赵一霁,刘征明,万 勇
(四川省农业机械研究设计院,四川 成都 610066)
油菜是我国主要的油料作物之一,种植区域广泛,四川省油菜面积、产量均居全国第一位。由于四川省地形条件复杂,丘陵山地油菜种植面积占比高,油菜种植集中度低,经营规模小,根据四川省冬油菜的生长状况和特性,农民偏向传统育苗移栽模式种植油菜,而采用移栽方式种植的油菜,其株型大、分支多、分支交叉,给联合收获带来很大困难[1]。多种因素制约着四川省油菜机械化生产发展,单一的机械化生产方式不能满足四川省广大产区复杂的生态环境要求和农机制度,因此各地区探索因地制宜的油菜机械化生产方式尤为重要。
油菜机械化生产前提是优选适宜机收油菜品种,根据当地气候情况、生态条件与特点,在主推品种中选择抗倒伏、抗病、抗裂角性较强、较适合密植、植株较矮、株型较紧凑、角果层较集中、成熟落黄一致性较好的优质高产品种。通过近年来试验示范,川油系油菜籽在四川省普及率已达到1/3,川油系列的油菜籽抗倒性能强,为大规模机械化收割提供了必要条件。
对油菜机械化生产全过程进行分析,种植、收获环节是油菜生产机械化的短板,机械化关键技术研究推广在于播种和收获阶段。采用油菜轻简化高效栽培技术,通过油菜直播合理密植,能增加光能利用率、提高肥料利用率、减轻草害、提升抗倒伏性。目前无人机播种适应机械浅耕开沟播种和机械免耕开沟播种,已在油菜种植大户、专业合作社和试验示范基地应用推广,效果良好。目前重点研究推广机械收获,包括机械联合收割和两段机械割晒两种方式。相较于油菜传统人工移栽和人工收获,油菜机械化直播油菜籽成熟度一致性高,再通过机械收割,劳动生产效率大幅度提升,提高了农民种植油菜的积极性。
图1 油菜机械化生产流程
油菜直播栽培技术与育苗传统人工移栽相比较,省去了育苗、拔苗、栽苗及浇定根水等环节,且没有缓苗期。其生育特性具有:前期出叶速度快;植株扎根浅;有效分枝少;全生育期短。油菜直播栽培技术优点:一是减少了劳力投入,降低了劳动强度和生产成本;二是在采取配套栽培措施条件下直播油菜产量可获得与育苗移栽相当产量;三是成熟落黄一致性较好且植株较矮适宜于机械收获。
油菜直播分为机械播种和无人机播种:机械播种应根据土壤墒情、前茬作物类型以及当地播种机使用情况,选择具有一次完成浅耕灭茬、开沟作畦、播种、施肥等多种工序联合直播机,或免耕精量油菜直播机等;无人机播种利用农用无人机进行免耕、旋耕飞播,主要适用于稻油轮作模式,目前已在四川省油菜种植示范区和各个专业合作社应用推广。
油菜收获分为机械联合收割和两段机械割晒两种方式,各地应根据油菜种植方式、气候条件、种植规模、田块大小等因素因地制宜选择适宜的收获方式。
机械联合收割,对于直播油菜或株型适中的移栽油菜,在全田90%以上油菜角果外观颜色全部变黄色或褐色,可选用一次性能完成收割、脱粒、清选的油菜联合收割机,以实现茎秆齐地留茬,分枝、茎秆全部一次性还田。两段机械割晒,在全田80%以上油菜角果外观颜色呈黄绿或淡黄,种皮也由绿色转为红褐色时,可先用两段割晒机先进行割晒作业,再将割倒的油菜就地晾晒5~7d,待主茎发黄、成熟度达到95%后,配套油菜捡拾脱粒机进行捡拾、脱粒及清选作业。
油菜高产栽培技术同油菜机械生产方式相互适应、融合尤为重要。加大投入进行农机农艺融合的探索,用科技提高机械化发展质量[2]。农机农艺融合包括农艺要适应农机和农机要适应农艺两个层面。
3.3.1 农艺要适应农机 不同油菜栽培方式和生产技术质量的差异导致出现部分油菜机械收割质量差,甚至无法进行机械收割的情况。国家现代农业产业技术体系四川省油菜创新团队从农机农艺融合和多岗位协作出发,2021年在广汉市高坪镇、南丰镇,三台县永明镇等地进行油菜直播栽培示范,示范区采用抗倒性强的高产品种、轻简化直播(无人机飞播、机械半旋条播)、油菜专用缓控释肥、迟播密植等关键和分段收获技术,省工5~7个/667m2,肥料利用率可提高8%以上,实现了农机农艺融合、肥料高效利用、省工节本增效。
3.3.2 农机要适应农艺 针对四川省等长江上游冬油菜种植优势生态区油菜机械收获特点,四川省农业机械研究设计院研制了4ZS-200油菜籽联合收获机,配置油菜专用复合脱粒系统与专用割台,具有脱净率高、总损失小、含杂率低等优点。目前四川省天府菜油重大推广项目主要推广示范两段机械割晒技术,引进了南京农业机械化研究所研制的4SY-2.3、4SY-2.4型油菜割晒机。基于轻简化直播油菜高产示范区油菜生长特点,四川省农业机械研究设计院研制了4SLY-240油菜割晒机、4SDY-240油菜割晒机,并在2021年绵阳市安州区和三台县油菜机械割晒现场观摩会进行示范推广。
为了深入推进四川省油菜收获机械化,2021年油菜收获期笔者在四川省新都区、罗江县、绵阳市安州区和三台县对油菜机械联合收割和两段机械割晒进行了田间性能测试,通过调查各个专业合作社农机装备使用情况、性能测试数据采集、试验数据整理等方式,总结得出两段机械割晒优势明显:一是能够确保油菜在田间充分晾晒,降低青果率,进而提高天府菜油整体品质;二是对于联合收割难度大的育苗移栽油菜以及直播高产油菜,两段机械割晒具有很好的适应性;三是收获损失率小,油菜80%成熟时进行割晒有效防止角果开裂落粒,到油菜完全成熟后进行捡拾脱粒能有效提升脱净率;四是适收期灵活,既能缓解茬口紧张,又可增加机收作业总量;五是风险低,由于是在油菜籽成熟前进行割晒避免了因受不良气候影响导致角果在收获前成片开裂落粒。
单一的收获方式不能满足四川省广大产区复杂的生态环境要求和农机制度,因此因地制宜选择收获方式尤为重要。机械联合收割较油菜两段机械割晒,减少了油菜割倒、拣拾环节,收获成本低,减轻了劳动强度。当油菜植株高度,底荚高度、籽粒含水率、茎秆含水率、角果成熟度一致性符合机械联合收割条件时,采用机械联合收割方式也能保证油菜籽收获品质。针对四川省丘陵地区旱地油菜机械收获,由于田块小、起伏大、无收割机下田作业通道,油菜机械收获难度较大。丘陵地区油菜收割仍以人工割晒、人工拍打脱粒为主,劳动强度较大[3]。虽然目前部分丘陵地区油菜收获作业已采用手扶式小型割晒机,但工作效率不高,示范推广效果不理想。为促进丘陵地区油菜机械化生产,需要加强适宜丘陵地区油菜生产装备研发。
随着油菜轻简化直播(无人机飞播、机械半旋条播)、油菜专用缓控释肥、合理密植和两段机械割晒等技术已在种植大户、专业合作社和试验示范基地得到应用推广,四川省天府油菜品质持续提升。
为继续提升四川省油菜生产机械化水平特提出以下建议:一是建立标准化、规模化、机械化油菜产业基地,集中展示油菜轮作新模式、新技术、适宜机收新品种,农艺要适应农机。制定科学合理、相互适应的农艺标准和机械作业规范,推进油菜标准化、规模化种植,在一定区域范围统一品种和种植模式[4]。二是农机适合农艺,持续推广两段机械割晒技术,加强收获机械装备研发,包括基于倒伏后油菜收获难题,研发适应性更广的油菜两段收获技术装备。针对丘陵地区及小田块油菜种植两段收获要求,研发工作效率高的手扶式小型割晒机。三是要发挥农机购置补贴引导作用,各产油大县应因地制宜选择适宜的机械化生产模式,积极探索开展油菜机播、机收作业补贴,支持农业服务组织、服务型农民合作社等具有一定能力、可提供有效稳定服务的主体。四是组织开展油菜机具跨区作业,积极推进油菜生产机械化、服务产业化,开展农机社会化服务,对农机装备进行管理,促使农机运维管理水平达到高效能。五是指导农户、新型经营主体掌握油菜机械化生产技术要领,普及农业机械设备故障维修技术,提升农用机械设备使用稳定性。