國產(chǎn)水稻收獲機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

陳曉華

摘 要：闡述了我國水稻收獲機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀和科研動(dòng)態(tài)，分析了國產(chǎn)水稻收獲機(jī)存在的主要問題，提出高自動(dòng)化、高智能化是聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展的必然趨勢。

關(guān)鍵詞：水稻收獲機(jī)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

中圖分類號(hào)：S233.71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.072

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，最主要的農(nóng)作物即是水稻。我國是世界上水稻種植面積最大、總產(chǎn)量最多的國家。眾所周知，與其它農(nóng)作物相比，水稻生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度是較大的，所以要想有效提升生產(chǎn)效率，水稻收獲機(jī)的應(yīng)用是必不可少的。為此，國家加大了對(duì)水稻收獲機(jī)的補(bǔ)貼力度。這對(duì)于我國水稻聯(lián)合收獲機(jī)的發(fā)展具有極為重要的意義。

1 水稻收獲機(jī)械化現(xiàn)狀

1.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

水稻收獲季節(jié)性強(qiáng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)工多，因此，實(shí)現(xiàn)水稻收獲機(jī)械化，對(duì)及時(shí)收獲、確保豐產(chǎn)豐收有著極其重要的意義。

水稻收獲機(jī)械要滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，包括收割脫粒干凈，掉粒損失少，破碎低；適應(yīng)性好，直立、倒伏水稻都能收獲，水旱田均能作業(yè)，割茬低。半喂入式水稻收割機(jī)要求整稈率高，稻稈鋪放整齊；清選分離工作可靠，夾帶損失少，清潔率高；操作維護(hù)簡單，拆卸方便。

水稻收獲包括收割、脫粒、清選等工作。這些作業(yè)，可以分段進(jìn)行，也可以在田間一次完成，常用的收獲方法有分別收獲、兩段收獲和聯(lián)合收獲三種。分段收獲是用人工或割曬機(jī)將作物割倒，鋪放在田間，然后用脫粒機(jī)在田間或打谷場進(jìn)行脫粒。這種收獲方式需要的機(jī)具簡單，操作維護(hù)方便，但工效較低，損失和勞動(dòng)強(qiáng)度較大。兩段收獲是將收獲過程分為兩個(gè)階段，首先用割曬機(jī)將作物割倒，成條鋪放在田間晾曬和后熟，然后用帶有撿拾器的聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行脫粒和清選。這種收獲方式多用于北方地區(qū)，不適用于南方水稻地區(qū)。聯(lián)合收獲是采用聯(lián)合收割機(jī)在田間一次完成收割、脫粒和清選等項(xiàng)作業(yè)。這種收獲方法機(jī)械化程度高、工效高、損失少，但機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作技術(shù)要求較高。

水稻聯(lián)合收割機(jī)按喂入方式可分為全喂入式、半喂入式和割前摘脫式等類型。全喂入式是將割下的作物全部喂入機(jī)器進(jìn)行脫粒；半喂入式是將割下的水稻用夾持輸送裝置輸送，只有帶穗的上半段喂入脫粒裝置；割前摘脫是在稻稈未割倒前先摘穗脫粒，然后再割倒禾稈。按動(dòng)力來源可分為牽引式、自走式和懸掛式3種。牽引式由拖拉機(jī)牽引作業(yè)，又可分為自帶發(fā)動(dòng)機(jī)和不帶發(fā)動(dòng)機(jī)2種，不帶發(fā)動(dòng)機(jī)的收割機(jī)由拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)行作業(yè)。自走式的行走和工作部件所需動(dòng)力均由專門配置的發(fā)動(dòng)機(jī)供給，無須拖拉機(jī)牽引和驅(qū)動(dòng)。懸掛式是將聯(lián)合收割機(jī)各部件懸掛或安裝在拖拉機(jī)或通用底盤上。自走式聯(lián)合收割機(jī)現(xiàn)在是水稻收割機(jī)的主要發(fā)展方向。

1.2 研發(fā)現(xiàn)狀

科研人員將現(xiàn)代新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用于聯(lián)合收割機(jī)上，做了大量有意義的探索。例如，河南科技大學(xué)應(yīng)用模糊控制方法研究了關(guān)于聯(lián)合收割機(jī)喂入量自適應(yīng)系統(tǒng)；江蘇大學(xué)研究了基于GPS的聯(lián)合收割機(jī)測速裝置；浙江大學(xué)對(duì)聯(lián)合收割機(jī)主要工作部件檢測裝置進(jìn)行了研究，通過轉(zhuǎn)速變化分析實(shí)現(xiàn)收割機(jī)風(fēng)扇、脫粒滾筒、籽粒攪龍及雜余攪龍部件等堵塞故障判斷，并且進(jìn)行故障的預(yù)警和聲光報(bào)警等科研成果。

2 存在的問題

（1）通過性差。有些機(jī)型機(jī)身較重、不夠靈活，除去地塊大小的因素外，在泥腳較深的田塊作業(yè)較為困難。我國南方一般插雙季稻或三季稻，分為早、中、晚三種。晚稻由于冬季雨水偏少，田內(nèi)比較干燥，土質(zhì)較硬，收割時(shí)，聯(lián)合收割機(jī)可直接下田等業(yè)；但在早稻收割時(shí)，一般田地內(nèi)尚有一定量的蓄水，土質(zhì)很軟，聯(lián)合收割機(jī)就難以作業(yè)。若提前將水放干，就能下田作業(yè)。但在實(shí)踐中，早稻收割與晚稻的栽插時(shí)間間隔很短，幾乎在1 5天內(nèi)全部完成，收早稻時(shí)將水放干便于收割，插晚稻時(shí)又需將水放進(jìn)田內(nèi)，夏季炎熱干燥，經(jīng)常缺水，這樣就會(huì)影響晚稻的栽插，這種提前放水早稻收割法，在實(shí)踐中難以行得通。

（2）脫粒堵塞。脫粒裝置易發(fā)生滾筒纏草堵塞，影響脫粒和分離。水稻由于稻粒的外殼包裹較緊，外殼較脆弱，容易破碎成米粒，影響貯存。其籽粒通過小的穗軸與莖稈相連，其連接力較強(qiáng)，因此收割水稻的脫粒裝置多采用弓齒滾筒或釘齒滾筒，運(yùn)用梳刷和打擊的方法脫粒。實(shí)際工作時(shí)，由于稻稈潮濕或喂入量不穩(wěn)定，常會(huì)使?jié)L筒纏草嚴(yán)重，造成脫粒不盡，嚴(yán)重時(shí)使?jié)L筒發(fā)生堵塞，每次排除故障要在10 min以上，影響了作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率。

（3）可靠性、適用性及舒適性較差。機(jī)器容易出現(xiàn)故障，影響作業(yè)效率，部分國產(chǎn)水稻聯(lián)合收割機(jī)因脫粒不凈、分離不徹底還伴有夾帶等因素，需要二次清選才能達(dá)到要求。

3 水稻聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展趨勢

（1）懸掛式全喂入聯(lián)合收割機(jī)。由于我國水稻種植區(qū)大多數(shù)形狀不規(guī)則，泥腳相對(duì)較深，尤其是南方地區(qū)，使得懸掛式全喂入聯(lián)合收割機(jī)不好下田，這種機(jī)型最終將為其他自走機(jī)型所取代。

（2）半喂入聯(lián)合收割機(jī)。日本生產(chǎn)的半喂入聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)比較成熟，己經(jīng)適應(yīng)濕爛田和深泥腳的地方作業(yè)，機(jī)器效率高，功率大，耗低油。我國應(yīng)該在借鑒日本先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)出符合我國國情的技術(shù)超前的半喂入收割機(jī)。

（3）多用途聯(lián)合收割機(jī)。開發(fā)一機(jī)多用型聯(lián)合收割機(jī)，可收割水稻、油菜、小麥多種作物，可以降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（4）高自動(dòng)化、高智能化是聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展的必然趨勢。目前，一些先進(jìn)的生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)在其產(chǎn)品上成功運(yùn)用了智能化數(shù)據(jù)監(jiān)測采集等信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)脫粒滾筒負(fù)荷監(jiān)控、收獲作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、全自動(dòng)導(dǎo)向、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)。