丘陵地区水稻机械化收获减损探讨

2024-03-25徐华东

种子科技 2024年1期

徐华东

（资阳市雁江区农机化技术推广服务站，四川资阳 641300）

随着经济的发展和科学技术水平的进步，在农业生产中机械化应用程度显著提升，广大农民充分认识到了机械化作业的效率。随着国家一系列补贴政策的出台以及地方政府的大力支持，加大了对农业机械设备的购买补贴力度，降低了农民购买机械设备的成本，提高了使用设备的积极性。在水稻机械化生产中，机械化收获是重要组成部分。

1 水稻机械化种植方式

随着水稻栽培技术的不断发展，当前常见的水稻种植技术包括直播和移栽技术，其中直播技术主要包括人工直播技术、机械设备直播技术和飞机直播技术；移栽技术主要包括人工移栽技术和机械设备移栽技术（机械化插秧、机械化抛秧）。我国水稻种植范围较广，不同地区的水稻移栽方式不同，结合地形选择种植技术，才能为后期水稻机械化收获提供便利。

2 丘陵地区农业机械化现状及制约水稻机械化收获的因素

2.1 丘陵地区农业机械化现状

丘陵地区地理条件复杂、土地相对分散、农业基础设施薄弱，不利于农业机械设备的应用和推广。另外，受经济和地形因素的影响，忽视了对小型和轻便型农业机械设备的研究和开发，无法满足水稻机械种植需求。随着当前农业经济的发展，农业机械设备和技术的推广应用越来越重要，尤其是水稻联合收割机械设备的推广，能提高水稻收获效率，为水稻收获机械化发展提供机遇。1)丘陵地区应该结合水稻实际种植情况，借鉴平原地区水稻机械化收割的成熟方案，研发出更适合丘陵地区收获的机械化设备。2)加大政府扶持力度。对购买收割机械设备的农民给予适当的补贴，提高农民购买的积极性。3)引导农民认识到水稻机械化收获的重要性，节省劳动成本，推动丘陵地区水稻机械化收获发展。

2.2 制约水稻机械化收获的因素

1)水稻机械化种植技术水平不高。与先进发达的地区相比，丘陵地区水稻机械化种植技术发展相对缓慢，不重视机械化技术的创新，会影响当地水稻机械化收获技术水平。

2)机械化规模不高。丘陵地区的土地整体比较分散，缺少集约化和规模化的经营方式，导致无法应用一些大型机械设备，使机械收获存在一定的局限性。另外，农民缺少购买水稻收获机械设备的资金，对机械化收获技术认识不足，也影响丘陵地区水稻机械化收获的应用和推广。

3 当前主要的水稻机械化收获方式和技术模式

3.1 机械化收获方式

1)水稻机械化联合收获。水稻联合收割机能够一次性完成收割、脱粒、清选等多道工序，具有省时省力的优点，可提高水稻收获效率和降低损失率。但使用水稻机械化联合收获方式容易受到气候环境的影响，导致最佳收获期较短，过早或过晚收获都会影响水稻质量。

2)分段收获。分段收获方式需要利用水稻收割机械设备将水稻割倒，之后运送到其他地方完成脱粒、清选等工作，需要提前收获水稻，晾晒后有利于脱粒，可以减少烘干和晾晒的环节，但需要投入一定的劳动力，人工劳动强度大，并且作业效率低。

3.2 主要设备

丘陵地区水稻机械化收获过程中会受气候条件、种植方式和土壤类型等因素的影响，应全面考虑这些影响因素，选择适应性能力强并且作业质量高的水稻收割机械设备，以小型自走式履带全喂入联合收割机械设备为主，针对地块小并且分散的种植地，选择功率较小（9～25 kW）的机械设备类型。当前主要喂入方式包括全喂入式和半喂入式2 种类型，其中全喂入式联合收割机械设备的生产效率高、价格低、可靠性能好和故障少。半喂入式联合收割机械设备能够保证茎秆的完整性，能够实现茎秆再利用，但是茎秆输送机较为复杂，制造成本高。另外，还要综合考虑水稻收割机械设备行走装置，主要包括轮式和履带式。轮式行走装置主要优点是转移灵活方便和通用性能强，但是对土壤的破坏比较严重，主要应用在土壤较干、土质较硬、不容易下陷的地区。履带式行走装置不会下陷很深，稻田损伤比较小，适应能力强。结合丘陵地区的地理条件和水稻种植特点，应重点研发小型联合收割机械设备，机械设备的功率应为9～30 kW，体积小和质量轻，并且转向掉头灵活，具有一定的防滑防陷等特点。此外，还有橡胶履带式行走装置和小型联合收割机械设备，橡胶履带式行走装置便于田间转移和作业；小型联合收割机械设备的操作相对简单，适合丘陵地区的地形，有利于保养[1]。

4 水稻机械化收获减损技术

在丘陵地区的水稻机械化收获过程中，受多种因素的影响，使水稻机械化收获存在损失。为此，要做好机械设备调试工作，能够确定最佳的收获时期，严格遵守作业质量标准和操作要求，减少收获造成的损失。

4.1 机械收获作业前的准备工作

在水稻机械设备收获前，保证设备处于良好的工作状态，可减少事故发生，提高作业效率和质量[2]。

1)机械设备的检查。在水稻收获前，应该根据机械设备的使用说明书对其进行全面检查和保养，确保设备在整个收获期能够正常工作运转，要做好机械设备检查工作，清理散热器，将灰尘和草屑清理干净，防止堵塞和发热，一旦堵塞会造成发动机温度高和水温高。每天完成机械收割作业后要及时清理和检查。在作业前要检查空气滤清器，一旦堵塞要及时清理。检查润滑油和冷却液，不足时应及时补充。检查零部件是否正常运转，包括传动皮带的松紧度，太松或太紧都会造成皮带打滑。检查箱体之间的连接、震动筛周边等密闭性是否合理，如果连接处缝隙增大或者密封条破损，会造成漏粮[3]。

2)试割。在收割前要进行试割作业，长度为30 m左右。要控制好机械设备行进速度，结合水稻生长情况和田块条件，确保试割效果。在试割前，检查和调整机械设备的参数，之后再次进行试割，保证完全达到质量标准。如果田间条件改变，要重新试割并且调整机械设备。

4.2 确定最佳的收获时期

在水稻机械化收割过程中，要准确判断适宜的收获时期，过早或者过晚收获都会造成脱粒、清选、割台的损失。另外，在采用机械设备收获前，了解土块软硬程度和植株倒伏情况，选择适合的机械设备类型和方式，把控最佳收获时期。

1)结合水稻的生长特性判定收获时期。通常情况下，在水稻蜡熟末期到完熟初期比较适合使用机械设备收获水稻，该时期稻谷中的籽粒含水量在15%～28%。另外，如果采用分段式收割，在蜡熟末期即可进行。

2)结合稻穗外部形态判定收获时期。一旦发现鼓粒、全部变硬、水稻颖壳变黄、70%的水稻秆干枯、黄化率达到95%以上时，说明籽粒已经充分饱满成熟，及时收获即可。如果出现不利的自然条件，可提前到成熟度为90%时开始收获。

3)结合水稻生长时间判定收获时间。通常情况下，早籼稻可在齐穗后的25～30 d 收获；中籼稻可在齐穗后的30～35 d 收获；晚籼稻可在齐穗后的35～40 d 收获。

4.3 机械收获作业的质量要求

选择水稻联合收割机械设备作业，应严格遵守作业质量标准，半喂入式联合收割机械设备损失率应该小于2.5%、破碎率小于1%、含杂率小于2.2%，全喂入式联合收割机械设备损失率应该小于3.5%、破碎率小于2.5%、含杂率小于2.5%、茎秆切碎合格率大于90%。在完成机械设备收获作业后，不会出现油料泄漏造成粮食和土地的污染。

4.4 机械设备收获减损的具体措施

1)选择适合的机械设备类型。水稻生长高度为65～110 cm，穗幅差小于25 cm，应该选择半喂入式联合收割机械设备。如果水稻生长高度超过110 cm，可以适当增加割茬高度，调整深度。选择全喂入式联合收割机械设备，收割容易脱粒的水稻品种，或者高留茬收获。

2)检查作业田块。在机械设备收获前，要检查田块是否有坚硬物质，了解田块泥泞情况，对重要的地方做出标示，保证作业安全性。要检查田埂高度，过高应该人工割出一块空地，确保机械设备能够顺利收获水稻。

3)控制作业速度。在收获作业开始前的1 min 到结束后的2 min，应该保证发动机在额定的转速下运行。如果在田间地头转弯应该适当降低机械设备行进速度，避免造成清选损失，保证机械收获作业质量。如果水稻产量超过9 000 kg/hm2，应该适当降低机械设备行进速度。在收获过程中，如果田间杂草过多，应放慢速度，并且控制好喂入量，避免杂质率高和损失率高。

4)潮湿水稻田的作业方式。收获水稻时可能会遇到潮湿的作业环境，应该检查凹板筛和精选筛是否堵塞，并且及时清理。如果在收获时出现露水，待露水消退后才能收割。在湿田收割前，要仔细检查水稻生长状态，是否存在倒伏，包括倒伏角的大小，同时还要了解田块的泥泞程度，一旦遇到收割机打滑和下沉等情况，要适当降低作业速度，不能急转弯，避免急进和急退。在湿田作业中，要及时排出粮仓内的谷粒，减轻收割机械设备的质量。如果在比较泥泞、湿润的稻田或者稻谷比较潮湿，应降低凹板筛和震动筛的工作频率，坚持少量依次收获的原则。在有条件的种植地区，可以更换半履带机械设备，便于在泥泞的田块中正常收获[4]。

5)收割倒伏水稻。针对水稻倒伏，应该安装扶倒器和防倒伏的弹齿装置，减少机械收获中的损失。在具体收割作业中，应该控制好机械设备的运行速度。田间研究表明，如果倒伏角小于45°，田间收割作业基本不会受到影响，如果倒伏角在45°～60°，要调整拨禾轮位置，最好前移，并且后倾弹齿角度。如果倒伏角大于60°，应该选择逆向收割，减少经济损失。

6)收割过熟水稻。水稻完全成熟后鼓粒会变白、变干。在霜冻后遇到晴天、大风、高温天气，会折断穗茎。在收获过程中要控制好留茬高度，一般在10～15 cm，不能采用半喂入式联合收割机械设备，避免漏穗和少穗。

7)分段机械收获。如果选择分段机械收获作业，收割后应平铺摆放水稻，并且穗头不着地，否则会影响后期水稻收获品质。在水稻收割后的3～5 d 要晾晒，稻谷中水分降低到14%左右时才能进行捡拾作业，保证不丢穗并捡拾干净。

8)规范操作。在机器设备收获过程中，应该结合水稻品种、高度、产量和成熟情况等选择作业速度和割茬高度，同时还要调整喂入量，避免机械设备在超负荷条件下运转，减少堵塞故障的发生。在设备运行过程中，定期检查凹板筛和清选筛的筛面，防止拥堵或者因潮湿造成水稻收获损失，堵塞后要及时清理。

9)在线监测。随着经济的发展和科技水平的提高，一些智能化装备开始在水稻机械收获中应用，可以在联合收割机械设备上安装检测破损率和含杂质率的装置，操作手结合在线检测装置提示的相关指示和数据适当调整机械设备行进速度和喂入量，以便获得准确的损失率和杂质率。

10)保证驾驶安全。在启动水稻收获机械设备前，要做好检查工作，在起步后应该鸣笛示意。在驾驶过程中，要观察各个零部件的工作状态，出现异常响动和震动后要及时停车检查，在机械设备处于熄火的状态进行检查。另外，农民应该和机械设备操作手签订收获作业损失协议，农业机械管理人员要定期巡回检查，了解作业损失情况，如果损失较大要调整好机械设备相关参数，经过调整后还是不符合规定和要求的，要及时更换零部件或者机械设备。

11)重视对水稻机械化收获设备的研发。不能盲目引进外来技术，应该结合当地水稻种植情况引进先进的种植经验，研究出适合丘陵地区应用的水稻收获机械设备。丘陵地区土地零散分布的现象比较严重，不适合使用大型水稻收获机械设备，应加大对小型的水稻收获机械设备的研发力度。随着人工智能的发展，水稻生产机械设备开始朝着智能化方向发展，农业机械生产企业要结合丘陵地区水稻种植实际情况和农民需求开发小型化、轻便化、智能化的水稻收获机械设备。不断推动农村土地流转，使水稻种植朝着机械化、规模化和集约化的方向发展，可以成立专业的农业机械专业合作社，保证水稻生产全程机械化，为水稻机械化收获奠定基础[5]。