广东水稻生产机械化全程减损技术综述

2022-11-15 03:44陆萍陈华王周宇黄燕娟
现代农业装备 2022年5期
关键词:烘干机减损收割机

陆萍,陈华,王周宇,黄燕娟

(1.广东省现代农业装备研究所,广东 广州 510630;2.华南农业大学,广东 广州 510642)

0 引言

为贯彻落实习近平总书记关于毫不放松抓好粮食生产和“厉行节约、反对浪费”重要指示精神,2020 年以来,国家和各省市出台了一系列关于粮食生产减损的实施意见和技术指引。作为南方双季稻重要产区,广东在2021、2022 年相继出台了《广东省水稻机械化收获减损技术指引(试用)》《广东省水稻机械化收获减损技术指引(2022 年修订)》[1-4]。

2020 年,广东省水稻耕种收综合机械化水平达75.29%,机播水平为26.20%,机收水平为93.69%。据统计,截止到2022 年7 月,全省3 t 及以上循环式烘干机2 040 台,年机械化烘干能力220.65 万t,机械化烘干率20.06%。广东2021 年水稻播种面积1 827 hm2,稻谷产量为1 105 万t。水稻机收损失每降低1个百分点,理论上全省每年可增收稻谷约1 亿kg,相当于在不增加任何投入的基础上扩种27 万亩(1 亩=0.067 hm2)“无形良田”。除机收环节外,其他各环节损失率的降低,都将为水稻生产带来非常可观的增收效应,真正做到减损即是增收。

在水稻机械化生产过程中,水稻种植、田间管理、收获、干燥、仓储各环节的机械化作业技术水平和质量,都将为稻谷机械化减损工作带来直接效益。本文从这5个环节对水稻生产机械化减损技术进行探讨,旨在为水稻生产机械化减损提出技术途径[5-6]。

1 机械种植减损

目前水稻的种植方式有直播(水直播、旱直播)、移栽(平盘插秧、钵体苗移栽)、抛秧(无序抛秧、有序抛秧)。种植减损要选用宜机的品种,确定适合当地的机械化种植方式。减少自然灾害造成的谷种流失、损害和机械伤苗,既节省种子,也确保种苗质量和苗数。

1.1 选择宜机品种

优先选用成苗率高、早生快发、丰产、稳产、抗倒伏、抗病虫害、落粒性适中、熟期适宜的品种,在广东省农业农村厅公布的12个宜机化水稻品种中,有7个适宜机插的水稻品种,包括合丰丝苗、黄华占、粤禾丝苗、金农丝苗4个常规稻品种和泰优208、广8 优165、广8 优金占3个杂交稻品种;5个适宜机直播的常规稻品种,分别为粤禾丝苗、南油丝苗、莉香占、黄广农占、黄华占。

1.2 采用宜机化种植方式

各地应根据当地环境条件和管理水平采用适宜的机械化种植方式,包括机插、直播、插播、飞播等。由于环境条件和自然灾害的不确定性,主推机插秧种植方式,推广精量播种、种肥同播等技术,提高播种质量,有条件的地区可推广水稻工厂化集中育秧。种植方式不同,造成种植环节水稻损失的原因也不同,如表1 所示。

表1 不同种植方式造成水稻损失的主要原因

2 田间管理减损

在田间管理环节,做好农艺管理,保持植株健康生长状态,防止虫、草、鸟、鼠害,保持成熟度一致。

2.1 农艺管理

坚持晒种、除杂和消毒,提高种子活力、成苗率和成苗质量、防止病虫草害;苗期注意防治杂草和福寿螺。大田期应构建丰产、抗逆(抗病虫害和倒伏)植株群体,养分适当后移,加重穗肥施用比例,对于群体偏弱、叶色偏黄的植株可施粒肥(尿素2~3 kg/亩);浅水分蘖,群体封行后要及时晒田(倒二叶前停止),控制无效分蘖,增加机械收获通过性,穗期灌足水(水层2~3 cm)促抽穗扬花,收获前7 d 断水,其他时间干湿交替管理;注意防控螟虫、纹枯病、稻纵卷叶螟、白叶枯病。

2.2 防鸟、鼠、草害

为防止鸟类食谷,可采用声音驱鸟(仿噪声、超声波、鹰的叫声等)、光驱鸟(阳光反射、发光、激光等)、形驱鸟(仿人形、鹰形等)等驱鸟器;为防止鼠害,可采用农田捕鼠器、药物驱鼠、声波驱鼠、风炮驱鼠或建防鼠墙等措施;此外,应采用中耕除草机及时清除水稻行间、株间的杂草。

2.3 规范操作

机械化田间管理,除了病虫草害等造成的损失外,使用植保机械、施肥和除草机械不当也会造成损失,因此要规范植保等机具的操作,减少打药、施肥、除草的碾压和不均匀造成的损失。

3 机械收获减损

在确定适宜收获期后,严格按照作业质量标准和操作规程进行收获作业。

3.1 确定适宜收获期

水稻的完熟期或蜡熟期较为适宜收获[7]。广东早造籼稻适宜收获期为齐穗后28~35 d,中造籼稻为齐穗后30~35 d,晚造籼稻为齐穗后30~40 d。如遇台风暴雨等天气,可适当提前收获。

3.2 作业前检查调试机具

收获机造成损失的主要原因包括:①割台落粒损失;②脱粒清选夹带损失;③清选风扇风力过大造成的吹离损失;④输送过程中造成的破损等[8]。因此,作业前要按照使用说明书要求做好机具检查调试,将各部件调整至最佳技术参数状态,预防故障的发生。正式作业前要进行试割。

3.3 机收作业质量要求和测定方法

3.3.1 作业质量要求

正常作业条件下,水稻收获作业质量标准为:全喂入水稻联合收割机总损失率≤3.5%,破碎率≤2.5%,含杂率≤2.5% ;半喂入水稻联合收割机总损失率≤2.5%,破碎率≤1.0%,含杂率≤2.0%。茎秆切碎合格率不低于90%。

3.3.2 简易测定法

采用“半米幅宽法”进行测定:选择自然落粒少的田块,在收割机稳定作业区域,选3个不同行程内随机各取1个取样区(沿着收割机前进方向长度取0.5 m),收集掉落地上的籽粒个数,根据当地的稻谷千粒重(或落地籽粒称重)和平均亩产量估算损失率,取3个损失率的平均值。

取样区损失率计算公式为

式中:

Si——第i个取样区损失率,%;

Wi——为第i个取样区落地籽粒质量,g;

M——收割机工作幅宽,m;

L——水稻亩产量,kg/亩。

如果没有称重条件,可以用往年稻谷千粒重估算落地籽粒质量。以水稻千粒重21 g,亩产量450 kg,工作幅宽为2 m 的收割机为例,按照全喂入收割机标准损失率≤3.5%,“半米幅宽法”1个取样区域内落地籽粒不超过1 125 粒。不同水稻品种按千粒重和亩产量以及收割机工作幅宽确定落地籽粒标准粒数。

3.4 减少机收环节损失的措施

3.4.1 选择适用机型和行走路线

收割易脱粒品种或留茬高度较高时,一般使用全喂入收割机;收割难脱粒品种或留茬高度较低时,一般使用半喂入收割机。检查作业田块,陡峭地方需铺通行桥板,去除田间障碍物。正确开出割道,选择合适的行走路线。对于长和宽相近、面积较大的田块,采用四边收割法;对于长宽相差较大、面积较小的田块,采用梭形双向收割法;对于大田块,采用分块收割法。

3.4.2 选择作业速度

根据收割机喂入量确定作业速度,作业过程中尽量保持发动机在额定转速下运转。地头作业转弯时,适当降低速度,提升割台,防止割台掉穗。如果产量超过600 kg/亩,应减少割幅或增加留茬高度,减少喂入量。若田间杂草较多,应放慢收割机前进速度,减少喂入量。严禁使用行驶档进行收割作业。

3.4.3 收获损失过大时机具的调整

作业过程中,要随时查看作业效果,发现损失变多,要及时调整机具,使机具恢复良好状态。当割台损失大时,调整拨禾轮转速和拨板角度,调整割台输送搅龙与底板间隙等;当夹带损失大时,检查凹板筛是否堵塞,检查脱粒滚筒皮带松紧度,调整螺旋导板倾角等;当清粮损失大时,调节风扇进风量、振动筛角度及清粮皮带松紧度等。

3.4.4 收割潮湿水稻

作业时要降低收割机行走速度,适当提高割茬高度,发动机油门须保持在大油门状态。如发现凹板筛堵塞,应及时清理。适当调大清粮风扇进风量(两侧调整到一致)及振动筛筛片的下漏间隙。有露水时,要等露水消退后再开始作业,避免雨中作业[9]。

3.4.5 收割倒伏水稻

应提前7 d 左右排放田中积水,收割时间最好选择晴好天气。作业时必须使用低速档。采用全喂入收割机收割时,调节拨禾轮与割刀的相对位置,并将割台降至适宜高度。顺割作业时,拨禾轮位置应适当前移、拨禾弹齿应调成向后倾斜15~30°。倒伏角超过45°时采取逆割,逆割作业时,拨禾轮位置应适当后移、拨禾弹齿应调成向前倾斜15~30°。采用半喂入收割机收割时,分禾器前端调低、扶禾器高度调高但不要碰到穗头。严重倒伏时应采取顺割并调快扶禾(链条)速度。

3.4.6 收割过熟水稻

过熟水稻穗茎易折断、易落粒,应使用全喂入收割机,尽量减少留茬高度,控制作业速度。

4 机械烘干减损

收获后的稻谷,根据烘干能力,应做到随收随烘,避免湿谷长期堆放造成霉变损失。

4.1 机具选配

选用适宜的机型和配套设备。推荐选用循环式烘干机,宜选用绿色环保节能的生物质、热泵热源。烘干中心应配备烘干前处理设备、烘干后集中出粮、仓储系统等,如粮食清选机、输送机、谷物暂存仓等。谷物暂存仓的容料量应为烘干机处理量(批处理量)的1.0~1.5 倍。需配备谷物水分检测仪器设备。

4.2 检查调试

作业前按使用说明书要求对烘干机进行检查、调试、维修和保养,调试合格且所有机械设备空车运转正常后才开始作业。

4.3 技术要点

4.3.1 烘干前处理

稻谷烘干前要进行初清,含杂率≤2%,不得有泥土、沙石、长茎秆、麻袋绳、聚乙烯膜等杂物。烘干前需测定谷物的初始含水率,同一批烘干的稻谷水分不均匀度应≤3%。接收湿谷堆放时,水分差大于3%的应分堆摆放,且一边进湿稻谷一边通冷风循环干燥,时间不小于4 h。暂存谷堆下应放置地上笼进行通风。

4.3.2 烘干工艺

循环式烘干机需多次干燥→缓苏→冷却,直至达到标准含水量(籼稻≤13.5%)。

干燥温度对减少稻米加工损失至关重要。横流式烘干机的热风温度为53~65 ℃;混流式烘干机的热风温度为50~60 ℃;烘干种子的热风温度要低于50 ℃。

烘干过程中,及时观察粮温,通过调整热风温度使粮温控制在40 ℃以下为宜,最高不超过43 ℃。控制加热时间与缓苏时间的比例,干燥缓苏比为1:2~1:4。热泵烘干机的热风温度不高于55 ℃为宜。

烘干丝苗香稻时,推荐采用混流式干燥模式,缓苏比1:2~1:3,热风温度不超过48 ℃,粮温不超过35 ℃。香稻建议以中小型冷库进行储藏保鲜,储藏保鲜温度要求在12~18 ℃。

当环境温度大于33 ℃、稻谷水分大于24%时,要在收获后10 h 内进行烘干。

4.3.3 作业质量要求

循环式烘干作业质量标准为:破碎率增值≤0.3%;干燥不均匀度≤1%;爆腰率增值≤2%;烘后色泽气味无明显变化,无热损伤粒、焦糊粒。

5 水稻仓储减损

烘干后的粮食,根据要求选择对应的仓储方式,按照技术要点的要求采取适宜的温度、湿度和堆放形式。

5.1 机具选配

仓储时间超过3个月的粮食,建议采用冷库低温储藏,在南方地区最好配套湿度调控设备。推荐使用保温库体和制冷机组来控制温湿度,因空调机温度达不到15 ℃以下,所以不建议使用空调机。小型粮仓建议使用风冷制冷机组,大型粮仓建议使用水冷机组;保温库体用预制聚氨酯保温板或现场喷涂聚氨酯保温。

仓储时间不超过3个月的粮食,可采用通风较好的仓储系统。建议使用钢板仓存放,根据粮温情况,通过风冷机或风机通风降低粮温。

5.2 检查调试

仓储设备闲置期间,制冷机组每月至少运行1次,每次不小于1 h。开机前检查电压、压力、冷却塔的水位、温湿度传感器是否正常。制冷机组压力异常时,要尽快找到漏点,修补好并添加制冷剂;冷却塔要保证水量充足。

5.3 技术要点

冷库的储藏温度12~18 ℃,相对湿度50%~75%为宜。采用袋装或吨袋装载粮食,在库内码垛整齐,留有通道和通风道,定期检查粮食的质量变化情况。通风仓可采用自然通风或谷冷机,防止粮食质变或结块。

6 结语

广东省政府办公厅于2022 年印发了《广东省粮食节约减损实施方案》(粤办函[2022]257 号)[10],要求强化生产环节节约减损、加强粮食储存环节节约减损等。强调要突出重点领域和关键环节,强化刚性制度约束,推动粮食全产业链、各环节节约减损协同发力,取得实效。水稻生产全程机械化是水稻生产发展的必然趋势,在水稻全程机械化生产过程中,提高水稻用种水平、强化水稻生产技术支撑、减少田间地头收获损耗、改善水稻产后烘干条件、支持引导农户科学储粮等措施,都将为水稻减损增收工作带来实质性的贡献。

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