徐世良,王春海
(黑龍江省農業機械工程科學研究院,哈爾濱 150081)
在國家政策支持和種植業結構轉變的推動下,大麻種植業開始復蘇和發展,我國已經成為全球大麻種植的第二大國家,其中60%的種植面積在黑龍江,影響大麻大規模種植的因素是機械化作業的問題,而關鍵的收獲環節缺乏相應的適合種植農藝的機械,使很多環節仍由人工完成。人工勞動不僅效率低下,隨著社會的發展,農村勞動力向城市流動,導致勞動力缺乏,用工成本逐年增加,大麻種植投入成本逐步攀升, 不利于大麻產業的發展,研發及推廣適于相應用途大麻收獲專用機械迫在眉睫。我國籽粒麻不僅僅用于收獲籽粒,同時還用于纖維加工。國外在大麻籽粒收獲方面主要采用聯合收獲、分段收獲等方式。
在美國、法國以及其它一些歐洲國家 ,大麻籽粒收獲使用不同品牌的谷物收獲機如:Case、Claas、JohnDeer、MasseyFerguson等。
在德國,收獲籽粒大麻是用谷物收獲機改裝而成,將谷物收獲機的割臺用青貯玉米割臺替換或者加裝青貯玉米收獲割臺,進行大麻收割,加裝輔助裝置,將大麻稈切割成60 cm長;為防止大麻稈纏繞,加裝逐秸輪,脫粒后將剩余部分拋到田里。
在俄羅斯大麻籽粒聯合收獲采用如下兩種方式: (1)采用谷物聯合收獲機,如葉尼塞1200H等; (2)采用專業大麻籽粒牽引式聯合收獲機械,如KKP-1.8型半懸掛式大麻收獲機(如圖1)。
KKP-1.8型半懸掛式大麻收獲機用于收獲1~3 m高的大麻。在行走時,收獲機依靠兩個充氣輪胎支撐,由牽引環與拖拉機牽引裝置連接,停放時依靠前支撐和輪胎來實現平穩停放。切割裝置正常自由懸掛在架子上,目的是保證仿形和降低割茬,升降依靠提升機構來調整。柱狀草分離器用離心旋轉的撥齒從割下的莖稈梳下雜草和其他雜物。脫粒裝置由各帶6套專用脫粒彈齒的4個滾筒組成,用以脫粒大麻。輾種機搓開大麻花序,將籽粒分離,輸送到上篩,清理后的籽粒輸送到糧倉,卸載攪龍將籽粒裝到袋子中,雜余拋到已經收割的田里,已經脫粒的莖稈打捆,并用繩捆扎,制成直徑不大于20 cm的捆,拋到已經收割的地里。
該機是牽引式聯合收獲機,配套動力58.84 kW以上拖拉機,作業效率1.1 hm2·h-1, 幅寬1.75 m,最小割茬高度6 cm,地隙33 cm,外形尺寸為8675 mm× 3610 mm×4020 mm,重量為4720 kg。
在我國,一般種植的籽粒麻,除了收獲籽粒外,莖稈還用來加工纖維,即兩用麻。聯合收獲的缺點是收獲籽粒后,影響纖維加工,而俄羅斯采用分段式收獲,解決了此問題,其過程包括大麻收割打捆和脫粒兩部分。
采用ZHCK-2.1型牽引式大麻收割打捆割臺(如圖2),該割臺用于收割各種播種方式的大麻,同時用繩進行捆扎,割茬高度不超過8 cm。
機器的構成如下,兩個充氣輪胎支撐帶牽引三角架的主梁、傾斜機構、切割裝置提升機構、拖拉機動力輸出傳動機構等。配套動力36.8 kW以上輪式拖拉機,作業效率1.7 hm2·h-1,割茬高度不超過8 cm,幅寬2.1 m,作業狀態下行走速度4.5~8 km·h-1,捆直徑不大于20 cm,捆繩距根部56~57 cm。需要一個拖拉機手和一個機械手配合作業。

圖1 KKP-1.8型半懸掛式大麻收獲機

圖2 ZHCK-2.1型牽引式大麻收割打捆割臺
該機是移動和固定兩用機(如圖3),用來脫粒打捆后的籽粒大麻,濕度不超過40%,通過梳捆的方式脫粒,同時分離雜余并清理籽粒。
脫粒機可以由拖拉機牽引從一個大麻堆移動到另一個堆,機器靠4個充氣輪胎支撐,主梁上安裝有轉向裝置和牽引桿,傳動機構通過萬向軸與拖拉機動力輸出軸連接。作業時麻捆人工放在雙皮帶夾持輸送平臺上,隨著皮帶轉動,帶動麻捆進入梳麻滾筒作業區,滾筒梳齒將麻籽部分梳下來,脫粒后的麻捆從機器的另一側吐出,拋到地下,脫出物散落到輸送皮帶上,輸送到輾種機脫粒裝置。經過輾種脫粒,脫出物掉落到振動篩,振動篩的百葉篩篩分亂麻和長雜余,百葉篩下的篩子篩分小雜余和草籽,篩分出來的含雜麻籽進入提升機,并輸送到二次清理篩,風機將輕雜余吹出,清理后的麻籽進入輸出槽,進行裝袋。其作業效率為4 t·h-1左右,需要的動力5.55 kW,7個工人工作,外形尺寸為6420 mm×4050 mm×2600 mm,重量為2300 kg。

圖3 MLK-4.5A大麻脫粒機
依據我國種植技術和種植工藝,種植綜合利用最大化的原則,我國可參考俄羅斯分段式籽粒收獲方式及機具實施相關作業。
近幾年,大麻種植的優勢逐步顯現,但制約發展的因素是機械化的問題,依據我國種植技術和種植工藝,種植綜合利用最大化的原則,俄羅斯分段式籽粒收獲方式及機具與我國的種植習慣相適應,值得借鑒和開發。