芝麻全程机械化生产试验及技术探讨

鄂州市农机技术推广中心 张彪

鄂州市农业机械研究所 祝玲

技术推广

芝麻全程机械化生产试验及技术探讨

鄂州市农机技术推广中心 张彪

鄂州市农业机械研究所 祝玲

2017年5月份开始至今，我们全程参与中国农科院油料作物研究所芝麻团队在鄂州开展的芝麻生产机械化试验研究项目。通过对3年来试验数据的整理和思考，与各级农业、农机专家的交流和讨论，对芝麻精简化栽培和机械化生产有了一些想法和体会。

1 基本情况

（1）地点面积：临江粑铺村和段店罗湖村共165亩（1hm2=15亩）。

（2）试验内容：精量播种；高效喷药；联合收获。

精量播种采用拖拉机配套气力式小籽粒精密播种机和电动喷雾机，一次性完成开沟、浅耕、起垄、播种、施肥、覆盖镇压、封闭除草药剂喷施等工序。

高效喷药指使用无人机或植保车高效作业。播前生物酵素喷施降解前茬秸秆，苗期喷施除草、杀虫药剂和多效挫护苗控苗，收割前喷脱水剂催落叶干燥。

联合收获是使用小籽粒联合收割机一次性完成收割、脱粒和清选作业。

（3）技术路线：酵素喷施→灭茬耕整→精量直播→药剂喷施→脱水催熟→联合收获

2 技术措施

（1）优选品种：选用优质高产、适于机收的芝麻品种。暂用中芝13、中芝20两个品种，系中科院油料作物研究所培育高产品种。

（2）适时播种：5月26日～6月10日期间适时、抢墒播种。合理密植，亩用种200 g，定苗1～1.2万株，力克“一播全苗”难点。

（3）合理施肥：结合机播，亩施45%含量的复合肥35 kg作底肥。

（4）病虫草害综合防控：播种时用机械喷施乙草胺封闭除草；苗期喷施多效唑控苗，视杂草情况苗期补杀一次，花期喷施磷酸二氢钾增粒增重。

（5）适时机收：芝麻8成熟时喷施脱水剂催落叶干燥，3～5 d后使用机械联合收割。

3 试验成效

（1）芝麻生产全程机械化每个环节的实施，都组织并吸引了农民观摩学习，起到了宣传及示范带动作用。

（2）通过机械化作业试验示范，初步掌握了芝麻精简化栽培、生产机械化的关键和芝麻生产农机农艺技术协调发展的重要性。如：芝麻品种特性，尤其是株高、抗倒伏、耐裂蒴等对机械化作业的影响；精密播种时，种子覆盖镇压与土壤特性的关系、播种机排肥控制与制造材料选择、电动喷雾机喷量调整幅度与除草剂浓度、用量适应性等等；高效喷药机械的选择与苗情、地貌、单位面积喷药总量等因素的关系；机收时，对芝麻成熟程度的调控对收获损失的影响、割台中拨禾轮与切割器位置的调整等等。

（3）芝麻机械化生产节本增收提效目标得以体现。据多点调查测产，示范片中，中芝13、中芝20的平均亩株数8 133株和7 887株，理论单产为122.3 kg和118.8 kg。与周边农户相比，每亩增产10%以上，节省成本13%以上。

（4）获取了芝麻机械作业各环节机具改进相关数据。

4 问题及建议

（1）芝麻精密播种机播量达不到要求、出现漏播。芝麻播种机播量由排种器型孔数量控制，现有排种器型孔数为24孔，达不到芝麻播种密度要求的播量。漏播原因是芝麻含油，籽粒小，排种器工作时与籽粒相互作用，种子破损并相互粘附，导致排种器型孔被堵塞，形成漏播；而且破碎籽粒粘附更多籽粒堵塞排种器，造成排种不畅，进而成段漏播。

气力式精量排种器对种籽形状要求不严，种籽破损率低，作业速度高，通用性好，适合芝麻这种形状不规则种籽的精密播种。排种器型孔数改成30孔，另配36孔、42孔、48孔型盘，亩播量在250～400 g之间可调，满足多种播量要求。对于籽粒破碎堵塞影响排种性能的改进，一是改进现有排种器加工和制造工艺，制造优质农机产品；二是设计新型排种器，克服芝麻种籽物理性能对排种性制约。如：采取静电吸附种籽方式的排种器进行芝麻精播。

另外，试验播种机能开沟、旋耕、起垄、播种、施肥等作业，考虑栽培精简化，在做好防杂草和灭茬前提下，采用免耕直播技术。

（2）因肥料的形状、特性等造成播种机排肥轮不转，排肥口挡板被腐蚀风化和毛刷腐烂破损，造成不施肥或漏肥等，均匀施肥失效。应选用肥料溶解性不强的粒状肥料；其次，使用完后注意清洁肥箱、排肥器、管道等；第三，更换相关部件制造材料。

（3）高效喷药机具器械的选择应因时、因事合理选用。一是试验机型在播种时喷施封闭除草剂，药液量喷施不够。除草剂使用要求是亩施一包溶于15L水，喷洒到地里形成水膜防草害。作业时，亩喷施量只有7～8L。更换高压、大流量水泵和喷头，按要求喷施，或更换可浓缩药剂；二是无人机携带药量受限制，续航时间短，主要用于喷施高浓度药剂，在芝麻喷药作业中可以根据药剂特性、植株高低、田块特点、气候条件等因素合理选用不同的高效喷施器械，如：各种类型的植保车、植保拖拉机等。

(4)联合机收损失率高，需要改进。据试验统计，所用油菜收割机收获，种籽含杂率低小于3%，脱粒机体损失率小于4%（包括：未脱净损失率、分离损失率、清选损失率，从收割机清选排出物取样统计计算，其中未脱净损失率2.07%），符合收获标准。80%以上收获损失为割台损失，主要是分禾器、拨禾轮推、打禾秆碰落籽粒造成的，同时少量是割台推倒禾秆而漏割。主要原因是芝麻成熟、干燥程度过高和割台缺陷造成。

从3个方面着手改进。一是选好适于机收的芝麻品种。选择上下成熟一致、高度适中、耐密植、耐裂蒴、抗倒伏的优质高产芝麻品种；二是选准芝麻机收时机。据对收割机排出物中青黄蒴果的脱净度统计，蒴果黄熟时未脱净损失率低于0.5%。因此，芝麻顶部蒴果黄熟，底部蒴果将开裂为最适机收时机。生产中通过喷施脱水剂催落叶干燥，芝麻8成熟时，无人机喷施脱水剂，根据天气情况3～5 d后，顶部蒴果黄熟时机收；三是芝麻收割机具改进：拆除左边竖侧切割装置。切割器往前延伸至拨禾轮外圆切线内20 cm左右，保证拨禾轮打落籽粒落进割台。拨禾轮转速无极可调；高度和前后调整范围增大（30 cm左右）；减少拨禾轮拨齿数并重新按螺旋排列，减轻对芝麻的打击。拆除中间分禾器，割台两边从分禾器最前端至割台最后端，加装漏籽收集板或收集帘与最后端挡帘连接。采用抗粘防堵筛面。

（5）芝麻割台设计建议。割台损失占芝麻机收总损失80%以上，由禾秆被拨禾轮推、打造成籽粒落入田间。选输送槽较宽、输送槽进口至切割器的距离较大的现小籽粒联合收割机，拆除拨禾轮和输送绞龙，改装扶禾输送器，使两边芝麻禾秆在割台承接范围内向中间输送槽直立运行，顺序进槽，碰落籽粒减少且落进割台内。

5 发展芝麻生产机械化的几点体会

5.1 芝麻产业亟待生产机械化

除耕整地、植保外，芝麻生产其它环节都靠人工完成劳动强度大，生产成本高，综合效益低。随着农资价格越来越高、人力成本逐年上涨、农村劳力缺乏等，芝麻种植面积大幅减少。除去机械化耕整地，芝麻从种到收用工9～11个，按亩毛收1 000元，除去种、肥、药及机械费用等，工日单价50元左右，远远低于本地同等强度工作的收益。尤其是芝麻收获，在烈日高温下，面朝黄土背朝天，镰刀割倒、扎捆、立架、倒敲脱粒、清选，再立架、脱粒、清选，反复3～5次，割、脱、清作业前后需要10多d，用工3个/亩以上，中途还担心天气不好吹倒芝麻造成损失。而采用机械联合收获，提前3～5 d喷施脱水剂后，仅15min完成全部工序，工效提高100倍。同样，芝麻机械化精量播种，集开沟、起垄、旋耕、播种、施肥、覆盖、镇压及封闭除草等工序，每亩15 min完成，还因为播量精密控制，免除间、定苗作业，更是传统人工耕种方式不可比拟的。推行芝麻精简化栽培和全程机械化生产，亩用工将低于1个。推进芝麻生产全程机械化，实现节本增效，降低生劳动强度，增强芝麻国际竞争力，成为发展我国芝麻产业的当务之急。

5.2 发展芝麻生产机械化要加强农机农艺技术融合

芝麻品种选育要兼顾机械作业适应性、优质、高产协调到最优的育种原则，实现芝麻生产效益最大化。一直以来育种都以优质高产为原则，“芝麻开花节节高”，芝麻花期长、植株高大等芝麻高产特征成为品种选育的追求，这却是芝麻上下成熟不一致、植株招风易倒等不适应机械化作业的特性。因此，发展芝麻生产机械化，品种选育方面要优先考虑品种机械化作业的适应性，兼顾优质和高产。如：品种具有成熟一致、株高适中、抗倒伏、耐裂蒴等特点能够机收，但顶部蒴果、株高受控制，要提高种植密度才能保证产量，又要提高品种的耐密植特性。

加强农机农艺技术融合的另一个方面是栽培技术、种植模式要与机械化生产协调配套。稀植、大肥的高产栽培技术必然带来芝麻植株高大，花期延长，不利于收获。一些栽培技术适应性不强，地区、品种间差异性大，不适应规模化机械生产。还有油菜―芝麻种植模式前茬油菜簇苗对芝麻一播全苗有较大影响等。尽力做到农机农艺相互协调、共同促进的对应措施，达到最好生产效果。

5.3 加强机械装备的研发及机械化技术示范，推进芝麻产业发展

我国芝麻需求近60%依靠进口，要扩大种植规模，提高自给率，必须大力推进我国芝麻生产全程机械化水平，尤其是薄弱环节的播种、收获机械化水平。积极研发芝麻生产机械化新技术、新装备，为芝麻产业化种植和规模化生产作支撑。探索芝麻工厂化、标准化播种新技术、新设施、新装备，如：芝麻种绳制作及田间摆放机械。研发与小籽粒收割机配套的芝麻割台，提高联合收割机利用率。完善与芝麻农艺配套的机械化技术体系，进行示范推广，加快推进芝麻产业发展。

2017-10-25）