品種和土壤特性對(duì)油菜機(jī)械化直播的影響探析

1、品種和土壤特性對(duì)油菜機(jī)械化直播的影響探析關(guān)鍵詞：油菜; 機(jī)械化; 影響因素; 免耕直播; 收獲方式;Abstract：Rapeseed is the largest oil crop in China. The domestic demand for rapeseed oil is also huge. Therefore, ensuring the high yield and stable yield of rapeseed is of great significance to the supply of edible oil in China. Mechanization can pr

2、ovide technical support for the sustainable development of agricultural production, especially in the labor-intensive industry of rapeseed production. At present, the bottleneck restricting the mechanization level of rapeseed in China is mainly in the live broadcast, transplanting and harvesting. Th

3、e production machinery can only give full play to its advantages if it is compatible with other factors. In this paper, the suitable agricultural machinery was selected for the no-tillage live broadcast of rapeseed and the segmentation and combined harvesting experiments. The results showed that the

4、 Urumqi butter vegetable in the yellow brown soil field had the highest number of seedlings and the highest yield, and a better no-till live effect was obtained. Compared with the harvest, the combined harvest has lower oil content and higher loss rate, but consumes less labor and fuel, and can achi

5、eve higher planting benefits under different varieties and soil factors. This study screened two factors and combinations of harvesting methods suitable for mechanized production of rapeseed, which could provide a basis for optimization of technical routes.Keyword：rapeseed; mechanization; influencin

6、g factors; no-till live broadcast; harvesting method;0 、引言油菜在我國(guó)有幾千年的種植歷史,目前面積達(dá)到0.07億hm2,是種植規(guī)模最大的油料作物。油菜種子富含菜籽油,出油后剩余的餅粕中也含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可以直接用作飼料和肥料。近些年,油菜花還被作為旅游資源進(jìn)行開發(fā),體現(xiàn)出了更豐富的應(yīng)用價(jià)值1。我國(guó)油菜的總產(chǎn)量約占世界的三分之一,且國(guó)內(nèi)對(duì)菜籽油的消費(fèi)量巨大,導(dǎo)致油菜的產(chǎn)能相對(duì)不足,每年需要通過大量進(jìn)口大豆來彌補(bǔ)。因此,保證油菜的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),對(duì)我國(guó)的食用油供應(yīng)具有重要意義。從20世紀(jì)80年代開始,我國(guó)油菜栽培以育苗移栽模式為主,并在長(zhǎng)江流域等

7、重要的油菜產(chǎn)區(qū)普及。這種栽培模式有利于提高油菜的單位面積產(chǎn)量,一定時(shí)期內(nèi)推動(dòng)了油菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展2。育苗移栽模式屬于勞動(dòng)密集型,農(nóng)藝操作較多,對(duì)人工的需求量大。隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的流失,油菜種植收益出現(xiàn)下降趨勢(shì),農(nóng)民種植油菜的積極性受到影響3。依托現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步,改良油菜的種植模式,同時(shí)引入農(nóng)業(yè)機(jī)械降低勞動(dòng)強(qiáng)度已經(jīng)勢(shì)在必行。張春雷等在長(zhǎng)江流域選擇多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行多年的試驗(yàn),比較了4種油菜栽培方式的產(chǎn)量水平和收益情況,發(fā)現(xiàn)機(jī)耕直播具有最高的凈收益,為解決當(dāng)前油菜生產(chǎn)所面臨的問題提供了指導(dǎo)2。農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)效率高,且能大幅降低對(duì)勞動(dòng)力的需求,提高作物的種植收益。油菜的全程機(jī)械化生產(chǎn)過程包括機(jī)械整地、機(jī)械播種

8、、機(jī)械移栽、機(jī)械收獲及機(jī)械加工等,而目前制約我國(guó)機(jī)械化水平的瓶頸主要在直播、移栽和收獲這3個(gè)環(huán)節(jié)上4。人工灑播相比機(jī)械直播要耗費(fèi)更多的人力,且給后續(xù)的間苗和雜草防治帶來麻煩,劣勢(shì)較為明顯5。對(duì)此,吳明亮等設(shè)計(jì)了一種2BYF-6型油菜免耕聯(lián)合播種機(jī),能一次完成開溝、播種、施肥和覆土的作業(yè)。試驗(yàn)表明:該型機(jī)械能夠大幅降低油菜播種環(huán)節(jié)的成本6。田波平等研制了2BFQ-6型油菜精量聯(lián)合直播機(jī),在實(shí)現(xiàn)油菜籽精量播種的同時(shí),還能完成與2BYF-6型相似的一系列作業(yè),播種的質(zhì)量較高,為油菜生產(chǎn)者提供了更多的播種機(jī)型號(hào)7。根據(jù)我國(guó)的具體國(guó)情,金誠(chéng)謙提出油菜移栽機(jī)械的發(fā)展方向是田間育苗為主要技術(shù)模式,中小型和多

9、功能為主要機(jī)型8。相比于直播和收獲,油菜移栽可用的成熟機(jī)械相對(duì)較少,江蘇、湖北和湖南等地在該方面的試驗(yàn)獲得了技術(shù)上的突破,但自動(dòng)化水平不高,操作過程對(duì)人工較為依賴,移栽質(zhì)量不太理想,需要進(jìn)行較大的改進(jìn)后才能推廣應(yīng)用9。收獲是油菜機(jī)械化生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),作業(yè)水平對(duì)油菜的種植效益有著明顯的影響。油菜的機(jī)械收獲方式有分段收獲和聯(lián)合收獲兩種,與人工收獲相比它們?cè)斐傻目倱p失率較大,但是種植效益更高10。兩種機(jī)械收獲方式對(duì)油菜品質(zhì)的影響不同,適用的栽培模式各異,需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇11,12。我國(guó)南方的油菜主栽品種為甘藍(lán)型,植株高大且分支分叉多,增加了機(jī)械收割時(shí)的分行和切割難度13。研究表明,抗裂角和抗

10、倒伏是機(jī)械化生產(chǎn)對(duì)油菜品種最主要的特性要求?？沽呀强梢詼p少油菜機(jī)械收獲時(shí)因裂角落粒而造成的損失,而抗倒伏可以保證機(jī)械收獲的順利進(jìn)行。此外,油菜品種還具有萌發(fā)力強(qiáng)、早熟、半矮稈等特性,則更適合于機(jī)械化生產(chǎn)。油菜的機(jī)械化生產(chǎn)效益除了與機(jī)械和油菜品種這兩個(gè)主體有關(guān)外,還受到其它多種因素的影響,可以歸納為農(nóng)業(yè)資源與體制、經(jīng)濟(jì)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境這幾大類14。田間土壤特性是其中的一種重要因素,具體指標(biāo)包括土壤含水量及力學(xué)性質(zhì)等,它們對(duì)油菜的機(jī)械直播和移栽效果都會(huì)產(chǎn)生影響15。為此,針對(duì)品種特性和土壤特性這兩種因素,分析它們對(duì)油菜機(jī)械化直播的影響,同時(shí)設(shè)置不同的收獲方式評(píng)價(jià)種植效益,以便為技術(shù)路線的選擇提供依據(jù)

11、。1、 摘植及收獲機(jī)械試驗(yàn)所用的機(jī)械包括油菜免耕直播機(jī)、分段收割機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)。免耕直播機(jī)為武漢的黃鶴牌2BFQ-6型油菜精量聯(lián)合直播機(jī),原型機(jī)由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)研制。該直播機(jī)由雷沃M604L-E型輪式拖拉機(jī)牽引并提供動(dòng)力,作業(yè)幅寬200mm,一次播種6行,同時(shí)完成開溝、破茬、播種、施肥和覆土等作業(yè)。播種機(jī)采用正負(fù)氣壓組合式的排種器,具有較好的播種均勻性,能夠?qū)崿F(xiàn)油菜的精量播種。機(jī)械的播種量在2.253.00kg/hm2之間可調(diào),最高工作效率達(dá)到0.6hm2/h。油菜的分段收獲由割曬機(jī)和撿拾脫粒機(jī)完成。割曬機(jī)采用星光至尊4SY-2.0型油菜割曬機(jī),原型機(jī)由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所和星光農(nóng)機(jī)股份有

12、限公司共同研制。機(jī)械的配套動(dòng)力為50kW,作業(yè)幅寬2.5m,作業(yè)效率可以達(dá)到0.4hm2/h,割曬的總損失率較小。撿拾脫粒機(jī)采用4SJ-1.8型履帶式油菜撿拾脫粒機(jī),由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所和湖州星光農(nóng)機(jī)制造有限公司共同設(shè)計(jì)。機(jī)械的組成部分包括撿拾裝置、割臺(tái)裝置、輸送裝置、脫粒裝置、行走裝置和清選裝置6個(gè)部分,具有自走能力,也能完成稻麥的收獲。撿拾脫粒機(jī)的動(dòng)力為45kW,作業(yè)幅寬1.8m,最大生產(chǎn)效率可以達(dá)到0.5 hm2/h,油菜的總損失率小于5%,且具有較高的可靠性。油菜的聯(lián)合收獲用碧浪4LZ-1.8型全喂入履帶式聯(lián)合收割機(jī)完成。該型機(jī)械由中機(jī)南方機(jī)械股份有限公司生產(chǎn),采用油菜專用割臺(tái)

13、,鏈條輸送,雙層篩清選。聯(lián)合收割機(jī)的動(dòng)力為36.7kW,割幅寬度1.8m,喂入量1.8kg/s,最高生產(chǎn)效率達(dá)到0.4 hm2/h。整機(jī)設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡(jiǎn)單,收割油菜的總損失率小于10%。2 、油菜品種和土壤類型試驗(yàn)在本單位的試驗(yàn)基地中進(jìn)行,設(shè)置品種特性和土壤特性這兩種影響因素。油菜品種是烏魯木齊黑油菜和烏魯木齊黃油菜,分別屬于白菜型和芥菜型,具有耐貧瘠、耐干旱和抗寒的特性,在西北各省區(qū)具有一定的種植規(guī)模。選擇兩個(gè)試驗(yàn)田塊:一種為黃棕壤,自然肥力較高,試驗(yàn)過程中的總平均含水率為23.2%,總平均貫入阻力為157N;另一種土為栗鈣土,自然肥力較低,試驗(yàn)過程中的總平均含水率為18.5%,總

14、平均貫入阻力為134N。3、 試驗(yàn)設(shè)計(jì)單個(gè)試驗(yàn)田塊的面積約為0.5hm2,分為相同的4個(gè)大區(qū),每個(gè)油菜品種種植2個(gè)大區(qū),各大區(qū)用種量相同。油菜種植采用免耕直播的方式,記錄直播機(jī)作業(yè)的燃料消耗量。直播過程中統(tǒng)計(jì)種子破損率,出苗后統(tǒng)計(jì)出苗數(shù)。進(jìn)行常規(guī)的高產(chǎn)栽培管理,成熟后從每個(gè)大區(qū)中均勻選擇6個(gè)5m×5m的區(qū)域考察油菜的生育期、千粒質(zhì)量并測(cè)產(chǎn),以反映該大區(qū)油菜的實(shí)際產(chǎn)量;然后,對(duì)相同品種的兩個(gè)大區(qū)分別進(jìn)行機(jī)械分段收獲和機(jī)械聯(lián)合收獲,比較不同機(jī)械收獲方式的含油率、油菜損失率和種植效益。4、 試驗(yàn)結(jié)果與分析采用免耕直播的種植方式,直播機(jī)在黃棕壤田塊中消耗的燃料成本高于栗鈣土田塊,沒有受到油

15、菜品種的影響。其原因是黃棕壤田塊的貫入阻力更大,導(dǎo)致機(jī)械行進(jìn)時(shí)需要更強(qiáng)的動(dòng)力。直播的種子破損率僅與油菜品種有關(guān),烏魯木齊黃油菜品種高于烏魯木齊黑油菜品種,可能是由種子的大小和形態(tài)決定。直播的出苗數(shù)同時(shí)受油菜品種和土壤類型的影響,黃棕壤田塊中的烏魯木齊黃油菜出苗數(shù)最多,如表1所示。免耕直播的油菜品種在不同土壤中的生育期不同,相差912天。土壤的含水率因類型而異,油菜種子在低含水率的土壤中萌發(fā)較慢,生長(zhǎng)發(fā)育相應(yīng)的延遲,會(huì)給后續(xù)的機(jī)械化作業(yè)帶來影響,這一問題需要在播種時(shí)給予考慮。油菜籽的千粒質(zhì)量在不同土壤中沒有較大差異,主要由品種的特性決定。免耕直播的油菜實(shí)際產(chǎn)量與生育期一樣,同時(shí)受到品種和土壤類型

16、的影響,黃棕壤田塊中的烏魯木齊黃油菜產(chǎn)量最高,取得了較好的免耕直播效果,如表2所示。表1 品種和土壤特性對(duì)免耕直播效果的影響表2 免耕直播的油菜農(nóng)藝性狀分析不同收獲方式的相關(guān)指標(biāo)發(fā)現(xiàn):聯(lián)合收獲相比分段收獲的含油率較低,且損失率較高,這與之前的研究報(bào)道結(jié)果是一致的。但是,由于聯(lián)合收獲方式消耗的人工和燃料較少,因此在不同的品種和土壤因素下都能取得更高的種植效益,如表3所示。表3 不同收獲方式下的油菜種植效益續(xù)表35、 結(jié)論選擇合適的農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)油菜進(jìn)行免耕直播,以及分段和聯(lián)合收獲試驗(yàn),分析品種和土壤特性對(duì)油菜機(jī)械化直播效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:黃棕壤田塊中的烏魯木齊黃油菜出苗數(shù)最多,且產(chǎn)量最高,取得

17、了較好的免耕直播效果。設(shè)置不同的收獲方式評(píng)價(jià)種植效益,結(jié)果表明:聯(lián)合收獲相比分段收獲的含油率較低,損失率較高,但消耗的人工和燃料較少,因此在不同的品種和土壤因素下都能取得更高的種植效益。本研究篩選出了適合油菜機(jī)械化生產(chǎn)的兩種因素和收獲方式組合,可以為技術(shù)路線的優(yōu)化提供依據(jù)。參考文獻(xiàn)1 張哲,殷艷,劉芳,等.我國(guó)油菜多功能卡發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策J.中國(guó)油料作物學(xué)報(bào),2018,40(5):618-623.2 張春雷,李俊,余利平,等.油菜不同栽培方式的投入產(chǎn)出比較研究J.中國(guó)油料作物學(xué)報(bào),2010,32(1):57-64.3 王進(jìn)紅,吳鵬輝,稂曉嘉,等.江西油菜機(jī)械化播種研究現(xiàn)狀J.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),

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