品种和土壤特性对油菜机械化直播的影响探析,农业机械化论文.docx

品种和土壤特性对油菜机械化直播的影响探析,农业机械化论文摘 要： 油菜是我们国家种植面积最大的油料作物,国内对菜籽油的需求量宏大,因而保证油菜高产稳产对我们国家的食用油供给具有重要意义。当前,制约我们国家油菜机械化水平的瓶颈主要在直播、移栽和收获环节上,生产机械只要与其它的因素相适应,才能充分发挥本身的优势。为此,选择适宜的农业机械进行了油菜的免耕直播及分段和联合收获试验,结果表示清楚:黄棕壤田块中的乌鲁木齐黄油菜出苗数最多,且产量最高,获得了较好的免耕直播效果;联合收获相比分段收获的含油率较低,损失率较高,但消耗的人工和燃料少,在不同的品种和土壤因素下都能获得更高层次的种植效益。本研究挑选出了合适油菜机械化生产的两种因素和收获方式组合,能够为技术道路的优化提供根据。 本文关键词语： 油菜; 机械化; 影响因素; 免耕直播; 收获方式; Abstract： Rapeseed is the largest oil crop in China. The domestic demand for rapeseed oil is also huge. Therefore, ensuring the high yield and stable yield of rapeseed is of great significance to the supply of edible oil in China. Mechanization can provide technical support for the sustainable development of agricultural production, especially in the labor-intensive industry of rapeseed production. At present, the bottleneck restricting the mechanization level of rapeseed in China is mainly in the live broadcast, transplanting and harvesting. The production machinery can only give full play to its advantages if it is compatible with other factors. In this paper, the suitable agricultural machinery was selected for the no-tillage live broadcast of rapeseed and the segmentation and combined harvesting experiments. The results showed that the Urumqi butter vegetable in the yellow brown soil field had the highest number of seedlings and the highest yield, and a better no-till live effect was obtained. Compared with the harvest, the combined harvest has lower oil content and higher loss rate, but consumes less labor and fuel, and can achieve higher planting benefits under different varieties and soil factors. This study screened two factors and combinations of harvesting methods suitable for mechanized production of rapeseed, which could provide a basis for optimization of technical routes. Keyword： rapeseed; mechanization; influencing factors; no-till live broadcast; harvesting method; 0 、引言 油菜在我们国家有几千年的种植历史,当前面积到达0.07亿hm2,是种植规模最大的油料作物。油菜种子富含菜籽油,出油后剩余的饼粕中也含有多种营养物质,能够直接用作饲料和肥料。近些年,油菜花还被作为旅游资源进行开发,具体表现出出了更丰富的应用价值1。我们国家油菜的总产量约占世界的三分之一,且国内对菜籽油的消费量宏大,导致油菜的产能相对缺乏,每年需要通过大量进口大豆来弥补。因而,保证油菜的高产稳产,对我们国家的食用油供给具有重要意义。 从20世纪80年代开场,我们国家油菜栽培以育苗移栽形式为主,并在长江流域等重要的油菜产区普及。这种栽培形式有利于提高油菜的单位面积产量,一定时期内推动了油菜产业的发展2。育苗移栽形式属于劳动密集型,农艺操作较多,对人工的需求量大。随着农村劳动力的流失,油菜种植收益出现下降趋势,农民种植油菜的积极性遭到影响3。依托当代农业科技的进步,改进油菜的种植形式,同时引入农业机械降低劳动强度已经势在必行。张春雷等在长江流域选择多个点进行多年的试验,比拟了4种油菜栽培方式的产量水平和收益情况,发现机耕直播具有最高的净收益,为解决当下油菜生产所面临的问题提供了指导2。 农业机械的作业效率高,且能大幅降低对劳动力的需求,提高作物的种植收益。油菜的全程机械化生产经过包括机械整地、机械播种、机械移栽、机械收获及机械加工等,而当前制约我们国家机械化水平的瓶颈主要在直播、移栽和收获这3个环节上4。 人工洒播相比机械直播要消耗损费更多的人力,且给后续的间苗和杂草防治带来费事,劣势较为明显5。对此,吴亮堂等设计了一种2BYF-6型油菜免耕联合播种机,能一次完成开沟、播种、施肥和覆土的作业。试验表示清楚:该型机械能够大幅降低油菜播种环节的成本6。田波平等研制了2BFQ-6型油菜精量联合直播机,在实现油菜籽精量播种的同时,还能完成与2BYF-6型类似的一系列作业,播种的质量较高,为油菜生产者提供了更多的播种机型号7。 根据我们国家的详细国情,金诚谦提出油菜移栽机械的发展方向是田间育苗为主要技术形式,中小型和多功能为主要机型8。相比于直播和收获,油菜移栽可用的成熟机械相对较少,江苏、湖北和湖南等地在该方面的试验获得了技术上的突破,但自动化水平不高,操作经过对人工较为依靠,移栽质量不太理想,需要进行较大的改良后才能推广应用9。 收获是油菜机械化生产的重要环节,作业水平对油菜的种植效益有着明显的影响。油菜的机械收获方式有分段收获和联合收获两种,与人工收获相比它们造成的总损失率较大,但是种植效益更高层次10。两种机械收获方式对油菜品质的影响不同,适用的栽培形式各异,需要根据实际情况进行选择11,12。 我们国家南方的油菜主栽品种为甘蓝型,植株高大且分支分叉多,增加了机械收割时的分行和切割难度13。研究表示清楚,抗裂角和抗倒伏是机械化生产对油菜品种最主要的特性要求。抗裂角能够减少油菜机械收获时因裂角落粒而造成的损失,而抗倒伏能够保证机械收获的顺利进行。除此之外,油菜品种还具有萌发力强、早熟、半矮秆等特性,则更合适于机械化生产。 油菜的机械化生产效益除了与机械和油菜品种这两个主体有关外,还遭到其它多种因素的影响,能够归纳为农业资源与体制、经济环境和社会环境这几大类14。田间土壤特性是华而不实的一种重要因素,详细指标包括土壤含水量及力学性质等,它们对油菜的机械直播和移栽效果都会产生影响15。为此,针对品种特性和土壤特性这两种因素,分析它们对油菜机械化直播的影响,同时设置不同的收获方式评价种植效益,以便为技术道路的选择提供根据。 1、 摘植及收获机械 试验所用的机械包括油菜免耕直播机、分段收割机和联合收割机。免耕直播机为武汉的黄鹤牌2BFQ-6型油菜精量联合直播机,原型机由华中农业大学研制。该直播机由雷沃M604L-E型轮式拖拉机牵引并提供动力,作业幅宽200mm,一次播种6行,同时完成开沟、破茬、播种、施肥和覆土等作业。播种机采用正负气压组合式的排种器,具有较好的播种均匀性,能够实现油菜的精量播种。机械的播种量在2.253.00kg/hm2之间可调,最高工作效率到达0.6hm2/h。 油菜的分段收获由割晒机和捡拾脱粒机完成。割晒机采用星光至尊4SY-2.0型油菜割晒机,原型机由农业部南京农业机械化研究所和星光农机股份有限公司共同研制。机械的配套动力为50kW,作业幅宽2.5m,作业效率能够到达0.4hm2/h,割晒的总损失率较小。捡拾脱粒机采用4SJ-1.8型履带式油菜捡拾脱粒机,由农业部南京农业机械化研究所和湖州星光农机制造有限公司共同设计。机械的组成部分包括捡拾装置、割台装置、输送装置、脱粒装置、行走装置和清选装置6个部分,具有自走能力,也能完成稻麦的收获。捡拾脱粒机的动力为45kW,作业幅宽1.8m,最大生产效率能够到达0.5 hm2/h,油菜的总损失率小于5%,且具有较高的可靠性。 油菜的联合收获用碧浪4LZ-1.8型全喂入履带式联合收割机完成。该型机械由中机南方机械股份有限公司生产,采用油菜专用割台,链条输送,双层筛清选。联合收割机的动力为36.7kW,割幅宽度1.8m,喂入量1.8kg/s,最高生产效率到达0.4 hm2/h。整机设计合理,构造紧凑,操作简单,收割油菜的总损失率小于10%。 2 、油菜品种和土壤类型 试验在本单位的试验基地中进行,设置品种特性和土壤特性这两种影响因素。油菜品种是乌鲁木齐黑油菜和乌鲁木齐黄油菜,分别属于白菜型和芥菜型,具有耐贫瘠、耐干旱和抗寒的特性,在西北各省区具有一定的种植规模。选择两个试验田块:一种为黄棕壤,自然肥力较高,试验经过中的总平均含水率为23.2%,总平均贯入阻力为157N;另一种土为栗钙土,自然肥力较低,试验经过中的总平均含水率为18.5%,总平均贯入阻力为134N。 3、 试验设计 单个试验田块的面积约为0.5hm2,分为一样的4个大区,每个油菜品种种植2个大区,各大区用种量一样。油菜种植采用免耕直播的方式,记录直播机作业的燃料消耗量。直播经过中统计种子破损率,出苗后统计出苗数。进行常规的高产栽培管理,成熟后从每个大区中均匀选择6个5m 5m的区域考察油菜的生育期、千粒质量并测产,以反映该大区油菜的实际产量;然后,对一样品种的两个大区分别进行机械分段收获和机械联合收获,比拟不同机械收获方式的含油率、油菜损失率和种植效益。 4、 试验结果与分析 采用免耕直播的种植方式,直播机在黄棕壤田块中消耗的燃料成本高于栗钙土田块,没有遭到油菜品种的影响。其原因是黄棕壤田块的贯入阻力更大,导致机械行进时需要更强的动力。直播的种子破损率仅与油菜品种有关,乌鲁木齐黄油菜品种高于乌鲁木齐黑油菜品种,可能是由种子的大小和形态决定。直播的出苗数同时受油菜品种和土壤类型的影响,黄棕壤田块中的乌鲁木齐黄油菜出苗数最多,如表1所示。 免耕直播的油菜品种在不同土壤中的生育期不同,相差912天。土壤的含水率因类型而异,油菜种子在低含水率的土壤中萌发较慢,生长发育相应的延迟,会给后续的机械化作业带来影响,这一问题需要在播种时给予考虑。油菜籽的千粒质量在不同土壤中没有较大差异,主要由品种的特性决定。免耕直播的油菜实际产量与生育期一样,同时遭到品种和土壤类型的影响,黄棕壤田块中的乌鲁木齐黄油菜产量最高,获得了较好的免耕直播效果,如表2所示。 表1 品种和土壤特性对免耕直播效果的影响 表2 免耕直播的油菜农艺性状 分析不同收获方式的相关指标发现:联合收获相比分段收获的含油率较低,且损失率较高,这与之前的研究报道结果是一致的。但是,由于联合收获方式消耗的人工和燃料较少,因而在不同的品种和土壤因素下都能获得更高层次的种植效益,如表3所示。 表3 不同收获方式下的油菜种植效益 续表3 5、 结论 选择适宜的农业机械对油菜进行免耕直播,以及分段和联合收获试验,分析品种和土壤特性对油菜机械化直播效果的影响。试验结果表示清楚:黄棕壤田块中的乌鲁木齐黄油菜出苗数最多,且产量最高,获得了较好的免耕直播效果。设置不同的收获方式评价种植效益,结果表示清楚:联合收获相比分段收获的含油率较低,损失率较高,但消耗的人工和燃料较少,因而在不同的品种和土壤因素下都能获得更高层次的种植效益。本研究挑选出了合适油菜机械化生产的两种因素和收获方式组合,能够为技术道路的优化提供根据。 以下为参考文献 1 张哲,殷艳,刘芳,等.我们国家油菜多功能卡发利用现在状况及发展对策J.中国油料作物学报,2021,40(5):618-623. 2 张春雷,李俊,余利平,等.油菜不同栽培方式的投入产出比拟研究J.中国油料作物学报,2018,32(1):57-64. 3 王进红,吴鹏辉,稂晓嘉,等.江西油菜机械化播种研究现在状况J.江西农业学报,2021,29(11):25-28. 4 张永泰,李爱民,李雪基,等.油菜全程机械化作业的实践与考虑J.江苏农业科学,2006(5):24-26. 5 周广生,左青松,廖庆喜,等.我们国家油菜机械化生产现在状况、存在问题及对策J.湖北农业科学,2020,52(9):2153-2156. 6 吴亮堂,官春云,汤楚宙,等.2BYF-6型油菜免耕直播联合播种机田间试验研究J.农业工程学报,2007,23(11):172-175. 7 田波平,廖庆喜,黄海东,等.2BFQ-6型油菜精量联合直播机的设计J.农业机械学报,2008,39(10):211-213. 8 金诚谦,吴崇友,石磊.油菜生产全程机械化技术体系关键技术研究J.农机化研究,2018,32(5):221-223. 9 马霓,李云昌,胡琼,等.我们国家南方冬油菜机械化生产农艺研究进展J.中国油料作物学报,2018,32(3):451-456. 10 陈红琳,陈尚洪,沈学善,等.不同收获方式对油菜子粒损失、含油量及种植效益的影响J.作物杂志,2021(5):74-79. 11 卢晏,吴崇友,金诚谦,等.油菜机械化收获方式的选择J.农机化研究,2008,30(11):240-245. 12 粱苏宁,沐森林,汤庆,等.收获方式对油菜收获损失构成特征的影响J.农机化研究,2021,40(3):134-140. 13 吴崇友,易中懿.我们国家油菜全程机械化技术道路的选择J.中国农机化,2018(2):3-6. 14 孙松林,罗锡文.油菜生产机械化发展主要影响因素的辨识J.湖南农业大学学报:社会科学版,2018,10(4):27-30. 15 王苏飞,吴崇友.油菜机械移栽稻田土壤特性试验J.江苏农业科学,2021,45(6):222-224.