黑龙江省鲜食大豆生产机械化现状与发展研究

修德龙

摘 要：发展鲜食大豆生产能够增加豆农收益，同时有利于农业种植结构的调整。近年来，黑龙江省随着鲜食大豆种植面积的不断扩大，对其全程机械化要求越来越紧迫。阐述了国内外及黑龙江省鲜食大豆生产机械化现状，并提出了鲜食大豆产业发展建议。

关键词：鲜食大豆;机械化;发展

中图分类号：S266.4        文献标识码：A开放科学（资源服务）标识码

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.010Open Science Identity（OSID）

鲜食大豆俗称青毛豆，也称为菜用大豆，鲜食大豆作为一种特用大豆，营养丰富，口感鲜美，在当今被公认为绿色保健食品，目前栽培面积10～15万hm2，平均单产5 t左右，我国的速冻鲜食大豆出口量约占世界速冻鲜食大豆出口总量的52.0%。现阶段我国大豆产业面临单产水平较低，种植效益差，竞争力偏弱，国内消费需求与国内生产能力矛盾突出，致使进口大豆比例急剧攀升至85%，价格下行压力增大等系列问题。

黑龙江省是我国最大的国产非转基因大豆主产区，2019年全省大豆种植面积达到6419万亩，约占全国大豆总面积的45.9%，这主要得益于国家大豆政策补贴力度的加大，农民种植大豆的积极性提高，也为鲜食大豆的规模化发展奠定了坚实的基础。发展鲜食大豆生产能够增加豆农收益，种植鲜食大豆一般要比种植普通大豆高2～3倍的收入，有利于农民增收，有利于农业种植结构的调整，符合中央关于农业供给侧结构性改革精神。此外，鲜食大豆植株体可作为优质饲料，有利于发展畜牧业养殖。同时，鲜食大豆生育期短，可减少化学农药的施用，对保护农业生态环境、保持农业持续发展也有积极意义。

目前，我国鲜食大豆全程机械化生产中的耕整地、播种、中耕施肥和植保等机械化技术较为完善和成熟，存在的瓶颈技术是机械化联合作业，没有比较成熟先进的豆荚采摘收获机，这也是制约我国鲜食大豆规模化生产的关键因素。

1 鲜食大豆生产机械化发展现状

1.1 国外现状

国外发达国家早在20世纪50年代就开始了对鲜食大豆的机械化农机装备的研究与制造，其中以美国、日本、法国等国家最具代表性，特别是在鲜食大豆机械化收获方面已经进行了全面的研究。

美国的鲜食大豆收获机主要采用双立辊式，利用两根旋转立辊轴使单株鲜食大豆从旋转轴中间通过从而梳脱豆荚的收获方式。梳脱方式主要有螺旋式和旋转毛刷式两种。美国H.Morgan等人研制出了螺旋式立式滚筒豆荚收获机，主要工作原理是利用滚筒前端的扶禾机构将鲜食大豆整株喂入滚筒内，在滚筒中轴线上安装焊接圆盘，其上螺旋状固定排列刚性螺旋杆。同时，在滚筒内壁固定有螺旋刷子，该刷子由六圈较细螺旋杆组成，该刷子螺旋杆旋向与中轴线上螺旋杆方向正好相反，两者共同组成了此鲜食大豆收获机的执行部件，在进行收获作业时，两者通过速度差且反向将喂入到滚筒内的鲜食大豆豆荚梳刷下来，从而实现豆荚采摘，在滚筒后半部分设计了豆荚收集装置，通过底部输送带将收获的豆荚运输到集料箱。美国内布拉斯加大学的生物系统工程学院C.Mesquita等人对鲜食大豆收获机的采摘形式、豆荚破损率、结构、收获效率及能耗等进行了比较全面的研究。2009年美國RogerioCruzMoreira等人研制出悬挂式鲜食大豆收获机，该机为旋转毛刷型。近年来，美国阿尔斯波（OXBO）公司研制生产的阿尔斯波2475青豆收获机（如图1），该机代表了世界上大型鲜食大豆收获机的最高水平。该机为全液压自走式青豆联合收获机，主要有采摘台、过桥输送器、风力清选装置及豆荚收集箱等部分组成。

日本也研究制造出一种鲜食大豆收获机（如图2），该机采摘装置为滚筒弹齿式，其工作原理为在滚筒上安装采摘弹齿，该弹齿通过旋转运动将喂入进来的整株茎秆的豆荚从茎秆上梳脱下来，实现豆荚与茎秆的分离，滚筒后方设有传输带，其将豆荚运送至集料箱，完成鲜食大豆采摘过程。该机性能良好，收割幅宽1.6 m，按每天工作10～12 h，每天可收获25亩左右。

1.2 国内现状

国内鲜食大豆收获机械的研究起步较晚，与发达国家相比，还存在许多问题，性能相对不够可靠，目前主要有两种收获方式，一种是分段收获，即先靠人工将鲜食大豆整株起收，然后运送到场上利用固定式豆荚脱离机进行脱荚处理，一种是田间联合作业。山东曲阜牧源机械有限公司在2014年研制生产的ST-400青毛豆摘荚机（如图3），该机操作简单、脱荚干净、效率较高，每小时可摘荚400 kg左右，它的工作原理是采用两相电动机或柴油机马达为动力源，通过机器内部设置的橡胶刺辊，将豆荚锤落下来，然后通过风机清选将荚叶分离，从而完成摘荚工作。江苏泰兴立君机械设备有限公司生产的LJ-MD型采摘毛豆机，采用橡胶齿，柔软可靠，不伤豆荚，效率较高，主要出口东南亚国家。

2015年11月11日，南通市农机化技术推广中心与海门市万科保田机械制造有限公司、江苏省农业机械技术推广站等单位联合研发的青毛豆联合收获机，通过江苏省农业机械试验鉴定站鉴定，为国内首台通过鉴定的毛豆收获机型。该机械每小时可采摘1亩以上，是人工采摘的70倍左右，能解决鲜食大豆长期以来依赖人工收获的问题。2016年，春风牌鲜食大豆联合收割机问世，该机为小型机的代表，包括机体、脱荚滚筒、压带装置、夹持带和分选机构，结构紧凑，操作简单、方便，毛豆脱荚迅速干净。河北雷肯农业机械有限公司成功研发出适合我国种植模式、品种的4YZ-MD自走式毛豆收获机（如图4），并在广东、浙江等地进行了上百次田间实验，该机型采净率、破损率、含杂率等主要作业指标较好，收获效率高，每小时可收获6～10亩青毛豆，作业效率是人工采摘的数百倍，该机型的问世，标志着国内青毛豆生产彻底实现了全程机械化，对推动我国青毛豆种植的产业化发展具有重要意义。

1.3 黑龙江省鲜食大豆生产机械化现状

近年来，随着国家农业供给侧结构性改革的不断实施，黑龙江省的种植结构也不断进行了调整，鲜食大豆的种植面积也在不断扩大。2020年3月1日，黑龙江省农业农村厅发布2020年黑龙江省农业主推技术：鲜食大豆（毛豆） 绿色优质高效生产技术，将在全省范围内大力发展鲜食大豆生产。相比较南方丘陵小地块，黑龙江省土地平坦，土壤肥沃，更适合大面积种植鲜食大豆，自然条件优越。

在鲜食大豆全程机械化种植方面，由于黑龙江省是我国大豆主产区，耕整地、中耕施肥、植保等环节机械化水平很高，但在机械化收获方面同样存在短板，基本采取人工采摘和场上脱荚相结合的方式，国外大型鲜食大豆收获机价格昂贵，不能全面适应农户需求，目前种植户对价格低廉，可靠性高的自走式鲜食大豆联合收获机的需求较为迫切。黑龙江省农业机械工程科学研究院收获团队经过多次调研，现正在进行设计新型适合东北寒地黑土的鲜食大豆收获机，目前已取得阶段性进展。

2 黑龙江省鲜食大豆生产发展建议

2.1 政府积极引导，扩大鲜食大豆种植面积

普通大豆受制于外围市场影响，竞争力很低，目前国家补贴力度较大，农户收益相比前几年有一定提高，但持续性不强，政府可以早布局，早谋划，积极引导大豆农户向鲜食大豆种植发展，有利于增加豆农收入，更有利于农业种植结构的调整。

2.2 加大鲜食大豆农机装备科研投入

建議省科技厅设立大型鲜食大豆联合收获机重大专项，加大科研人力物力投入，组织科研单位、农业大学及相关企业成立攻关团队，研究适合黑龙江省的大型鲜食大豆收获机，从鲜食大豆的植株物理特性入手，进行相关课题研究并实施，为机械部件设计提供有利技术支撑，重点研究脱荚部件、清选部件及智能化等关键技术，研制收获效率高、脱荚率高、破损率小的收获机，提高鲜食大豆机械化水平。

2.3 重点扶持鲜食大豆相关深加工企业

建议政府重点扶持鲜食大豆深加工企业，解决鲜食大豆大面积种植后所产生的冷库存储、加工及销售问题，帮助龙头企业做大做强，争创知名品牌，打造产业标杆，从而带动整个鲜食大豆产业链向更加健康的方向发展，为黑龙江省农业经济的蓬勃发展注入新的动力。

参考文献：

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