力一般為88 kW以上拖拉機，要求具有獨立式動力輸出軸，可滿足滅茬、旋耕和播種等作業需要。液壓提升系統使用可靠，提升力大。根據地塊和土壤條件，優先采用2壟4行或3壟6行麥茬夏花生免膜播種機，因地塊耕層殘茬較多，夏花生播種機要采用圓盤開溝器。根據種植面積大小選擇高效生產機具。

3.4田間管理

花生田間管理主要包括植保和施肥2項作業?；ㄉシN后地表要噴灑除草劑。在整個生長期，要根據病蟲害情況，噴灑農藥，防治病蟲。生長后期，針對脫肥地塊，葉面要噴施液體肥料，對有旺長苗頭地塊，要噴灑生長調節劑。從作業要求看，花生田間管理主要噴灑化學藥品、液體肥料和生長調節劑。一是利用3WP-700型自走式噴桿噴霧機(圖10)等高效植保機械進行田間管理各項作業，行走輪距1.5 m，軋在壟溝中間，噴幅12 m，為壟距的整數倍。這種作業方式農藥利用率和作業效率高，噴霧均勻性好。二是利用T16型無人植保機(圖11)進行田間管理各項作業，這種作業方式不受地形限制，同樣具有作業質量高、節水節藥和效率高等優點。

根據種植模式配套噴桿噴霧機或植保無人飛機。大地塊平坦地形，優先采用噴桿噴霧機作業，主要考慮種植壟距與噴桿噴霧機輪距是否匹配，保證不軋壟、不傷苗。不宜采用噴桿噴霧機的復雜地形或土壤濕度太大的情況下，采用植保無人飛機作業。

3.5收獲

花生收獲是花生生產機械化中的重要環節。一是要進行適時收獲，收獲過早，花生還未成熟，籽粒不飽滿，含水量多，對產量影響較大；收獲過晚，病蟲害增加，收獲時莢果容易脫落，給收獲工作增加難度。二是收獲機具保證與種植機具配套選用，收獲幅寬應與種植壟距相適應。中等規模種植的模式規范的砂土或砂壤土地塊，采用聯合收獲方式，選用4HB-2A型輪式或4HBL-2型履帶式花生聯合收獲機，如圖12～13所示，一次收獲1壟，完成花生挖掘、輸送、抖土、摘果、清選和集果等作業[10]。大規模種植的平坦地塊，采用兩段收獲方式，選用4HT-85型花生收獲機挖掘、抖土和鋪放，如圖14所示。田間晾曬3～5 d，選用4HZJ-2500型花生撿拾摘果聯合收獲機一次性收獲3壟，完成撿拾、摘果、清選、集秧和集果等作業，如圖15所示。

3.6秧蔓處理

花生收獲后的秧蔓應該進行回收。采用分段收獲和聯合收獲方式進行花生收獲后，秧蔓應規則鋪放在田間，晾曬一段時間后，進行人工撿拾回收。目前，還沒有專用回收設備。一是播種時大力推廣夏花生免膜播種機械化技術和春花生覆降解膜、覆厚膜，減少農膜使用，從源頭上提高秧蔓利用率。二是對摘果后有地膜的秧蔓，可選用花生秧揉切除膜機進行處理，如圖16所示。

4 結束語

花生是我國主要的油料作物和經濟作物，山東省是我國花生種植大省，也是花生機械化技術發展較好的地區。后續工作一方面要不斷優化現有模式與機具，另一方面要加大推廣示范與應用。實現花生生產全程機械化，對推動花生產業又好又快發展、促進農民增產增收和加快農業現代化進程都有重要意義。