徐華東
(資陽市雁江區農機化技術推廣服務站,四川 資陽 641300)
隨著經濟的發展和科學技術水平的進步,在農業生產中機械化應用程度顯著提升,廣大農民充分認識到了機械化作業的效率。隨著國家一系列補貼政策的出臺以及地方政府的大力支持,加大了對農業機械設備的購買補貼力度,降低了農民購買機械設備的成本,提高了使用設備的積極性。在水稻機械化生產中,機械化收獲是重要組成部分。
隨著水稻栽培技術的不斷發展,當前常見的水稻種植技術包括直播和移栽技術,其中直播技術主要包括人工直播技術、機械設備直播技術和飛機直播技術;移栽技術主要包括人工移栽技術和機械設備移栽技術(機械化插秧、機械化拋秧)。我國水稻種植范圍較廣,不同地區的水稻移栽方式不同,結合地形選擇種植技術,才能為后期水稻機械化收獲提供便利。
丘陵地區地理條件復雜、土地相對分散、農業基礎設施薄弱,不利于農業機械設備的應用和推廣。另外,受經濟和地形因素的影響,忽視了對小型和輕便型農業機械設備的研究和開發,無法滿足水稻機械種植需求。隨著當前農業經濟的發展,農業機械設備和技術的推廣應用越來越重要,尤其是水稻聯合收割機械設備的推廣,能提高水稻收獲效率,為水稻收獲機械化發展提供機遇。1)丘陵地區應該結合水稻實際種植情況,借鑒平原地區水稻機械化收割的成熟方案,研發出更適合丘陵地區收獲的機械化設備。2)加大政府扶持力度。對購買收割機械設備的農民給予適當的補貼,提高農民購買的積極性。3)引導農民認識到水稻機械化收獲的重要性,節省勞動成本,推動丘陵地區水稻機械化收獲發展。
1)水稻機械化種植技術水平不高。與先進發達的地區相比,丘陵地區水稻機械化種植技術發展相對緩慢,不重視機械化技術的創新,會影響當地水稻機械化收獲技術水平。
2)機械化規模不高。丘陵地區的土地整體比較分散,缺少集約化和規?;慕洜I方式,導致無法應用一些大型機械設備,使機械收獲存在一定的局限性。另外,農民缺少購買水稻收獲機械設備的資金,對機械化收獲技術認識不足,也影響丘陵地區水稻機械化收獲的應用和推廣。
1)水稻機械化聯合收獲。水稻聯合收割機能夠一次性完成收割、脫粒、清選等多道工序,具有省時省力的優點,可提高水稻收獲效率和降低損失率。但使用水稻機械化聯合收獲方式容易受到氣候環境的影響,導致最佳收獲期較短,過早或過晚收獲都會影響水稻質量。
2)分段收獲。分段收獲方式需要利用水稻收割機械設備將水稻割倒,之后運送到其他地方完成脫粒、清選等工作,需要提前收獲水稻,晾曬后有利于脫粒,可以減少烘干和晾曬的環節,但需要投入一定的勞動力,人工勞動強度大,并且作業效率低。
丘陵地區水稻機械化收獲過程中會受氣候條件、種植方式和土壤類型等因素的影響,應全面考慮這些影響因素,選擇適應性能力強并且作業質量高的水稻收割機械設備,以小型自走式履帶全喂入聯合收割機械設備為主,針對地塊小并且分散的種植地,選擇功率較?。?~25 kW)的機械設備類型。當前主要喂入方式包括全喂入式和半喂入式2 種類型,其中全喂入式聯合收割機械設備的生產效率高、價格低、可靠性能好和故障少。半喂入式聯合收割機械設備能夠保證莖稈的完整性,能夠實現莖稈再利用,但是莖稈輸送機較為復雜,制造成本高。另外,還要綜合考慮水稻收割機械設備行走裝置,主要包括輪式和履帶式。輪式行走裝置主要優點是轉移靈活方便和通用性能強,但是對土壤的破壞比較嚴重,主要應用在土壤較干、土質較硬、不容易下陷的地區。履帶式行走裝置不會下陷很深,稻田損傷比較小,適應能力強。結合丘陵地區的地理條件和水稻種植特點,應重點研發小型聯合收割機械設備,機械設備的功率應為9~30 kW,體積小和質量輕,并且轉向掉頭靈活,具有一定的防滑防陷等特點。此外,還有橡膠履帶式行走裝置和小型聯合收割機械設備,橡膠履帶式行走裝置便于田間轉移和作業;小型聯合收割機械設備的操作相對簡單,適合丘陵地區的地形,有利于保養[1]。
在丘陵地區的水稻機械化收獲過程中,受多種因素的影響,使水稻機械化收獲存在損失。為此,要做好機械設備調試工作,能夠確定最佳的收獲時期,嚴格遵守作業質量標準和操作要求,減少收獲造成的損失。
在水稻機械設備收獲前,保證設備處于良好的工作狀態,可減少事故發生,提高作業效率和質量[2]。
1)機械設備的檢查。在水稻收獲前,應該根據機械設備的使用說明書對其進行全面檢查和保養,確保設備在整個收獲期能夠正常工作運轉,要做好機械設備檢查工作,清理散熱器,將灰塵和草屑清理干凈,防止堵塞和發熱,一旦堵塞會造成發動機溫度高和水溫高。每天完成機械收割作業后要及時清理和檢查。在作業前要檢查空氣濾清器,一旦堵塞要及時清理。檢查潤滑油和冷卻液,不足時應及時補充。檢查零部件是否正常運轉,包括傳動皮帶的松緊度,太松或太緊都會造成皮帶打滑。檢查箱體之間的連接、震動篩周邊等密閉性是否合理,如果連接處縫隙增大或者密封條破損,會造成漏糧[3]。
2)試割。在收割前要進行試割作業,長度為30 m左右。要控制好機械設備行進速度,結合水稻生長情況和田塊條件,確保試割效果。在試割前,檢查和調整機械設備的參數,之后再次進行試割,保證完全達到質量標準。如果田間條件改變,要重新試割并且調整機械設備。
在水稻機械化收割過程中,要準確判斷適宜的收獲時期,過早或者過晚收獲都會造成脫粒、清選、割臺的損失。另外,在采用機械設備收獲前,了解土塊軟硬程度和植株倒伏情況,選擇適合的機械設備類型和方式,把控最佳收獲時期。
1)結合水稻的生長特性判定收獲時期。通常情況下,在水稻蠟熟末期到完熟初期比較適合使用機械設備收獲水稻,該時期稻谷中的籽粒含水量在15%~28%。另外,如果采用分段式收割,在蠟熟末期即可進行。
2)結合稻穗外部形態判定收獲時期。一旦發現鼓粒、全部變硬、水稻穎殼變黃、70%的水稻稈干枯、黃化率達到95%以上時,說明籽粒已經充分飽滿成熟,及時收獲即可。如果出現不利的自然條件,可提前到成熟度為90%時開始收獲。
3)結合水稻生長時間判定收獲時間。通常情況下,早秈稻可在齊穗后的25~30 d 收獲;中秈稻可在齊穗后的30~35 d 收獲;晚秈稻可在齊穗后的35~40 d 收獲。
選擇水稻聯合收割機械設備作業,應嚴格遵守作業質量標準,半喂入式聯合收割機械設備損失率應該小于2.5%、破碎率小于1%、含雜率小于2.2%,全喂入式聯合收割機械設備損失率應該小于3.5%、破碎率小于2.5%、含雜率小于2.5%、莖稈切碎合格率大于90%。在完成機械設備收獲作業后,不會出現油料泄漏造成糧食和土地的污染。
1)選擇適合的機械設備類型。水稻生長高度為65~110 cm,穗幅差小于25 cm,應該選擇半喂入式聯合收割機械設備。如果水稻生長高度超過110 cm,可以適當增加割茬高度,調整深度。選擇全喂入式聯合收割機械設備,收割容易脫粒的水稻品種,或者高留茬收獲。
2)檢查作業田塊。在機械設備收獲前,要檢查田塊是否有堅硬物質,了解田塊泥濘情況,對重要的地方做出標示,保證作業安全性。要檢查田埂高度,過高應該人工割出一塊空地,確保機械設備能夠順利收獲水稻。
3)控制作業速度。在收獲作業開始前的1 min 到結束后的2 min,應該保證發動機在額定的轉速下運行。如果在田間地頭轉彎應該適當降低機械設備行進速度,避免造成清選損失,保證機械收獲作業質量。如果水稻產量超過9 000 kg/hm2,應該適當降低機械設備行進速度。在收獲過程中,如果田間雜草過多,應放慢速度,并且控制好喂入量,避免雜質率高和損失率高。
4)潮濕水稻田的作業方式。收獲水稻時可能會遇到潮濕的作業環境,應該檢查凹板篩和精選篩是否堵塞,并且及時清理。如果在收獲時出現露水,待露水消退后才能收割。在濕田收割前,要仔細檢查水稻生長狀態,是否存在倒伏,包括倒伏角的大小,同時還要了解田塊的泥濘程度,一旦遇到收割機打滑和下沉等情況,要適當降低作業速度,不能急轉彎,避免急進和急退。在濕田作業中,要及時排出糧倉內的谷粒,減輕收割機械設備的質量。如果在比較泥濘、濕潤的稻田或者稻谷比較潮濕,應降低凹板篩和震動篩的工作頻率,堅持少量依次收獲的原則。在有條件的種植地區,可以更換半履帶機械設備,便于在泥濘的田塊中正常收獲[4]。
5)收割倒伏水稻。針對水稻倒伏,應該安裝扶倒器和防倒伏的彈齒裝置,減少機械收獲中的損失。在具體收割作業中,應該控制好機械設備的運行速度。田間研究表明,如果倒伏角小于45°,田間收割作業基本不會受到影響,如果倒伏角在45°~60°,要調整撥禾輪位置,最好前移,并且后傾彈齒角度。如果倒伏角大于60°,應該選擇逆向收割,減少經濟損失。
6)收割過熟水稻。水稻完全成熟后鼓粒會變白、變干。在霜凍后遇到晴天、大風、高溫天氣,會折斷穗莖。在收獲過程中要控制好留茬高度,一般在10~15 cm,不能采用半喂入式聯合收割機械設備,避免漏穗和少穗。
7)分段機械收獲。如果選擇分段機械收獲作業,收割后應平鋪擺放水稻,并且穗頭不著地,否則會影響后期水稻收獲品質。在水稻收割后的3~5 d 要晾曬,稻谷中水分降低到14%左右時才能進行撿拾作業,保證不丟穗并撿拾干凈。
8)規范操作。在機器設備收獲過程中,應該結合水稻品種、高度、產量和成熟情況等選擇作業速度和割茬高度,同時還要調整喂入量,避免機械設備在超負荷條件下運轉,減少堵塞故障的發生。在設備運行過程中,定期檢查凹板篩和清選篩的篩面,防止擁堵或者因潮濕造成水稻收獲損失,堵塞后要及時清理。
9)在線監測。隨著經濟的發展和科技水平的提高,一些智能化裝備開始在水稻機械收獲中應用,可以在聯合收割機械設備上安裝檢測破損率和含雜質率的裝置,操作手結合在線檢測裝置提示的相關指示和數據適當調整機械設備行進速度和喂入量,以便獲得準確的損失率和雜質率。
10)保證駕駛安全。在啟動水稻收獲機械設備前,要做好檢查工作,在起步后應該鳴笛示意。在駕駛過程中,要觀察各個零部件的工作狀態,出現異常響動和震動后要及時停車檢查,在機械設備處于熄火的狀態進行檢查。另外,農民應該和機械設備操作手簽訂收獲作業損失協議,農業機械管理人員要定期巡回檢查,了解作業損失情況,如果損失較大要調整好機械設備相關參數,經過調整后還是不符合規定和要求的,要及時更換零部件或者機械設備。
11)重視對水稻機械化收獲設備的研發。不能盲目引進外來技術,應該結合當地水稻種植情況引進先進的種植經驗,研究出適合丘陵地區應用的水稻收獲機械設備。丘陵地區土地零散分布的現象比較嚴重,不適合使用大型水稻收獲機械設備,應加大對小型的水稻收獲機械設備的研發力度。隨著人工智能的發展,水稻生產機械設備開始朝著智能化方向發展,農業機械生產企業要結合丘陵地區水稻種植實際情況和農民需求開發小型化、輕便化、智能化的水稻收獲機械設備。不斷推動農村土地流轉,使水稻種植朝著機械化、規?;图s化的方向發展,可以成立專業的農業機械專業合作社,保證水稻生產全程機械化,為水稻機械化收獲奠定基礎[5]。
我國水稻種植范圍較廣,不同種植地區的地形條件不同。丘陵地區因受到種植技術以及地形條件的影響,在水稻收獲的過程中不能采用大型機械設備,只能采用中小型機械設備。采用機械設備收獲水稻可以提高勞動生產效率、降低勞動強度,促進農業可持續發展。