张尧锋,张冬青,余华胜,林宝刚,华水金
(1.浙江大学 农业与生物技术学院,浙江 杭州 310029;2.浙江省农业科学院 作物与核技术利用研究所,浙江 杭州 310021)
油菜是我国仅次于大豆的主要油料作物,常年种植面积在667万hm2左右。生产区域主要集中在长江流域冬油菜区、黄淮和北方春油菜区。近年来,随着农村劳动力的短缺及成本的快速提高,油菜种植效益很低,传统生产方式已难以为继。其中油菜生产周期中又以收获环节最为费工费时,因此发展油菜全程机械化生产特别是机械化收获成为必然趋势。据测算,机械化收获成本为人工收获成本的33%,降低成本达1 500元·hm-2以上。以目前的联合收获机型为例,按机械化收获损失率在8%,人工收获损失率10%,平均油菜籽产量以2 250 kg·hm-2计算,减少菜籽损失 45 kg,价值225元,即利用机械收获节本增效达1 725元·hm-2。且由于油菜机械化收获后秸秆粉碎还田,又有利于土壤理化性质改良,增加后作水稻产量,因此经济和社会效益显著。
为了加快推动油菜机械化发展,农业部从2008年起设立专项,在主产省建设示范县,开展油菜生产机械化示范、技术培训等工作,带动全国油菜生产机械化技术推广应用。浙江省从2004年起通过“三农五方”科技协作项目,开展油菜全程机械化生产配套技术研究、集成与示范,全省油菜机械化收获面积从2008年的2 120 hm2,发展到2011年的13 500 hm2,全省油菜机械化收获率达到6.6%,并且呈快速增长趋势。
联合收获即将油菜收割、脱粒、清选、秸杆粉碎等作业1次完成的联合作业方式。这种收获方式具有省时、省力、高效的优势,同时也有适应性差、适收期短、收获损失率不易控制等缺点。现有的油菜联合收割机大多是以全喂入式的稻麦联合收割机为基础改装而成,通过对分禾器、拨禾轮、割台搅龙以及脱粒清选等关键部件的设计和改进,安装侧边纵向切割装置等来适应油菜收获。国内目前生产应用较好的机型有星光至尊4LL-2.0D,艾格莱4LZ-2.0,碧浪 4LZ-2.0,向明 4LZ-1.5,沃德4LZ-2.0等。
分段收获是指把油菜割晒与捡拾脱粒、清选分成2个阶段完成。先将油菜人工或割晒机割倒铺放摊晒,晾晒至七八成干时,再由人工喂送或机械捡拾、脱粒。这种收获方式具有适收期长、损失率可控、组合方式灵活等优点,但同时也具有2次作业、作业时间延长、效率较低等缺点。农业部南京农业机械化研究所与有关农机生产厂家合作,已研制成功4SY-2.0自走式油菜割晒机和2SJ-1.8自走式捡拾脱粒机,其中割晒损失率≤1.5%,生产率0.5 hm2·h-1捡拾脱粒损失率≤4%,生产率0.45 hm2·h-1,总损失率低于6%。该机具已在全国多地进行试验示范,取得了良好效果。
适合全程机械化生产特别是适合机械化收获的油菜品种最关键的2个性状是抗倒性和抗裂角性。国内育种机构早些年已开展了以适宜全程机械化生产为目标的品种选育工作。浙江省农业科学院选育的适合机械化生产的双低高油酸油菜新品种浙油18,于2006年通过浙江省品种审定。该品种在浙江省区域试验中产量比对照浙双72增产5.37%,品质双低、含油量42.8%。株型紧凑,抗裂角、抗倒性强。目前已成为浙江省油菜机械化生产专用品种,2011年推广面积已达6.6万 hm2。分别于2008和2009年通过国家审定的油菜新品种浙双8号和浙油28,也是适宜机械化生产的品种,已在长江下游和中游地区得到了大面积推广。
2.2.1 种植密度
油菜机械化收获特别是1次联合收获,要求田块中植株株高、颈粗适中,成熟度一致,结角层集中。因此,适当密植有利于机械收获。欧洲油菜种植密度通常常规种在37.5万~54万株·hm-2,杂交种在30万~37.5万株·hm-2。浙江省农科院以浙油18为供试材料,开展了密度分别为22.5万,30万,37.5万,45万株·hm-2的栽培试验。结果显示,随着密度提高,株高、茎粗、1次分枝、单株角果数、每角粒数均下降,但有效分枝位提高,F测验结果达显著或极显著水平。密度增加有效地提高了浙油18的产量,密度为45万株·hm-2的产量显著高于22.5万株·hm-2和30万株·hm-2的产量。在播种期较早 (10月10日)情况下,最佳密度为37.5万株·hm-2,密度过大反而产量有所下降,而播种期较晚时,适当增加密度,可在一定程度上弥补播种期推迟带来的损失。
2.2.2 化学催熟
油菜人工收获或机械分段2次收获,由于有堆放后熟过程,无需化学催熟。采取1次联合收获方式,为降低损失率和不利天气条件下的抢收,宜采用化学催熟方法,使田间植株成熟度一致。采用百草枯、草甘膦及其复配的3种除草剂作为催熟剂考察催熟效果。结果显示,百草枯对油菜的催熟效果较好,喷施后能达到1次脱粒收获的要求,但对油菜品质及产量有显著影响;草甘膦对油菜品质及产量影响较小,但催熟效果较差;两者复配的效果介于单独喷施2种除草剂的效果之间。在油菜收获前几天喷施两者的复配溶液,能达到1次脱粒收获的要求,并且对油菜产量影响较小。
2.2.3 机械化收获时间
油菜成熟过程分为绿熟、黄熟和完熟3个时期。人工收割或分段机械收割一般在黄熟期,经3~7 d后熟后再脱粒。而机械1次联合收获无后熟期,收割过早或过迟都会影响油菜的质量和产量。在选好机型的前提下,关键是油菜适宜收获时期的确定,根据不同收获时期,损失率测定结果如下:黄熟期收割 (100%角果呈黄色),油菜籽粒质量较差,较难脱粒,割台损失少,为2.55%,而排杂夹带 (主要是脱不尽角果)损失较大,达9.75%,总损失率为12.30%;完熟期收割(100%角果枯黄),籽粒质量好,易脱粒,排杂损失少,清选排杂损失为2.74%,但分禾和割台损失大,达6.58%,总损失率为9.32%;在黄熟期后5~7 d收割,籽粒质量保证,排杂夹带损失为1.56%,割台损失4.0%,总损失率为5.56%。因此,为保证油菜籽质量,最大限度减少机械收割损失,油菜联合机械化收获时间一般应选择在黄熟期后5~7 d为宜。
油菜机械收割较人工作业具有损失率低、花工少、效率高等特点。但由于油菜的生物学特性、栽培条件和收获季节的天气多变,应灵活采用1次联合收割或2次分段收获方式。目前国内已基本具备了油菜全程机械化生产的农艺与农机条件。随着土地流转的加快,面积集中度提高,收获机具性能和效率的逐步改进,品种的改良和机械化生产技术的规范化,油菜全程机械化生产必将得到快速的发展。
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