品種和土壤特性對油菜機械化直播的影響探析,農(nóng)業(yè)機械化論文

品種和土壤特性對油菜機械化直播的影響探析,農(nóng)業(yè)機械化論文摘要：油菜是我們國家種植面積最大的油料作物,國內(nèi)對菜籽油的需求量宏大,因而保證油菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對我們國家的食用油供給具有重要意義。當(dāng)前,制約我們國家油菜機械化水平的瓶頸主要在直播、移栽和收獲環(huán)節(jié)上,生產(chǎn)機械只要與其它的因素相適應(yīng),才能充分發(fā)揮本身的優(yōu)勢。為此,選擇適宜的農(nóng)業(yè)機械進行了油菜的免耕直播及分段和聯(lián)合收獲試驗,結(jié)果表示清楚:黃棕壤田塊中的烏魯木齊黃油菜出苗數(shù)最多,且產(chǎn)量最高,獲得了較好的免耕直播效果;聯(lián)合收獲相比分段收獲的含油率較低,損失率較高,但消耗的人工和燃料少,在不同的品種和土壤因素下都能獲得更高層次的種植效益。本研究挑選出了合適油菜機械化生產(chǎn)的兩種因素和收獲方式組合,能夠為技術(shù)道路的優(yōu)化提供根據(jù)。本文關(guān)鍵詞語：油菜;機械化;影響因素;免耕直播;收獲方式;Abstract：RapeseedisthelargestoilcropinChina.Thedomesticdemandforrapeseedoilisalsohuge.Therefore,ensuringthehighyieldandstableyieldofrapeseedisofgreatsignificancetothesupplyofedibleoilinChina.Mechanizationcanprovidetechnicalsupportforthesustainabledevelopmentofagriculturalproduction,especiallyinthelabor-intensiveindustryofrapeseedproduction.Atpresent,thebottleneckrestrictingthemechanizationlevelofrapeseedinChinaismainlyinthelivebroadcast,transplantingandharvesting.Theproductionmachinerycanonlygivefullplaytoitsadvantagesifitiscompatiblewithotherfactors.Inthispaper,thesuitableagriculturalmachinerywasselectedfortheno-tillagelivebroadcastofrapeseedandthesegmentationandcombinedharvestingexperiments.TheresultsshowedthattheUrumqibuttervegetableintheyellowbrownsoilfieldhadthehighestnumberofseedlingsandthehighestyield,andabetterno-tillliveeffectwasobtained.Comparedwiththeharvest,thecombinedharvesthasloweroilcontentandhigherlossrate,butconsumeslesslaborandfuel,andcanachievehigherplantingbenefitsunderdifferentvarietiesandsoilfactors.Thisstudyscreenedtwofactorsandcombinationsofharvestingmethodssuitableformechanizedproductionofrapeseed,whichcouldprovideabasisforoptimizationoftechnicalroutes.Keyword：rapeseed;mechanization;influencingfactors;no-tilllivebroadcast;harvestingmethod;0、引言油菜在我們國家有幾千年的種植歷史,當(dāng)前面積到達0.07億hm2,是種植規(guī)模最大的油料作物。油菜種子富含菜籽油,出油后剩余的餅粕中也含有多種營養(yǎng)物質(zhì),能夠直接用作飼料和肥料。近些年,油菜花還被作為旅游資源進行開發(fā),具體表現(xiàn)出出了更豐富的應(yīng)用價值[1]。我們國家油菜的總產(chǎn)量約占世界的三分之一,且國內(nèi)對菜籽油的消費量宏大,導(dǎo)致油菜的產(chǎn)能相對缺乏,每年需要通過大量進口大豆來彌補。因而,保證油菜的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),對我們國家的食用油供給具有重要意義。從20世紀(jì)80年代開場,我們國家油菜栽培以育苗移栽形式為主,并在長江流域等重要的油菜產(chǎn)區(qū)普及。這種栽培形式有利于提高油菜的單位面積產(chǎn)量,一定時期內(nèi)推動了油菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。育苗移栽形式屬于勞動密集型,農(nóng)藝操作較多,對人工的需求量大。隨著農(nóng)村勞動力的流失,油菜種植收益出現(xiàn)下降趨勢,農(nóng)民種植油菜的積極性遭到影響[3]。依托當(dāng)代農(nóng)業(yè)科技的進步,改進油菜的種植形式,同時引入農(nóng)業(yè)機械降低勞動強度已經(jīng)勢在必行。張春雷等在長江流域選擇多個點進行多年的試驗,比擬了4種油菜栽培方式的產(chǎn)量水平和收益情況,發(fā)現(xiàn)機耕直播具有最高的凈收益,為解決當(dāng)下油菜生產(chǎn)所面臨的問題提供了指導(dǎo)[2]。農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)效率高,且能大幅降低對勞動力的需求,提高作物的種植收益。油菜的全程機械化生產(chǎn)經(jīng)過包括機械整地、機械播種、機械移栽、機械收獲及機械加工等,而當(dāng)前制約我們國家機械化水平的瓶頸主要在直播、移栽和收獲這3個環(huán)節(jié)上[4]。人工灑播相比機械直播要消耗損費更多的人力,且給后續(xù)的間苗和雜草防治帶來費事,劣勢較為明顯[5]。對此,吳亮堂等設(shè)計了一種2BYF-6型油菜免耕聯(lián)合播種機,能一次完成開溝、播種、施肥和覆土的作業(yè)。試驗表示清楚:該型機械能夠大幅降低油菜播種環(huán)節(jié)的成本[6]。田波平等研制了2BFQ-6型油菜精量聯(lián)合直播機,在實現(xiàn)油菜籽精量播種的同時,還能完成與2BYF-6型類似的一系列作業(yè),播種的質(zhì)量較高,為油菜生產(chǎn)者提供了更多的播種機型號[7]。根據(jù)我們國家的詳細國情,金誠謙提出油菜移栽機械的發(fā)展方向是田間育苗為主要技術(shù)形式,中小型和多功能為主要機型[8]。相比于直播和收獲,油菜移栽可用的成熟機械相對較少,江蘇、湖北和湖南等地在該方面的試驗獲得了技術(shù)上的突破,但自動化水平不高,操作經(jīng)過對人工較為依靠,移栽質(zhì)量不太理想,需要進行較大的改良后才能推廣應(yīng)用[9]。收獲是油菜機械化生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),作業(yè)水平對油菜的種植效益有著明顯的影響。油菜的機械收獲方式有分段收獲和聯(lián)合收獲兩種,與人工收獲相比它們造成的總損失率較大,但是種植效益更高層次[10]。兩種機械收獲方式對油菜品質(zhì)的影響不同,適用的栽培形式各異,需要根據(jù)實際情況進行選擇[11,12]。我們國家南方的油菜主栽品種為甘藍型,植株高大且分支分叉多,增加了機械收割時的分行和切割難度[13]。研究表示清楚,抗裂角和抗倒伏是機械化生產(chǎn)對油菜品種最主要的特性要求。抗裂角能夠減少油菜機械收獲時因裂角落粒而造成的損失,而抗倒伏能夠保證機械收獲的順利進行。除此之外,油菜品種還具有萌發(fā)力強、早熟、半矮稈等特性,則更合適于機械化生產(chǎn)。油菜的機械化生產(chǎn)效益除了與機械和油菜品種這兩個主體有關(guān)外,還遭到其它多種因素的影響,能夠歸納為農(nóng)業(yè)資源與體制、經(jīng)濟環(huán)境和社會環(huán)境這幾大類[14]。田間土壤特性是華而不實的一種重要因素,詳細指標(biāo)包括土壤含水量及力學(xué)性質(zhì)等,它們對油菜的機械直播和移栽效果都會產(chǎn)生影響[15]。為此,針對品種特性和土壤特性這兩種因素,分析它們對油菜機械化直播的影響,同時設(shè)置不同的收獲方式評價種植效益,以便為技術(shù)道路的選擇提供根據(jù)。1、摘植及收獲機械試驗所用的機械包括油菜免耕直播機、分段收割機和聯(lián)合收割機。免耕直播機為武漢的黃鶴牌2BFQ-6型油菜精量聯(lián)合直播機,原型機由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)研制。該直播機由雷沃M604L-E型輪式拖拉機牽引并提供動力,作業(yè)幅寬200mm,一次播種6行,同時完成開溝、破茬、播種、施肥和覆土等作業(yè)。播種機采用正負氣壓組合式的排種器,具有較好的播種均勻性,能夠?qū)崿F(xiàn)油菜的精量播種。機械的播種量在2.25～3.00kg/hm2之間可調(diào),最高工作效率到達0.6hm2/h。油菜的分段收獲由割曬機和撿拾脫粒機完成。割曬機采用星光至尊4SY-2.0型油菜割曬機,原型機由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所和星光農(nóng)機股份有限公司共同研制。機械的配套動力為50kW,作業(yè)幅寬2.5m,作業(yè)效率能夠到達0.4hm2/h,割曬的總損失率較小。撿拾脫粒機采用4SJ-1.8型履帶式油菜撿拾脫粒機,由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所和湖州星光農(nóng)機制造有限公司共同設(shè)計。機械的組成部分包括撿拾裝置、割臺裝置、輸送裝置、脫粒裝置、行走裝置和清選裝置6個部分,具有自走能力,也能完成稻麥的收獲。撿拾脫粒機的動力為45kW,作業(yè)幅寬1.8m,最大生產(chǎn)效率能夠到達0.5hm2/h,油菜的總損失率小于5%,且具有較高的可靠性。油菜的聯(lián)合收獲用碧浪4LZ-1.8型全喂入履帶式聯(lián)合收割機完成。該型機械由中機南方機械股份有限公司生產(chǎn),采用油菜專用割臺,鏈條輸送,雙層篩清選。聯(lián)合收割機的動力為36.7kW,割幅寬度1.8m,喂入量1.8kg/s,最高生產(chǎn)效率到達0.4hm2/h。整機設(shè)計合理,構(gòu)造緊湊,操作簡單,收割油菜的總損失率小于10%。2、油菜品種和土壤類型試驗在本單位的試驗基地中進行,設(shè)置品種特性和土壤特性這兩種影響因素。油菜品種是烏魯木齊黑油菜和烏魯木齊黃油菜,分別屬于白菜型和芥菜型,具有耐貧瘠、耐干旱和抗寒的特性,在西北各省區(qū)具有一定的種植規(guī)模。選擇兩個試驗田塊:一種為黃棕壤,自然肥力較高,試驗經(jīng)過中的總平均含水率為23.2%,總平均貫入阻力為157N;另一種土為栗鈣土,自然肥力較低,試驗經(jīng)過中的總平均含水率為18.5%,總平均貫入阻力為134N。3、試驗設(shè)計單個試驗田塊的面積約為0.5hm2,分為一樣的4個大區(qū),每個油菜品種種植2個大區(qū),各大區(qū)用種量一樣。油菜種植采用免耕直播的方式,記錄直播機作業(yè)的燃料消耗量。直播經(jīng)過中統(tǒng)計種子破損率,出苗后統(tǒng)計出苗數(shù)。進行常規(guī)的高產(chǎn)栽培管理,成熟后從每個大區(qū)中均勻選擇6個5m5m的區(qū)域考察油菜的生育期、千粒質(zhì)量并測產(chǎn),以反映該大區(qū)油菜的實際產(chǎn)量;然后,對一樣品種的兩個大區(qū)分別進行機械分段收獲和機械聯(lián)合收獲,比擬不同機械收獲方式的含油率、油菜損失率和種植效益。4、試驗結(jié)果與分析采用免耕直播的種植方式,直播機在黃棕壤田塊中消耗的燃料成本高于栗鈣土田塊,沒有遭到油菜品種的影響。其原因是黃棕壤田塊的貫入阻力更大,導(dǎo)致機械行進時需要更強的動力。直播的種子破損率僅與油菜品種有關(guān),烏魯木齊黃油菜品種高于烏魯木齊黑油菜品種,可能是由種子的大小和形態(tài)決定。直播的出苗數(shù)同時受油菜品種和土壤類型的影響,黃棕壤田塊中的烏魯木齊黃油菜出苗數(shù)最多,如表1所示。免耕直播的油菜品種在不同土壤中的生育期不同,相差9～12天。土壤的含水率因類型而異,油菜種子在低含水率的土壤中萌發(fā)較慢,生長發(fā)育相應(yīng)的延遲,會給后續(xù)的機械化作業(yè)帶來影響,這一問題需要在播種時給予考慮。油菜籽的千粒質(zhì)量在不同土壤中沒有較大差異,主要由品種的特性決定。免耕直播的油菜實際產(chǎn)量與生育期一樣,同時遭到品種和土壤類型的影響,黃棕壤田塊中的烏魯木齊黃油菜產(chǎn)量最高,獲得了較好的免耕直播效果,如表2所示。表1品種和土壤特性對免耕直播效果的影響表2免耕直播的油菜農(nóng)藝性狀分析不同收獲方式的相關(guān)指標(biāo)發(fā)現(xiàn):聯(lián)合收獲相比分段收獲的含油率較低,且損失率較高,這與之前的研究報道結(jié)果是一致的。但是,由于聯(lián)合收獲方式消耗的人工和燃料較少,因而在不同的品種和土壤因素下都能獲得更高層次的種植效益,如表3所示。表3不同收獲方式下的油菜種植效益續(xù)表35、結(jié)論選擇適宜的農(nóng)業(yè)機械對油菜進行免耕直播,以及分段和聯(lián)合收獲試驗,分析品種和土壤特性對油菜機械化直播效果的影響。試驗結(jié)果表示清楚:黃棕壤田塊中的烏魯木齊黃油菜出苗數(shù)最多,且產(chǎn)量最高,獲得了較好的免耕直播效果。設(shè)置不同的收獲方式評價種植效益,結(jié)果表示清楚:聯(lián)合收獲相比分段收獲的含油率較低,損失率較高,但消耗的人工和燃料較少,因而在不同的品種和土壤因素下都能獲得更高層次的種植效益。本研究挑選出了合適油菜機械化生產(chǎn)的兩種因素和收獲方式組合,能夠為技術(shù)道路的優(yōu)化提供根據(jù)。以下為參考文獻[1]張哲,殷艷,劉芳,等.我們國家油菜多功能卡發(fā)利用現(xiàn)在狀況及發(fā)展對策[J].中國油料作物學(xué)報,2021,40(5):618-623.[2]張春雷,李俊,余利平,等.油菜不同栽培方式的投入產(chǎn)出比擬研究[J].中國油料作物學(xué)報,2018,32(1):57-64.[3]王進紅,吳鵬輝,稂曉嘉,等.江西油菜機械化播種研究現(xiàn)在狀況[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2021,29(11):25-28.[4]張永泰,李愛民,李雪基,等.油菜全程機械化作業(yè)的實踐與考慮[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(5):24-26.[5]周廣生,左青松,廖慶喜,等.我們國家油菜機械化生產(chǎn)現(xiàn)在狀況、存在問題及對策[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,52(9):2153-2156.[6]吳亮堂,官春云,湯楚宙,等.2BYF-6型油菜免耕直播聯(lián)