决明子机械化种植技术及联合收获探索

张林田

(临汾市农业机械科学研究所，山西 临汾 041000)

决明子机械化种植技术及联合收获探索

张林田

(临汾市农业机械科学研究所，山西 临汾 041000)

目前，我国决明子的种植面积越来越大，但其种植收获主要靠人工完成，生产效率低，药材质量难以保证。在山西省荀董村药材种植专业户基地，开展了决明子机械化种植及联合收获的探索，并针对雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机用于决明子的收获质量指标进行了评价，结果表明：总损失率为6%，含杂率为5%，破碎率为3.8%，含杂率和破碎率符合大豆联合收割机械作业质量检测方法(N Y/T 738- 2003)国家标准；总损失率为该国家标准最高值的2倍，还需要进一步探讨。从收获的生产效率看，采用收获机械收获省时、省工，联合收获机收获效率是人工收获的8～10倍。

决明子；种植；机械化；联合收获机

0 引言

决明子为豆科植物的干燥成熟种子，其味甘、苦，性凉，具有清肝明目、润肠通便等功效。现代医学研究认为决明子具有降压、降脂、保肝和改善肾功能等功效，也有人用决明子泡茶饮用。

近年来，决明子的药用价值正逐渐被人们认可，市场需求前景看好，因此种植面积也越来越大。多年来，决明子的种植及收获基本上都靠人工完成，生产效率很低，药材质量也不能得到保证。

山西省临汾市襄汾县荀董村药材种植专业户，针对自己合作社中种植的6.7hm2决明子，开展了决明子种植机械化和收获机械化的探索，尤其针对雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机用于决明子的收获质量指标进行了计算和分析，结果比较理想。

1 决明子植物的生长特性

1.1 决明子生物特性

草决明为一年生、直立、粗壮草本，株高为 1～2m；长有偶数的羽状复叶，长度在 4～8cm;初秋时开有黄色五瓣小花，荚果纤细，有4个直棱，两端渐尖， 有10cm左右长，直径约 3～4mm ，每个荚果内有种子20多粒；其种子略呈短圆柱形，两端接近平行，稍有倾斜，长度为3～7mm ，宽度有2～4mm ，呈绿棕色或暗棕色，表面平滑有光泽，质地坚硬，不易破碎，以颗粒饱满、色绿棕者为最佳[1]。

1.2 决明子生长环境

决明子植物生长适宜温暖湿润气候，在盛夏阳光充足、高温多雨季节生长最好，但怕涝。该植物生长不耐寒、不耐旱，对土壤要求不严格，贫脊的地方也能生长，但在低洼、阴坡的地方生长不良。决明子种子容易发芽，发芽的合适温度为 25～30℃，种子寿命可以长达几十年；一般在4月上、中旬播种，在9 月下旬成熟，生长期约150天[2-5]。山西省临汾市荀董村决明子种植基地如图1所示。

2 决明子植物机械化种植工艺

在入冬前将要种植地深翻整细,以备春天使用。播种时每公顷施磷肥112.5kg、氮肥75kg或农家肥30 000kg[2]。该专业户的土地为平地或者是向阳坡地，排灌条件较好。

3 决明子植物机械化种植工艺

3.1 整地

在入冬前将要种植地深翻整细,以备春天使用。播种时，每公顷施磷肥112.5kg、氮肥75kg或农家肥30 000kg[2]。该专业户的土地为平地或者是向阳坡地，排灌条件较好。

该专业户采用1GQKN一220A1旋耕机完成整地作业。

3.2 播种

在4月中旬，选用籽粒饱满、无虫蛀的种子，采用50℃的温水中加入新高脂膜浸泡约24h，捞出，待稍晾干后按照55 cm行距开沟穴播；设置沟深5cm，株距40cm；播种之后，覆土3cm ，再稍加镇压，浇水，10～15天出芽，每公顷用种子30～37.5kg。

该专业户采用海伦王2BFYM-4型免耕玉米勺轮精密播种机播种，该播种机使用悬挂式动力连接形式,采用普通穴播播种方式，播种行数为4行，如图2所示。播种之前，对所要进行的种植地块进行统一机械耕整，达到土壤细碎、残茬及田间杂草等植物被覆盖均匀，地表平整度达到播种要求。播种前要对播种机进行调试，并进行试播，播种效果满足决明子播种农艺要求。如遇干旱,要适当浇水。

3.3 田间管理

3.3.1 中耕除草、追肥

等到苗长高达 15cm左右时,开始进行中耕除草，浇水或雨后土壤板结要及时中耕；待苗高达到 40cm 左右时，进行最后 1 次中耕时再培土，可预防倒伏。使用中耕机进行中耕除草、追肥，要避免伤苗、压苗，中耕深度3cm，苗旁宜浅，行间宜深。结合培土追肥 1次，每公顷施农家肥 15 000kg，尿素225kg，施肥后要立即浇水。该专业户采用拖拉机带的中耕施肥机中耕施肥培土。

3.3.2 灌溉

在决明子的整个生长期，尤其在花期，均应保持土壤湿润，如遇到干旱时应及时浇水。该专业户采用移动式喷灌机械喷灌。

3.4 病虫害防治

决明子春末夏初时易发生蚜虫。蚜虫繁殖很快，蔓延又很迅速，为害严重时，植株生长发育迟缓，甚至停滞，对决明子的产量和品质影响很大，必须及时防治。防治的方法为：40%乐果 2 000倍液喷雾防治，采用无人机喷洒。

3.5 收获

秋分时节决明子逐渐成熟，当桓株上的荚果由绿变为黄褐色或黄白色时，应及时收割,以防止落粒，以颗粒饱满、色绿棕的种子为最佳。

该专业户在9月28日采用雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机(见图3)进行决明子收获。

3.6 烘干

按照 2010 年版《中华人民共和国药典》(1部)对决明子药材质量要求进行烘干。

图3 雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机正在收获决明子

3.7 包装、贮藏及运输

经干燥、检验合格后的决明子装入聚乙烯薄膜袋中并密封，包装材料应符合国家 GB6264—86《中药材袋运输包装件》的要求；将包装好的决明子置于干燥、阴凉、通风之处贮藏；运输过程中要严禁与有毒的货物混装；要求运输所用车辆要清洁、干燥、通风、防潮。

4 决明子机械化收获效果分析

雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机具有以下主要技术特点[6]：

1)作业高效。采用加宽的过桥，喂入时更通畅，更适宜高产作物的收获；采用加长复合式滚筒，动力消耗低，脱粒分离能力强。

2)性能优越。采用加宽清洗室，其清选性能强，粮食清洁度高；采用双层异向振动筛，粮食清洁度比传统机型提高20%以上。

3)采用加强脱谷传动系，脱粒滚筒传动更加可靠；配装封闭式高位液压卸粮筒，使卸粮方便不丢粮。

雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机性能参数如表1所示。

表1 雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机技术参数

续表1

以上雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机的主要技术特点和性能参数正好适合解决决明子植物收获时仍然有绿色叶片和少量绿色豆荚抹混杂的情况。1株决明子豆荚成熟度情况如图4所示。决明子收获时，为了防止干豆荚被拨禾轮收获时打掉，造成大的损失，采用最低一挡行走速度进行收获。决明子粒样品如图5所示。

图4 1株决明子豆荚成熟度情况

图5 决明子籽粒样品

5 雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)小麦联合收割机收获质量分析

因为决明子植物属豆科类，所以根据大豆联合收割机械作业质量检测方法(N Y/T 738- 2003)，对决

明子收获总损失率、含杂率、破碎率进行检测。

5.1 总损失率

在收割后地块按五点法取 5 个测定点，每点处沿联合收割机前进方向划取长度为 1m (割幅大于2m 时，长度为0.5m )，宽为该机工作幅宽的取样区域，在取样区域内收集所有的籽粒和豆荚，得到全部损失的豆粒，称出质量，换算成每平方米决明子损失量。根据收获的决明子质量和与其对应的收获面积，计算每平方米决明子收获量，则总损失率[6]为

Ps=[Wss/(Wsh+Wss)]×100%

(1)

式中Ps—总损失率;

Wss—决明子损失量(g/m2);

Wsh—决明子收获量(g/m2)。

求出5个测定点的总损失率平均值，作为质量指标。每平方米决明子损失量计算取样区域之一，如图6所示。

图6 每平方米决明子损失量计算取样区域之一及掉落的豆荚

5.2 含杂率

在联合收割机正常作业收获的籽粒中随机抽取5份样品，每份不少于2 000g。对取得的决明子样品采用四分法得到1份约500g 的样品，称出样品质量。对样品进行清选处理，将其中的杂质清除后称重，则含杂率[7]为

Pz=[(Wzz-Wzq)/Wzz]×100%

(2)

式中Pz—含杂率;

Wzz—样品质量(g);

Wzq—杂质清除后样品质量(g)。

求出5份样品决明子的含杂率平均值，作为质量指标。

5.3 破碎率

将去掉杂质的决明子样品混合后，用四分法从中取出样品5份，每份约200g，称出样品质量。挑选出其中的破碎籽粒后称量，则破碎率[7]为

Pp=[(Wpz-Wpq)/Wpz]×100%

(3)

式中Pp—破碎率;

Wpz—样品质量 (g);

Wpq—破碎籽粒清除后样品质量(g)。

求出5 份样品决明子的破碎率平均值，作为质量指标。

5.4 各项指标检测结果

雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)收获决明子质量各项指标计算结果如表2所示。

表2 雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)收获决明子质量各项指标计算结果

从表2可以看出：含杂率和破碎率都在国家标准值范围内，但总损失率是国家标准允许最高值的2倍。这主要是因为调配联合收获机晚了3天，有一些豆荚爆裂引起籽粒掉落，还有一些豆荚过干，拨禾轮碰掉一些豆荚，且在下午收获，所以豆荚更易掉落，因此总损失率比较高。

从收获的生产效率看，人工作业每天收割0.03hm2，还包括拉运、脱粒等工序；而收获机收获达0.27～0.3hm2/h，收获效率是人工收获的8～10倍。采用收获机械收获省时、省工，不需多考虑天气的影响，表明联合收获机收获决明子经济性较好。

6 结论

近年来，决明子种植面积在不断加大，决明子种植全程机械化的种植工艺和设备配备是一个需要关注的热点问题。为此，初步探讨了决明子的机械化种植模式，并配备了相关机具进行各生产环节的作业。同时，探讨了雷沃谷神GE60(4LZ-6E2)联合收获机用于收获决明子的可行性，从对总损失率、含杂率和破碎率3项质量指标的计算结果看，是可行的。从收获的生产效率看，收获机收获达0.27～0.3hm2，效率是人工收获的8～10倍。采用收获机械收获省时、省工，比人工收获决明子合算。该研究为决明子种植全程机械化的实现积累了一定的经验和基础。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(1部)[M].北京:中国医药科技出版社，2010:135-136.

[2] 张成，李勇军，李永，等.决明子规范化种植标准操作规程[J].现代中药研究与实践,2015,29(2):5-7.

[3] 韦炳新.决明子高产栽培技术[J].农村百事通,2010(5):37.

[4] 黄桂如，黄进，罗芬.决明子规范化种植技术研究[J].亚太传统医药,2012,8(8):46-47.

[5] 尚文艳，许志兴，金哲石.决明子种植密度研究[J].北方园艺,2013(22):167-169.

[6] Shirly.雷沃谷神GE60(4LZ-6E3)型谷物联合收割机[J].农业机械,2015(18)：18-19.

[7] 农业部农业机械化管理司.大豆联合收割机械作业质量[S].北京：中国标准出版社,2004.

The Exploration of Mechanization Technology About Semen Cassiae in Planting and Harvesting

Zhang Lintian

(Linfen Research Institute of Farm Machinery Science， Linfen 041000, China)

At present，Semen Cassiae is planted by more and more farmers, but the way of planting is mainly completed through manual work. So the production efficiency is low and quality is not good. In the cultivation base for medicinal materials Xun Dong village of Shanxi Province, the exploration about mechanization of Semen Cassiae seed planting and harvest was developed. Semen Cassiae seed harvest quality index ,which were about he thunder god vogosmart GE60 (e2) 4 lz - 6 wheat combine harvester，was evaluated. The results showed that total loss rate was 6%, the impurity rate was 5%, the broken rate was 3.8%.Impurity rate and breakage rate is according for national standards of soybean harvest machinery operation quality detection method (N Y/T 738-2003), but a total loss of the national standard peak,which need to be further discussed,is twice . From aspect of harvesting efficiency, the mechanical harvest is more save time and work, which is 8 to 10 times faster than manual work.

Semen Cassiae; plant; mechanization; combine harvester

2016-12-08

国家自然科学基金项目(31540050)

张林田(1965-),男，山西临汾人，高级工程师， (E-mail)zlt999666@163.com。

S223.2；S223.4

A

1003-188X(2018)12-0156-05