互助县蚕豆生产全程机械化技术试验研究

马海青

(青海省海东市互助县农机站，青海 互助 810599)

蚕豆是青海省海东市互助县四大主要农作物之一，因其产量高、商品价值好，备受互助县种植户以及农民群众青睐，也是互助县轮作倒茬的重要作物，在互助县种植历史悠久，品种以青蚕13号、青蚕14号等为主。但随着现代农业的发展和土地新型经营主体的兴起，农业机械的广泛应用，蚕豆生产全程机械化中存在的制约问题日益突出，急需解决。为切实解决好互助县蚕豆生产机械化发展难题，2021～2022年，互助县依托蚕豆生产全程机械化示范基地建设和蚕豆生产全程机械化集成技术试验示范项目，在五十镇巴洪村、台子乡口子村、新城村和林川乡姚庄村，开展了蚕豆生产全程机械化技术集成示范1 200亩，重点试验示范了蚕豆机械覆膜播种、机械植保、机械杀青、机械收获等技术，取得了显著成效，初步形成了互助县蚕豆生产机械化技术模式，为下一步大面积推广应用蚕豆生产全程机械化技术打下了坚实基础。但播种、病虫害防治、收获等生产环节机械化较低，一直是制约互助县蚕豆产业发展壮大的薄弱环节和技术瓶颈

1 试验示范情况

2021年，互助县农机站在五十镇巴洪村和东沟乡口子村创建蚕豆生产全程机械化示范基地2个，试验示范面积分别为1200亩、200亩。2022年，在五十镇巴洪村、台子乡新城村和林川乡姚庄村建立蚕豆生产全程机械化示范基地3个，示范面积分别为300亩、200亩、200亩。重点开展了有机肥机械撒施、蚕豆机械覆膜播种、无人植保、机械杀青、蚕豆机械收获和无人驾驶机械覆膜播种等技术试验示范，重点试验研究机具的先进性、适用性和作业质量，探讨蚕豆生产全程机械化技术方案和技术模式。

1.1蚕豆生产全程机械化技术模式

1.1.1裸地种植模式：深松联合整地→选种晒种→机械化撒肥→机械化播种→机械化植保→田间管理→机械化收获

1.1.2覆膜种植模式：机械整地→选种晒种→有机肥施入→蚕豆覆膜机械化播种→机械植保→摘心打顶→脱叶催熟→机械化联合收获

2 有机肥机械撒施试验

2.1试验目的、时间和地点

试验目的：考察研究DT 2000型撒肥机的先进性、适用性及生产效率。

试验时间及地点：2021年3月18日，互助县五十镇巴洪村。

试验田面积：3.6亩。

对照田面积：3.1亩。

2.2试验机具及试验材料

主机：久保田M954KQ型拖拉机1台。

撒肥机：DT 2000型撒肥机1台。

肥料类型：有机肥1 005 kg。

人工施肥箱5个。

2.3试验过程

按150 kg/亩的标准用量称出试验田用肥量，试验田共计540 kg，对照田465 kg。

将DT 2 000型撒肥机与久保田M954KQ型拖拉机挂接调试好，然后将540 kg有机肥加入DT 2000型撒肥机肥料箱，驾驶撒肥机前行在试验田开始撒肥作业，作业用时共计65 min。

5人将有机肥乘入人工撒肥箱在对照田开始撒肥作业，作业用时116 min。试验数据详见表1。

表1 互助县巴洪村有机肥机械撒施与人工撒施试验对照

2.4试验结果

经过试验，DT2000型撒肥机撒施有机肥作业效果非常好，机械撒施均匀，能够较好的达到有机肥施肥农艺要求，劳动强度低，生产效率高，生产率3.33 亩/h。

人工撒施劳动强度大，由于有机肥施肥量大，人工撒施需要往返3次才能达到施肥量要求，生产效率非常低，生产率只有0.32 亩/h。

3 机械耕整地示范

在作物播种前选择地势平坦、耕层深厚、肥力中等的小麦或马铃薯茬口，忌用豆类作物和油菜作物前茬，进行机械深松联合整地，深度一般以25 cm以上，达到土层虚实并存、地平土细的状态。

3.2整地机械选型

耕整地环节采用机械联合深松整地技术，机具选用大华宝来1SZL-200型联合整地深松机，配套动力为久保田M954KQ型拖拉机，一次性完成深松、旋耕、镇压复式作业，生产率6.5～7.5 亩/h。作业后深松深度平均为28.4 cm，旋耕深度平均为20 cm。

3.3联合整地深松作业效果

3.3.1改良耕地土壤结构。可有效地打破长期以来犁耕或灭茬所形成的坚硬犁底层，有效地提高土壤的透水、透气性能，深松后的土壤体积密度为12～13 g/cm3，非常适宜作物生长发育，有利于作物根系深扎。机械深松深度可达25～35 cm。

3.3.2提高畜水能力。机械深松作业可大大提高土壤蓄积雨水和雪水能力，在干旱季节水分又能从土壤深层向上提升，提高耕作层的蓄水量。一般来讲，深松作业地块较未深松地块可多蓄水9～11.9 m3/亩，土壤渗水速率提高4～6倍。正是由于大量降水存入地下，大大地降低了土壤水分的蒸发散失和流淌损失，为农作物生长提供了丰富的天然降水资源。

4 蚕豆机械覆膜播种试验示范

4.1播种机选型

3.2 抗炎与免疫调节作用 虽然 MA 的作用机制尚不清楚，但有研究发现对于 CRS，MA 的抗炎作用比抗菌作用更重要[9]。十四元环、十五元环 MA可表现出不同的抗炎及免疫调节能力，包括调节细胞因子、趋化因子的合成，抑制转录因子和炎性细胞因子的基因表达，以及免疫调节炎症细胞、成纤维细胞和上皮细胞等。低剂量、长期（1～3 个月）使用 MA 的治疗方案往往有更好的效果。

主机采用约翰迪尔454型拖拉机，播种机具采用天城牌2MB～1/4蚕豆铺膜播种机，该播种机主要参数如下：配套动力：18.4～26 kW；作业幅宽：1 400 mm；作业速度：3～6 km/h；生产率：5～10 亩/h；作业行数：4行；作业行距350 mm；株距150 mm。

4.2机械覆膜播种

4.2.1蚕豆播种农艺要求。播种期应掌握在日平均气温稳定在2℃～3℃，于3月下旬至4月上旬播种，采用机械点播，膜上种植4行，行距35 cm，株距15 cm，播深6～8 cm，播量为22.5 kg/亩，亩保苗1.0～1.2 万株。地膜选用宽1.2 m、厚0.08 mm标准白色农膜。

4.2.2播种。播种前首先安装自动驾驶操作系统，设置行距，规划行走路线，将蚕豆覆膜播种机的4个种箱加满蚕豆种子，并将降解地膜挂装好。

采用梭行播法进行播种，先中间，后地头。播种时操作人员进行蚕豆铺膜穴播作业，辅助铺膜播种人员拉下蚕豆覆膜播种机地膜端部并用土壤压紧铺好，间隔1 m压一道腰带土，防止大风损坏地膜。

4.3蚕豆机械铺膜播种技术优点

4.3.1作业质量好。由于采用了拖拉机自动驾驶技术，株、行距均匀，播行直，行与行之间实现无缝对接，播种深度均匀一致。

4.3.2增温保墒效果好。由于采用地膜覆盖栽培，对耕地土壤增温保墒，促进出苗整齐，据试验测定，蚕豆铺膜栽培地块苗期较裸地栽培地块0～20 cm土壤层温度提高2.1℃～2.8℃，土壤含水量高出3.1%～4.8%。

4.3.3生产效率高。播种生产效率高，播种面积可达1.5～2.5 亩/h。

5 机械植保示范

5.1植保机选型

植保机械为无人机和背负式喷雾机。作业时按农艺要求浓度的药液，进行蚕豆的病虫害防治，喷头与作物距离调至工作高度40～50 cm。以低速、匀速作业，安全间隔期7～9 d，喷药次数4～5次为宜。整地前喷施除草剂、苗期植保选用背负式机动喷雾机，生长后期选用无人植保机。

5.2背负式喷杆喷雾机操作技术要点

5.2.1驾驶背负式喷杆喷雾机，低速进入田块，停在第一作业行程的起点处，将喷杆桁架展开至作业状态，调整至符合农艺要求的作业高度。

5.2.2根据作物病虫害危害程度和作物生长时期确定作业速度(喷杆喷雾机作业时的行走速度应不大于15 km/h)，选好行进挡位，结合拖拉机动力输出轴，打开喷雾开关进行喷雾。

5.2.3喷杆喷雾机应保持直线行走，由上一行程转入下一行程作业时，应对准交接行，防止漏喷或重喷。

5.2.4地头转弯时应关闭喷雾开关，收起喷杆。转入下一行程作业，及时展开喷杆，打开喷雾开关。

5.2.5喷幅宽度小于喷雾机喷幅时关闭相应空余喷头。

5.2.6喷杆喷雾机应匀速作业，禁止急刹车或突然加速。

5.2.7停机时应先将液泵调压手柄推至卸压位置，然后关闭喷雾开关，切断动力。

5.2.8作业中出现故障，应立即停机并进行检查及排除。

5.3无人植保机操作技术要点

5.3.1参与运营的农业植保无人机必须符合中国民用航空局飞行标准司签发的《轻小无人机运行规定(试行)》的相关规定。

5.3.2飞行范围应严格按照作业方案执行，飞行距离控制在视距范围内，同时了解作业地周围的设施及空中管制要求。

5.3.3飞行应远离人群，作业地有其他人员作业时严禁操控飞行。

5.3.4起降飞行应远离障碍物5 m以上，平行飞行应远离障碍物10 m以上并作相应减速飞行。

5.3.5操控人员应佩戴口罩、安全帽、防眩光眼镜、身穿反光工作服并严禁穿拖鞋，且在上风处和背对阳光操作：操控人员应与农业植保无人机保持5 m以上安全距离；作业过程中操控人员应关闭手机及其他有电磁干扰设备。

5.3.6地面近距离操作维护保养时，必须切断动力电源，避免意外启动，防止发生事故。

5.3.7作业前再次检查作业区块及周边情况，确保没有影响飞行安全因素。

5.3.8起飞前测量电池电压或燃料情况。检查农业植保无人机状态。

5.3.9根据作业情况，观察飞行远端的位置和状态以及农业植保无人机喷洒的宽度、飞行高度、速度、距离、断点等，作出相应处理。

5.3.10操控人员使用遥控器操纵农业植保无人机或者使用地面站系统控制农业植保无人机作业，并负责记录农业植保无人机作业情况。

5.3.11做好农业植保无人机转场、更换电池、加注燃料和加药等工作。

5.3.12完成作业后，应将作业记录汇总归档保存。

6 机械植保效果

6.1高效安全。背负式喷杆喷雾机规模作业能达到8～12 亩/h，植保无人机规模作业能达到60～80 亩/h，其效率比常规喷洒高出40～60倍；植保无人机通过地面遥控或GPS飞控操作，喷洒作业人员远距离操作避免暴露于农药下的危险，提高了喷洒作业的安全性。

6.2节约药水，降低成本。植保无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约30%～50%的农药使用量，节约90%的用水量，很大程度降低资源成本。而且规模化喷洒方式有利于对农作物质量的把控，减少对环境和农作物的污染，既环保又高效。

6.3防治效果显著。植保无人机具有作业高度低，漂移少，可空中悬停等特点，作业时利用植保无人机向下的强烈旋转气流，在喷洒农药时可以在翻动和摇晃农作物的同时，在下方形成一个紊流区，增加雾流对农作物的穿透性，达到均匀喷洒农药的效果，在植物绒毛的表面形成一层均匀有效的农药膜，有效的杀灭害虫。

7 机械杀青示范

7.1机具选型

选用极飞牌P20型植保无人机。

7.2杀青方法。

选用草铵膦或敌草快作为杀青剂，在收获前两周，每袋每亩地兑水30～50 L，用极飞牌P20型植保无人机作业，进行杀青，在植株含水量少于25%时进行机械收获。

8 机械化收获示范

蚕豆机械化收获技术是一次性完成了收割、脱粒、清选等多个环节，作业过程中蚕豆收净率高、籽粒破碎小、脱荚损伤小、夹带率低等优点。蚕豆收获机械的应用，不仅减轻了农民的劳动强度，提高了效率，而且减少了收获过程中的各种损失。

收获机主要配置4LZG-220型履带式蚕豆全喂入蚕豆联合收割机。4LZG-220型履带式全喂入蚕豆联合收割机农机参数如下图。

序号检验名称质量指标计量单位1未脱净率2夹带损失率3割台损失率总损失率≤6%%%4破碎率≤1%5含杂率≤3%6生产率不低于使用说明最高值的80%(0.3～0.6)hm2/h

8.1效益分析

8.1.1经济效益

蚕豆生产全程机械化技术的应用与传统耕作、传统种植、收获作业劳动用工相比，在提高工效，节省人工的同时经济效益明显增加。机械化点播比传统播种要增产20 kg/亩，按蚕豆5.6 元/kg计算，可增收112 元/亩，500亩增收5.6 万元。

表2 互助县2021年蚕豆生产全程机械化示范项目测产表

蚕豆覆膜机械化种植比传统种植节约种子5 kg/亩(10 元/kg)，节约成本50 元/亩；增产44.35 kg/亩(按5 元/kg计)，平均增收221.75 元/亩；蚕豆生产全程机械化实现了联合机械收获，可提高工效15～20倍，仅蚕豆收割环节节省人工开支50 元/亩，可实现增收节支321.75 元/亩，建立500亩的蚕豆生产全程机械化示范区可实现增收节支16.087 5 万元；

表3 互助县2021年蚕豆生产全程机械化示范项目测产表

8.1.2生态效益

全面实施蚕豆生产全程机械化生产，可以重新将蚕豆整合现代农业生产系统中，构建科学合理的轮作体系，对切实有效落实“减肥增效到有机肥替代”非常有利，而且增加了土壤有机质，提高土壤肥力。

8.1.3社会效益

提高互助县蚕豆生产全程机械化水平，支持蚕豆生产稳定发展。减轻农民的劳动强度，转移农村劳动力，助推乡村振兴进程；推动优势农产品规模化、专业化和标准化生产。

9 互助县目前蚕豆生产全程机械化存在的短板和不足

9.1播种、田管和收获机具少，难以满足当前生产全程机械化需求。

9.2蚕豆机械覆膜播、蚕豆机械联合收获等技术不完善，有待进一步提高。