3種自走式花生撿拾收獲機作業質量對比及發展建議

李 奇，史冬梅，許志華，李俊杰，李恒鍇

(1.河南省南陽市農業機械技術中心，河南 南陽 473000； 2.河南省南陽市內鄉縣農機推廣站，河南 內鄉 474350；3.河南閱文文化發展有限公司，河南 鄭州 450000)

0 引言

南陽市是河南省農業大市，年種植糧油作物面積達130萬hm2以上，傳統種植主要以小麥、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業產業結構調整的不斷推進，河南省大力實施“四優四化”戰略(“四優”指重點發展優質小麥、優質花生、優質草畜、優質林果；“四化”指大力調整農業結構，統籌推進布局區域化、經營規模化、生產標準化、發展產業化)，農民種植優質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4年超過30萬hm2，優質糧油生產基地位置更加突出，花生也成為助推和支撐農業增效、農民致富和鄉村振興的重要優勢農產品[1]。

花生傳統生產過程中，機械化水平較低，尤其在收獲環節，機械化收獲作業更薄弱，降低了花生產業的整體經濟效益[2]。為改變這種現狀，近幾年來，南陽市農機部門圍繞推廣花生生產全程機械化技術，重點在提升機械化收獲薄弱環節水平方面做了引進、試驗、示范和推廣等工作，效果明顯。在花生機械收獲環節，結合豫南地域氣候特點、農藝種植習慣、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%，創歷史新高，打破多年制約花生產業發展的“瓶頸”，鞏固了花生集糧、油、牧、飼于一體的優良作物優勢，壯大了花生產業，保障了“三農”生產持續增效。

為加快服務豫南黃淮海平原區農業產業結構調整和推進農機薄弱環節機械化進程，促進花生生產全程機械化尤其是挖掘與撿拾作業機械化水平，2020年，以豫南區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，進行生產試驗、性能檢測，以了解花生撿拾機具的作業性能、存在的問題，提出機具作業優化建議，為大面積推廣應用奠定基礎。

1 試驗情況

1.1 試驗條件與內容

在南陽市內鄉縣湍東鎮紅堰河村三友花生種植專業合作社的40 hm2(600畝)花生種植基地進行試驗。土壤為黏質沙壤土，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業準備有限公司、鄭州中聯收獲機械有限公司和河南農有王農業裝備科技股份有限公司生產的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、生產查定和試驗示范，以了解機具性能，探索機具作業優化方向。

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

試驗樣機型號及技術參數如表1所示。

表1 試驗樣機型號及技術參數

1.3 試驗安排

2020年6月，冬小麥收獲后花生適播期進行規范化機械起壟播種作業；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，進行花生撿拾聯合收獲機性能試驗檢測，收集相關數據；10月，對采集的樣品和數據完成整理、匯總和分析工作。

2 檢測指標及結果

2.1 檢測依據

試驗檢測按照NY/T 502—2002《花生收獲機作業質量》、DG/T 077—2019《農業機械推廣鑒定大綱》標準進行[4-5]。

2.2 檢測項目

檢測項目主要包括純作業小時生產率、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 作業速度

作業速度根據式(1)計算：

(1)

式中V——機器前進速度，km/h

L——測區長度，m

T——通過測區的時間，s

2.3.2 純作業小時生產率

純作業小時生產率根據式(2)計算：

E=0.1×V×B

(2)

式中E——純作業小時生產率，hm2/h

V——機器前進速度，km/h

B——作業幅寬，m

2.3.3 地面落果率

地面落果率根據式(3)計算：

(3)

式中SL——落果率， %

WL——地面莢果質量，g

WX——測區內莢果總質量，g

2.3.4 摘果損失率

摘果損失率根據式(4)計算：

(4)

式中SZ——摘果損失率， %

WZ——測區內蔓上未被摘下的莢果質量，g

WJ——測區內秧蔓中夾帶的莢果質量，g

2.3.5 總損失率

總損失率根據式(5)計算：

S=SZ+SL

(5)

式中S——總損失率， %

2.3.6 破碎率

破碎率根據式(6)計算：

(6)

式中SP——破碎率， %

WP——測區內破碎或裂損的莢果質量，g

2.3.7 含雜率

在莢果排出口接取測區內的所有排出物，挑出所含雜質(土、小石子、葉、蔓、果柄、雜草等雜物，不計莢果自帶土)并稱質量。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質量，g

WD——莢果排出口接取物總質量，g

2.4 檢測結果

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，機手操作按日常機械操作規程要求進行，每臺機器作業2個行程。在每個行程作業時，按先后次序均設預備區、測區和緩沖區3個區段連續作業，其中預備區長20 m，測區長20 m，緩沖區長10 m。檢測結果如表2～5所示。

表2 花生撿拾收獲機作業效率

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指標匯總

3 結果分析

3.1 生產性能

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

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

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

3.2 存在的問題

經過近幾年的發展，花生撿拾收獲機各項性能均有較大提升，但從測試數據看，集果箱花生果含雜率仍有超標準的現象[6]。具體原因有4個方面。

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

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

(3)花生挖掘后鋪放位置影響作業效果。花生撿拾收獲機作業時，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導致有帶土現象。

(4)機具可靠性影響作業效果?；ㄉ鷵焓笆斋@機的可靠性影響作業效率、含雜率等指標[9]。

4 機具作業優化建議

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、維修和調整保養技能，做到工作前與工作中能結合田間作物性狀適時調整維護機具，保障機具達到最佳作業狀況并持續作業[10]。

4.2 在花生適收期及時收獲

在花生成熟時，準確把握節令、時間、土壤和花生植株含水量等關鍵節點，適時挖掘、晾曬并進行撿拾摘果作業，以降低收獲后的含雜率、破碎率和損失率。花生挖掘作業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，利于果土抖動分離徹底，又不造成花生脫果損失，達到最佳收獲作業效果?；ㄉ诰蚝螅谔镩g進行摘果作業前，晾曬應適度，秧蔓含水率10%～20%時撿拾摘果作業為佳，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，導致霉爛變質損失。

4.3 推進農機農藝融合

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，避免因為農機的行走輪距、作業幅寬與農藝種植的行距、壟距不適應而造成損失，以保障花生既豐產也豐收，增加種植效益[11]。

4.4 提升花生撿拾收獲機質量

農機生產企業要進一步提升花生撿拾收獲機的設計、生產和裝配水平，使機械的作業效率、收獲效果、安全性、駕操舒適性和降塵能力繼續提高。嚴把自制零部件和外協專用件的質量關，外協通用件如齒輪、軸承等要選優用好，保障機具在關鍵農時季節作業時的可靠性，延長首次故障前作業時間。生產企業和經銷商要加強“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度滿足用戶需要。通過機具內在質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水平提高，發揮農機在花生生產中的支撐與保障作用。

5 結束語

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試驗檢測，檢測結果表明，隨著花生撿拾收獲機的逐漸普及應用，其各項作業性能不斷提升，但集果箱花生果含雜率仍有超標準的現象。要取得好的作業效果，不僅要做到農機農藝高度融合，還要準確把握花生適收期及時收獲，更要持續優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，為鄉村振興提供有力支撐。