芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)及技術(shù)探討

鄂州市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣中心 張彪

鄂州市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所 祝玲

技術(shù)推廣

芝麻全程機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)及技術(shù)探討

鄂州市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣中心 張彪

鄂州市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所 祝玲

2017年5月份開始至今，我們?nèi)虆⑴c中國農(nóng)科院油料作物研究所芝麻團(tuán)隊(duì)在鄂州開展的芝麻生產(chǎn)機(jī)械化試驗(yàn)研究項(xiàng)目。通過對(duì)3年來試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和思考，與各級(jí)農(nóng)業(yè)、農(nóng)機(jī)專家的交流和討論，對(duì)芝麻精簡化栽培和機(jī)械化生產(chǎn)有了一些想法和體會(huì)。

1 基本情況

（1）地點(diǎn)面積：臨江粑鋪村和段店羅湖村共165畝（1hm2=15畝）。

（2）試驗(yàn)內(nèi)容：精量播種；高效噴藥；聯(lián)合收獲。

精量播種采用拖拉機(jī)配套氣力式小籽粒精密播種機(jī)和電動(dòng)噴霧機(jī)，一次性完成開溝、淺耕、起壟、播種、施肥、覆蓋鎮(zhèn)壓、封閉除草藥劑噴施等工序。

高效噴藥指使用無人機(jī)或植保車高效作業(yè)。播前生物酵素噴施降解前茬秸稈，苗期噴施除草、殺蟲藥劑和多效挫護(hù)苗控苗，收割前噴脫水劑催落葉干燥。

聯(lián)合收獲是使用小籽粒聯(lián)合收割機(jī)一次性完成收割、脫粒和清選作業(yè)。

（3）技術(shù)路線：酵素噴施→滅茬耕整→精量直播→藥劑噴施→脫水催熟→聯(lián)合收獲

2 技術(shù)措施

（1）優(yōu)選品種：選用優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、適于機(jī)收的芝麻品種。暫用中芝13、中芝20兩個(gè)品種，系中科院油料作物研究所培育高產(chǎn)品種。

（2）適時(shí)播種：5月26日～6月10日期間適時(shí)、搶墑播種。合理密植，畝用種200 g，定苗1～1.2萬株，力克“一播全苗”難點(diǎn)。

（3）合理施肥：結(jié)合機(jī)播，畝施45%含量的復(fù)合肥35 kg作底肥。

（4）病蟲草害綜合防控：播種時(shí)用機(jī)械噴施乙草胺封閉除草；苗期噴施多效唑控苗，視雜草情況苗期補(bǔ)殺一次，花期噴施磷酸二氫鉀增粒增重。

（5）適時(shí)機(jī)收：芝麻8成熟時(shí)噴施脫水劑催落葉干燥，3～5 d后使用機(jī)械聯(lián)合收割。

3 試驗(yàn)成效

（1）芝麻生產(chǎn)全程機(jī)械化每個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施，都組織并吸引了農(nóng)民觀摩學(xué)習(xí)，起到了宣傳及示范帶動(dòng)作用。

（2）通過機(jī)械化作業(yè)試驗(yàn)示范，初步掌握了芝麻精簡化栽培、生產(chǎn)機(jī)械化的關(guān)鍵和芝麻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性。如：芝麻品種特性，尤其是株高、抗倒伏、耐裂蒴等對(duì)機(jī)械化作業(yè)的影響；精密播種時(shí)，種子覆蓋鎮(zhèn)壓與土壤特性的關(guān)系、播種機(jī)排肥控制與制造材料選擇、電動(dòng)噴霧機(jī)噴量調(diào)整幅度與除草劑濃度、用量適應(yīng)性等等；高效噴藥機(jī)械的選擇與苗情、地貌、單位面積噴藥總量等因素的關(guān)系；機(jī)收時(shí)，對(duì)芝麻成熟程度的調(diào)控對(duì)收獲損失的影響、割臺(tái)中撥禾輪與切割器位置的調(diào)整等等。

（3）芝麻機(jī)械化生產(chǎn)節(jié)本增收提效目標(biāo)得以體現(xiàn)。據(jù)多點(diǎn)調(diào)查測產(chǎn)，示范片中，中芝13、中芝20的平均畝株數(shù)8 133株和7 887株，理論單產(chǎn)為122.3 kg和118.8 kg。與周邊農(nóng)戶相比，每畝增產(chǎn)10%以上，節(jié)省成本13%以上。

（4）獲取了芝麻機(jī)械作業(yè)各環(huán)節(jié)機(jī)具改進(jìn)相關(guān)數(shù)據(jù)。

4 問題及建議

（1）芝麻精密播種機(jī)播量達(dá)不到要求、出現(xiàn)漏播。芝麻播種機(jī)播量由排種器型孔數(shù)量控制，現(xiàn)有排種器型孔數(shù)為24孔，達(dá)不到芝麻播種密度要求的播量。漏播原因是芝麻含油，籽粒小，排種器工作時(shí)與籽粒相互作用，種子破損并相互粘附，導(dǎo)致排種器型孔被堵塞，形成漏播；而且破碎籽粒粘附更多籽粒堵塞排種器，造成排種不暢，進(jìn)而成段漏播。

氣力式精量排種器對(duì)種籽形狀要求不嚴(yán)，種籽破損率低，作業(yè)速度高，通用性好，適合芝麻這種形狀不規(guī)則種籽的精密播種。排種器型孔數(shù)改成30孔，另配36孔、42孔、48孔型盤，畝播量在250～400 g之間可調(diào)，滿足多種播量要求。對(duì)于籽粒破碎堵塞影響排種性能的改進(jìn)，一是改進(jìn)現(xiàn)有排種器加工和制造工藝，制造優(yōu)質(zhì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品；二是設(shè)計(jì)新型排種器，克服芝麻種籽物理性能對(duì)排種性制約。如：采取靜電吸附種籽方式的排種器進(jìn)行芝麻精播。

另外，試驗(yàn)播種機(jī)能開溝、旋耕、起壟、播種、施肥等作業(yè)，考慮栽培精簡化，在做好防雜草和滅茬前提下，采用免耕直播技術(shù)。

（2）因肥料的形狀、特性等造成播種機(jī)排肥輪不轉(zhuǎn)，排肥口擋板被腐蝕風(fēng)化和毛刷腐爛破損，造成不施肥或漏肥等，均勻施肥失效。應(yīng)選用肥料溶解性不強(qiáng)的粒狀肥料；其次，使用完后注意清潔肥箱、排肥器、管道等；第三，更換相關(guān)部件制造材料。

（3）高效噴藥機(jī)具器械的選擇應(yīng)因時(shí)、因事合理選用。一是試驗(yàn)機(jī)型在播種時(shí)噴施封閉除草劑，藥液量噴施不夠。除草劑使用要求是畝施一包溶于15L水，噴灑到地里形成水膜防草害。作業(yè)時(shí)，畝噴施量只有7～8L。更換高壓、大流量水泵和噴頭，按要求噴施，或更換可濃縮藥劑；二是無人機(jī)攜帶藥量受限制，續(xù)航時(shí)間短，主要用于噴施高濃度藥劑，在芝麻噴藥作業(yè)中可以根據(jù)藥劑特性、植株高低、田塊特點(diǎn)、氣候條件等因素合理選用不同的高效噴施器械，如：各種類型的植保車、植保拖拉機(jī)等。

(4)聯(lián)合機(jī)收損失率高，需要改進(jìn)。據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，所用油菜收割機(jī)收獲，種籽含雜率低小于3%，脫粒機(jī)體損失率小于4%（包括：未脫凈損失率、分離損失率、清選損失率，從收割機(jī)清選排出物取樣統(tǒng)計(jì)計(jì)算，其中未脫凈損失率2.07%），符合收獲標(biāo)準(zhǔn)。80%以上收獲損失為割臺(tái)損失，主要是分禾器、撥禾輪推、打禾稈碰落籽粒造成的，同時(shí)少量是割臺(tái)推倒禾稈而漏割。主要原因是芝麻成熟、干燥程度過高和割臺(tái)缺陷造成。

從3個(gè)方面著手改進(jìn)。一是選好適于機(jī)收的芝麻品種。選擇上下成熟一致、高度適中、耐密植、耐裂蒴、抗倒伏的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)芝麻品種；二是選準(zhǔn)芝麻機(jī)收時(shí)機(jī)。據(jù)對(duì)收割機(jī)排出物中青黃蒴果的脫凈度統(tǒng)計(jì)，蒴果黃熟時(shí)未脫凈損失率低于0.5%。因此，芝麻頂部蒴果黃熟，底部蒴果將開裂為最適機(jī)收時(shí)機(jī)。生產(chǎn)中通過噴施脫水劑催落葉干燥，芝麻8成熟時(shí)，無人機(jī)噴施脫水劑，根據(jù)天氣情況3～5 d后，頂部蒴果黃熟時(shí)機(jī)收；三是芝麻收割機(jī)具改進(jìn)：拆除左邊豎側(cè)切割裝置。切割器往前延伸至撥禾輪外圓切線內(nèi)20 cm左右，保證撥禾輪打落籽粒落進(jìn)割臺(tái)。撥禾輪轉(zhuǎn)速無極可調(diào)；高度和前后調(diào)整范圍增大（30 cm左右）；減少撥禾輪撥齒數(shù)并重新按螺旋排列，減輕對(duì)芝麻的打擊。拆除中間分禾器，割臺(tái)兩邊從分禾器最前端至割臺(tái)最后端，加裝漏籽收集板或收集簾與最后端擋簾連接。采用抗粘防堵篩面。

（5）芝麻割臺(tái)設(shè)計(jì)建議。割臺(tái)損失占芝麻機(jī)收總損失80%以上，由禾稈被撥禾輪推、打造成籽粒落入田間。選輸送槽較寬、輸送槽進(jìn)口至切割器的距離較大的現(xiàn)小籽粒聯(lián)合收割機(jī)，拆除撥禾輪和輸送絞龍，改裝扶禾輸送器，使兩邊芝麻禾稈在割臺(tái)承接范圍內(nèi)向中間輸送槽直立運(yùn)行，順序進(jìn)槽，碰落籽粒減少且落進(jìn)割臺(tái)內(nèi)。

5 發(fā)展芝麻生產(chǎn)機(jī)械化的幾點(diǎn)體會(huì)

5.1 芝麻產(chǎn)業(yè)亟待生產(chǎn)機(jī)械化

除耕整地、植保外，芝麻生產(chǎn)其它環(huán)節(jié)都靠人工完成勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本高，綜合效益低。隨著農(nóng)資價(jià)格越來越高、人力成本逐年上漲、農(nóng)村勞力缺乏等，芝麻種植面積大幅減少。除去機(jī)械化耕整地，芝麻從種到收用工9～11個(gè)，按畝毛收1 000元，除去種、肥、藥及機(jī)械費(fèi)用等，工日單價(jià)50元左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于本地同等強(qiáng)度工作的收益。尤其是芝麻收獲，在烈日高溫下，面朝黃土背朝天，鐮刀割倒、扎捆、立架、倒敲脫粒、清選，再立架、脫粒、清選，反復(fù)3～5次，割、脫、清作業(yè)前后需要10多d，用工3個(gè)/畝以上，中途還擔(dān)心天氣不好吹倒芝麻造成損失。而采用機(jī)械聯(lián)合收獲，提前3～5 d噴施脫水劑后，僅15min完成全部工序，工效提高100倍。同樣，芝麻機(jī)械化精量播種，集開溝、起壟、旋耕、播種、施肥、覆蓋、鎮(zhèn)壓及封閉除草等工序，每畝15 min完成，還因?yàn)椴チ烤芸刂疲獬g、定苗作業(yè)，更是傳統(tǒng)人工耕種方式不可比擬的。推行芝麻精簡化栽培和全程機(jī)械化生產(chǎn)，畝用工將低于1個(gè)。推進(jìn)芝麻生產(chǎn)全程機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效，降低生勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)芝麻國際競爭力，成為發(fā)展我國芝麻產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

5.2 發(fā)展芝麻生產(chǎn)機(jī)械化要加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)融合

芝麻品種選育要兼顧機(jī)械作業(yè)適應(yīng)性、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)協(xié)調(diào)到最優(yōu)的育種原則，實(shí)現(xiàn)芝麻生產(chǎn)效益最大化。一直以來育種都以優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)為原則，“芝麻開花節(jié)節(jié)高”，芝麻花期長、植株高大等芝麻高產(chǎn)特征成為品種選育的追求，這卻是芝麻上下成熟不一致、植株招風(fēng)易倒等不適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)的特性。因此，發(fā)展芝麻生產(chǎn)機(jī)械化，品種選育方面要優(yōu)先考慮品種機(jī)械化作業(yè)的適應(yīng)性，兼顧優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)。如：品種具有成熟一致、株高適中、抗倒伏、耐裂蒴等特點(diǎn)能夠機(jī)收，但頂部蒴果、株高受控制，要提高種植密度才能保證產(chǎn)量，又要提高品種的耐密植特性。

加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)融合的另一個(gè)方面是栽培技術(shù)、種植模式要與機(jī)械化生產(chǎn)協(xié)調(diào)配套。稀植、大肥的高產(chǎn)栽培技術(shù)必然帶來芝麻植株高大，花期延長，不利于收獲。一些栽培技術(shù)適應(yīng)性不強(qiáng)，地區(qū)、品種間差異性大，不適應(yīng)規(guī)模化機(jī)械生產(chǎn)。還有油菜―芝麻種植模式前茬油菜簇苗對(duì)芝麻一播全苗有較大影響等。盡力做到農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相互協(xié)調(diào)、共同促進(jìn)的對(duì)應(yīng)措施，達(dá)到最好生產(chǎn)效果。

5.3 加強(qiáng)機(jī)械裝備的研發(fā)及機(jī)械化技術(shù)示范，推進(jìn)芝麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展

我國芝麻需求近60%依靠進(jìn)口，要擴(kuò)大種植規(guī)模，提高自給率，必須大力推進(jìn)我國芝麻生產(chǎn)全程機(jī)械化水平，尤其是薄弱環(huán)節(jié)的播種、收獲機(jī)械化水平。積極研發(fā)芝麻生產(chǎn)機(jī)械化新技術(shù)、新裝備，為芝麻產(chǎn)業(yè)化種植和規(guī)模化生產(chǎn)作支撐。探索芝麻工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化播種新技術(shù)、新設(shè)施、新裝備，如：芝麻種繩制作及田間擺放機(jī)械。研發(fā)與小籽粒收割機(jī)配套的芝麻割臺(tái)，提高聯(lián)合收割機(jī)利用率。完善與芝麻農(nóng)藝配套的機(jī)械化技術(shù)體系，進(jìn)行示范推廣，加快推進(jìn)芝麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2017-10-25）