花生收獲機(jī)械化研究現(xiàn)狀與展望

陳億強(qiáng)，熊師，陳明林，羅喬軍,3

（1.廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣東 廣州 510630；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510630；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南方花生全程機(jī)械化科研基地，廣東 廣州 510630）

0 引言

花生俗稱“落花生”，是我國(guó)四大油料作物之一[1]?；ㄉ目偖a(chǎn)量占全國(guó)油料作物的50%以上，種植區(qū)域主要分布在黃淮海、長(zhǎng)江中下游、南方產(chǎn)區(qū)，其中丘陵山區(qū)花生種植面積約2 400 萬(wàn)畝（1 畝=0.066 7hm2），占全國(guó)種植面積1/3 以上?；ㄉ俏覈?guó)極具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)質(zhì)優(yōu)勢(shì)油料作物，亟待加快機(jī)械化發(fā)展，是一個(gè)實(shí)現(xiàn)全程全面機(jī)械化難度比較大的產(chǎn)業(yè)[2-3]。我國(guó)花生機(jī)械化總體發(fā)展較快，2020 年綜合機(jī)械化水平已超過(guò)63.96%，耕、種、收機(jī)械化分別達(dá)80.40%、56.96%、49.61%[4]，分環(huán)節(jié)來(lái)看，花生收獲機(jī)械化程度最低。目前平原與高原平地的花生生產(chǎn)機(jī)械化程度較高，而針對(duì)南方丘陵山地“小而散”地形和偏黏重土壤環(huán)境應(yīng)用場(chǎng)景的適用技術(shù)及裝備的研發(fā)與推廣嚴(yán)重滯后?；ㄉa(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省勞動(dòng)力、提高作業(yè)效率、降低作業(yè)成本、提高產(chǎn)量。因此，實(shí)現(xiàn)南方丘陵地區(qū)的花生生產(chǎn)全程機(jī)械化對(duì)提高我國(guó)花生生產(chǎn)水平、保障國(guó)家糧油供給戰(zhàn)略安全具有重要意義。

花生生產(chǎn)流程主要包括耕整地、播種、中耕培土、田間管理、收獲等環(huán)節(jié)，機(jī)械化生產(chǎn)主要實(shí)現(xiàn)耕整地、覆膜、施肥、播種、田間管理、收獲、摘果、脫殼等工序[5]。其中常規(guī)的耕整地機(jī)械與田間管理機(jī)械，可基本滿足我國(guó)不同花生種植地區(qū)的耕整地、田間管理機(jī)械化作業(yè)要求；花生播種機(jī)可同時(shí)完成起壟、施肥、播種、噴藥、覆膜、覆土等聯(lián)合作業(yè)，實(shí)現(xiàn)這些功能的花生播種機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)我國(guó)南方丘陵山區(qū)通過(guò)不斷研發(fā)推廣，花生生產(chǎn)機(jī)械化水平雖不斷提高，但花生的機(jī)械化收獲環(huán)節(jié)仍然比較薄弱。因此，本文對(duì)國(guó)內(nèi)外花生收獲機(jī)械的研發(fā)與應(yīng)用情況進(jìn)行綜述，分析花生收獲機(jī)械的技術(shù)特點(diǎn)與作業(yè)模式，為南方丘陵山區(qū)花生收獲機(jī)械化的發(fā)展提供參考。

1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外花生收獲機(jī)械的發(fā)展起步早，美國(guó)、荷蘭等國(guó)家的花生機(jī)械化收獲技術(shù)較為成熟，以挖掘晾曬+撿拾收獲的分段收獲模式為主，常見(jiàn)的花生收獲機(jī)械為花生起挖機(jī)和撿拾收獲機(jī)，其中美國(guó)的花生種植規(guī)模和機(jī)械化程度最高，美國(guó)花生收獲機(jī)生產(chǎn)廠家主要有Amadas、Kmc、Colombo 這3家公司[6-7]。

1.1 花生起挖機(jī)

花生起挖機(jī)一般由挖掘部件、輸送部件、翻秧部件構(gòu)成，主要實(shí)現(xiàn)花生秧蔓的拔起、翻動(dòng)和條鋪的效果，為后續(xù)的晾曬創(chuàng)造條件[8-11]。

美國(guó)KMC 公司研發(fā)的花生挖掘翻秧機(jī)，目前有2、4、6、8 行作業(yè)的機(jī)型，如圖1 所示。該機(jī)由挖掘鏟、輸送篩、敲擊輪和翻轉(zhuǎn)軌等主要部件構(gòu)成，可順序?qū)崿F(xiàn)挖掘、輸送、雜土分離、翻秧的工序。挖掘鏟采用八字形的布置方式，可實(shí)現(xiàn)花生植株整體挖掘起土；輸送篩采用篩鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，通過(guò)斜面式向上振動(dòng)輸送的方式實(shí)現(xiàn)邊輸送邊清土的效果；敲擊輪采用多邊形星形結(jié)構(gòu)，布置于翻轉(zhuǎn)軌下方，通過(guò)多個(gè)敲擊輪并排旋轉(zhuǎn)的方式實(shí)現(xiàn)根系粘連土塊敲擊分離；翻轉(zhuǎn)軌采用S 形曲線設(shè)計(jì)，花生秧蔓在從上向下滑動(dòng)過(guò)程中會(huì)沿著翻轉(zhuǎn)軌的曲線運(yùn)動(dòng)，在S 形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向作用下，秧蔓頂部會(huì)從上往下翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)根部朝上的翻轉(zhuǎn)鋪放，有利于加快根部的曬干。該機(jī)采用半懸掛的作業(yè)方式，可根據(jù)作業(yè)環(huán)境調(diào)節(jié)挖掘深度，并減少田間轉(zhuǎn)彎半徑，具有挖掘與翻秧質(zhì)量高、料堆清潔度高、操作簡(jiǎn)單、維修成本低的優(yōu)點(diǎn)。荷蘭Sweere 公司開(kāi)發(fā)了C200 型花生起挖機(jī)，該機(jī)由挖掘鏟、振動(dòng)篩、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等主要部件構(gòu)成，如圖2 所示?；ㄉ俾ㄟ^(guò)連續(xù)均勻的方式翻轉(zhuǎn)成緊湊的形狀，以方便晾曬和撿拾。Colombo 公司研制的C-600 花生起挖機(jī)提供2、4、6 排型號(hào)，該機(jī)采用純液壓驅(qū)動(dòng)的方式，減少了對(duì)拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的依賴。每組挖掘單元可獨(dú)立浮動(dòng)，增強(qiáng)了對(duì)不同壟面的適應(yīng)能力。

圖1 美國(guó)KMC 花生挖掘翻秧機(jī)

圖2 C200 型花生起挖機(jī)

AMADAS 研制的花生起挖機(jī)采用全液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，消除了PTO 傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)限速控制和自動(dòng)堵塞保護(hù)。通過(guò)輸送機(jī)構(gòu)速度表可準(zhǔn)確匹配拖拉機(jī)行駛速度與起挖機(jī)輸送速度。輸送機(jī)構(gòu)采用更長(zhǎng)傾斜度更低的結(jié)構(gòu)，獨(dú)特設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩可有效降低花生藤蔓的纏繞，同時(shí)提高了對(duì)雜物的清選分離能力。通過(guò)改進(jìn)振動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)，該機(jī)可減小起挖過(guò)程中的莢果損失。目前該機(jī)有4、6、8 行多種型號(hào)[12]，可適應(yīng)300～400 mm 行距的種植模式，如圖3 所示。

圖3 AMADAS 6-Row 花生起挖機(jī)

目前國(guó)外各型花生起挖機(jī)結(jié)構(gòu)相似，均為半懸掛式的鏟鏈組合結(jié)構(gòu)，在動(dòng)力類型上大多采用液壓驅(qū)動(dòng)的形式?；ㄉ鹜跈C(jī)主要以2 行為最小單元，通過(guò)并聯(lián)安裝方式形成多行作業(yè)能力，提高作業(yè)效率。

1.2 花生撿拾收獲機(jī)

花生撿拾收獲作業(yè)在花生晾曬之后進(jìn)行，撿拾收獲機(jī)主要完成秧蔓撿拾、輸送、摘果、清選等作業(yè)環(huán)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)花生莢果的收集[13-14]。

美國(guó)KMC 公司開(kāi)發(fā)了花生聯(lián)合撿拾收獲機(jī)，根據(jù)工作幅寬有4 行和6 行2 類收獲裝備，如圖4 所示。該機(jī)采用牽引式結(jié)構(gòu)，由拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸和液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，具備撿拾、摘果、清選、集果、排料等一體化作業(yè)能力。采用小直徑彈齒式的撿拾輥，可柔性拾取花生藤蔓，減少花生在集管處的損失；進(jìn)料臺(tái)的絞龍滾筒采用六角形設(shè)計(jì)，每個(gè)輥上均勻排布有星形撥料圓盤，取代常規(guī)的螺旋葉片，用于改善藤蔓進(jìn)料效果。喂入間隙可調(diào)節(jié)的摘果裝置可適應(yīng)不同喂入量的花生秧蔓，通過(guò)低轉(zhuǎn)速摘果方式實(shí)現(xiàn)高效的果秧脫離；分離篩與可調(diào)節(jié)的氣流相結(jié)合，提供高效分離并減少各種收獲條件下的清選損失；采用大型單輪的行走機(jī)構(gòu)，有利于在不同田間表面浮動(dòng)行走，提高自適應(yīng)能力，保持機(jī)具離地高度的一致性。該機(jī)裝備有自動(dòng)送料臂，可以與運(yùn)輸車聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)將收獲的花生排入運(yùn)輸車中，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合收獲。

圖4 KMC 6 行花生聯(lián)合撿拾收獲機(jī)

Double Master II 型花生撿拾收獲機(jī)由荷蘭Sweere 公司開(kāi)發(fā)，為牽引式作業(yè)方式，如圖5 所示。該機(jī)采用智能浮動(dòng)系統(tǒng)，可根據(jù)地面輪廓實(shí)現(xiàn)主動(dòng)仿形作業(yè)，以確保恒定的撿拾臺(tái)離地高度。該系統(tǒng)可提高撿拾率，并減少雜質(zhì)和石塊的進(jìn)入。

圖5 Double Master II 型花生撿拾收獲機(jī)

美國(guó)Amadas 公司生產(chǎn)的AR 2200 牽引式花生收獲機(jī)，具備寬幅收獲能力，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的收獲效率。如圖6 所示，該機(jī)為彈齒式的撿拾收獲方式，采用大直徑的撿拾轉(zhuǎn)軸同時(shí)配備了重型彈簧齒，可以適應(yīng)地形的起伏變化，提高收獲效果。牽引式的作業(yè)方式擁有較小的轉(zhuǎn)彎半徑，提高田間適應(yīng)性。

圖6 AR 2200 牽引式花生收獲機(jī)

Colombo 公司研制的6 行可調(diào)式Twin Master 花生收獲機(jī)采用牽引式結(jié)構(gòu)，該機(jī)的撿拾機(jī)構(gòu)不同于常規(guī)的彈齒式滾筒機(jī)構(gòu)，采用釘齒輸送鏈?zhǔn)降慕Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)花生藤蔓的傾斜平穩(wěn)喂入，如圖7 所示。每個(gè)撿拾單元都有高度調(diào)節(jié)傳感器，可以跟隨壟面的起伏進(jìn)行仿形作業(yè)，能保持撿拾單元始終貼合壟面，使其能夠根據(jù)需要適應(yīng)不同的地形，提高撿拾效果。該機(jī)的摘果機(jī)構(gòu)不同于其它撿拾收獲機(jī)，轉(zhuǎn)子式摘果系統(tǒng)利用轉(zhuǎn)子的離心力使果秧分離，而不是傳統(tǒng)彈齒滾筒的沖擊式原理。該結(jié)構(gòu)對(duì)花生的作用力較小，有利于減小摘果過(guò)程造成的機(jī)械損傷。

總體看來(lái)，國(guó)外花生撿拾收獲機(jī)體型大、工作效率高，適應(yīng)大田的花生收獲作業(yè)，同時(shí)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的實(shí)際問(wèn)題。

2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)花生收獲技術(shù)的研究主要分為兩段收獲和聯(lián)合收獲2 個(gè)方向，經(jīng)過(guò)20 多年的發(fā)展，基本形成了機(jī)具齊全、種類豐富的格局。

2.1 花生挖掘收獲機(jī)

青島萬(wàn)農(nóng)達(dá)花生機(jī)械有限公司與青島農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合研制的萬(wàn)農(nóng)達(dá)4H-2 型花生收獲機(jī)[15]，可1 次收獲2 行覆膜花生，生產(chǎn)效率為1.5～2.5 畝/h。該收獲機(jī)采用全懸掛結(jié)構(gòu)，用于定行距覆膜種植的花生收獲；采用挖掘和分離機(jī)構(gòu)一體化的結(jié)構(gòu)，能夠一次性完成花生的挖掘和除土，如圖8 所示。漳浦長(zhǎng)禾農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的嘉農(nóng)號(hào)4HT-800S 型花生起挖機(jī)采用鏟式挖掘與鏈?zhǔn)綂A持輸送的組合作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易高效的花生挖掘，如圖9 所示。機(jī)具尾部設(shè)置有單側(cè)導(dǎo)向板，可以引導(dǎo)挖掘的花生秧蔓向一側(cè)鋪放，能夠?qū)崿F(xiàn)有序鋪放，有利于花生的晾曬。臨沐縣東泰機(jī)械有限公司生產(chǎn)的東泰秋田忙4HS-2 花生收獲機(jī)主要由挖掘機(jī)構(gòu)和鏈?zhǔn)綂A持輸送結(jié)構(gòu)組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能一次性完成扶秧、挖掘、清土、有序鋪放等多項(xiàng)作業(yè)。該機(jī)適應(yīng)能力強(qiáng)，可手扶拖拉機(jī)配套使用，適合小地塊單行起挖作業(yè)，單臺(tái)工作效率為0.15～0.25 hm2/h。

圖8 萬(wàn)農(nóng)達(dá)4H-2 型花生收獲機(jī)

圖9 嘉農(nóng)號(hào)4HT-800S 型花生起挖機(jī)

河南豪豐農(nóng)業(yè)裝備有限公司研發(fā)的4HW-160 花生起挖機(jī)主要適用于花生、紅薯、大蒜、生姜等作物的挖掘收獲。該機(jī)采用了加強(qiáng)型輸送鏈，設(shè)置有強(qiáng)制碎土機(jī)構(gòu)，采用組合式挖掘鏟，使得作業(yè)實(shí)用性增強(qiáng)、收獲損失率和破損率降低。河南沃德機(jī)械制造有限公司研制的沃德4HW-1650 型花生收獲機(jī)采用懸掛式的工作方式，該機(jī)增加了鏟前電動(dòng)振動(dòng)器機(jī)構(gòu)，輸送鏈兩端設(shè)有高頻振動(dòng)器，使清選分離效果更好，能適應(yīng)適應(yīng)石塊、沙土和板結(jié)地的花生收獲作業(yè)，如圖10 所示。

圖10 沃德4HW-1650 型花生收獲機(jī)

通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)花生起挖機(jī)主要技術(shù)參數(shù)可知，起挖機(jī)的挖掘型式主要有V 形鏟式和梯形鏟式，通過(guò)鏈?zhǔn)捷斔秃驼駝?dòng)分離的方式作業(yè)。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的花生起挖機(jī)主要是鏟-鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，通過(guò)后部抖動(dòng)鏈往復(fù)運(yùn)動(dòng)把挖掘出的花生秧果向后輸送，同時(shí)抖土分離。花生秧在抖動(dòng)鏈上輸送過(guò)程中容易掉果且易壅堵，收獲后花生秧果擺放不整齊，且沒(méi)有翻秧效果，不利于晾曬和后期撿拾。

2.2 花生撿拾收獲機(jī)

花生撿拾收獲機(jī)主要用于花生晾曬后，在田間一次性完成撿拾、摘果、清選、回收裝箱等工序，目前國(guó)內(nèi)花生撿拾收獲機(jī)主要為自走式結(jié)構(gòu)，機(jī)型多樣，整機(jī)技術(shù)較為成熟[16-17]。

河南豪豐農(nóng)業(yè)裝備有限公司研制的豪豐4HJZZ-2600 自走式花生撿拾收獲機(jī)如圖11 所示，該機(jī)采用弧形刀齒式縱向滾筒，摘果性能高，喂入量大，工作效率高；花生果提升機(jī)構(gòu)采用氣流壓送方式，降低花生果破碎率；撿拾器采用雙凸輪滑軌，彈簧齒結(jié)構(gòu)撿拾器，與壓送輥與喂入攪龍組合，損失率低。采用兩級(jí)負(fù)壓風(fēng)機(jī)排雜系統(tǒng)，滿足不同干濕程度收獲需求。該機(jī)搭載了智能全面的檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，讓駕駛員及時(shí)掌握機(jī)器工作狀態(tài)，避免故障發(fā)生。中聯(lián)重科股份有限公司開(kāi)發(fā)的4HJL-6A 自走式花生撿拾收獲機(jī)如圖12 所示，采用大直徑刀齒式軸流摘果滾筒和大孔鋼絲編織凹板組合，能夠確保摘果分離效果，不易堵塞；集成化多功能顯示器實(shí)時(shí)顯示滾筒轉(zhuǎn)速、撿拾臺(tái)高度等參數(shù)，結(jié)合地頭作物情況實(shí)時(shí)調(diào)整作業(yè)工況，持續(xù)保持穩(wěn)定的作業(yè)狀態(tài)。河南沃德機(jī)械制造有限公司研制的沃德4HJL-3A 自走式花生撿拾收獲機(jī)采用弧形葉片清選風(fēng)機(jī)與單層振動(dòng)篩相組合的方式得到更好的清選效果；采用弧形齒式縱向滾筒，摘果效率高，喂入量大；通過(guò)氣流拋送的方式輸送花生莢果，有效減少花生破碎。

圖11 豪豐4HJZZ-2600 自走式花生撿拾收獲機(jī)

圖12 中聯(lián)重科4HJL-6A 自走式花生撿拾收獲機(jī)

國(guó)內(nèi)花生撿拾收獲機(jī)工作原理和主要結(jié)構(gòu)均差別不大，撿拾收獲機(jī)在底盤、動(dòng)力系統(tǒng)、喂入、清選、集糧等方面與主糧作物收獲機(jī)在技術(shù)上是一致的，在功能和作業(yè)效果上能夠達(dá)到較好的效果。但是，由于外形尺寸和重量的限制，國(guó)內(nèi)花生撿拾收獲機(jī)在丘陵山地的應(yīng)用還存在一定的局限性。

2.3 半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)

半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)是臺(tái)灣大地菱農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司根據(jù)國(guó)內(nèi)花生生產(chǎn)實(shí)際需求率先研發(fā)的，以TPH3252 型云農(nóng)號(hào)履帶自走式花生聯(lián)合收獲機(jī)為代表，如圖13 所示，該機(jī)主要由畦犁起土機(jī)構(gòu)、鏈條式夾持抖動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)、清選機(jī)構(gòu)和履帶式底盤組成，完成松土、拔株、夾送、脫莢、清選、回收一體化作業(yè)。花生秧蔓被挖起后，由夾持鏈夾持輸送，位于夾持鏈下方的雙桿式機(jī)構(gòu)會(huì)拍打根部粘連的土壤，實(shí)現(xiàn)初步的果土分離。在摘果后，莢果落在振動(dòng)篩上，在網(wǎng)格式振動(dòng)篩的前后振動(dòng)輸送作用下，粘連在莢果上的土粒會(huì)分離并從網(wǎng)格中落下，完成清選。花生聯(lián)合收獲機(jī)能夠適應(yīng)花生生長(zhǎng)特性，一次性實(shí)現(xiàn)2 行鮮食花生的收獲，脫莢率可達(dá)99%，破莢率低于2.5%。通過(guò)集成化的設(shè)計(jì)達(dá)到聯(lián)合作業(yè)效果，減少人力需求，實(shí)現(xiàn)花生收獲機(jī)械化作業(yè)[18]。

圖13 TPH3252 型云農(nóng)號(hào)花生聯(lián)合收獲機(jī)

漳浦長(zhǎng)禾農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司生產(chǎn)了2 款半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)，分別為4HD-2A 型花生收獲機(jī)和CH-4HL-2 型花生收獲機(jī)，工作幅寬分別為750 mm和650 mm，如圖14 所示。2 種機(jī)型在工作原理上基本一樣，結(jié)構(gòu)上的不同主要在于扶禾機(jī)構(gòu)。調(diào)查表明，4HD-2A 型花生聯(lián)合收獲機(jī)存在清選能力不足的問(wèn)題，清選機(jī)構(gòu)只是1 塊往復(fù)式振動(dòng)篩，單一的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致清選能力有限，較大的雜質(zhì)無(wú)法從篩網(wǎng)中落下；在喂入量較大且含雜多的情況下，土壤會(huì)堵住網(wǎng)格，造成清選效果下降。

圖14 4HD-2A 型花生收獲機(jī)

允全機(jī)械有限公司專注于開(kāi)發(fā)花生收獲機(jī)械，目前已開(kāi)發(fā)43 型、525 型、601 型花生收獲機(jī)，具備果箱自動(dòng)升降排料功能，可適應(yīng)不同高度的花生運(yùn)輸車輛，3 種機(jī)型主要在采收效率、動(dòng)力等方面存在不同。臨沭縣東泰機(jī)械有限公司開(kāi)發(fā)了東泰4HD-2A 花生聯(lián)合收獲機(jī)，該機(jī)扶禾機(jī)構(gòu)采用圓輥小夾角設(shè)計(jì)，取代圓錐螺旋扶禾機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可提高扶禾效果。弘盛4HB-2A 型花生聯(lián)合收獲機(jī)為輪式結(jié)構(gòu)，如圖15 所示，移動(dòng)更為靈活，采用螺旋式的撥禾機(jī)構(gòu)，通過(guò)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的方式提高秧蔓的喂入效果。

圖15 弘盛4HB-2A 型花生聯(lián)合收獲機(jī)

花生聯(lián)合收獲機(jī)各類機(jī)型均采用半喂入自走式結(jié)構(gòu)。由于2 行的收獲方式，作業(yè)效率比分段收獲低，但其聯(lián)合收獲的模式能夠適應(yīng)南方多雨地區(qū)的需求?；ㄉ?lián)合收獲機(jī)的收獲效果受土壤含水率和土壤黏性的影響，較高的土壤含水率和較大的土壤黏性會(huì)增加莢果損失率和含雜率。

3 分析與展望

3.1 國(guó)內(nèi)外花生機(jī)械化收獲現(xiàn)狀分析

國(guó)外的花生種植以大田為主，其開(kāi)發(fā)的裝備也主要面向大田作業(yè)，少有丘陵山地收獲需求，收獲裝備具有外形大、作業(yè)效率高、一體化程度高的特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)花生產(chǎn)區(qū)多樣化，可分為北方平原產(chǎn)區(qū)和南方丘陵產(chǎn)區(qū)。南北地域的較大差異對(duì)花生生產(chǎn)機(jī)械的發(fā)展方向有較大影響，目前的整體情況是北方花生產(chǎn)區(qū)的機(jī)械化程度高、機(jī)具種類多，而南方花生產(chǎn)區(qū)的機(jī)械化程度低、機(jī)具適應(yīng)性不足。

國(guó)內(nèi)外在花生收獲工藝上存在較大的區(qū)別，國(guó)外主要采用兩段收獲方式，即先挖掘晾曬、再撿拾收獲。國(guó)內(nèi)是多種收獲農(nóng)藝并存的局面，北方多為平原、大田、少雨的種植條件，更傾向于兩段收獲工藝；南方多為丘陵、小田塊、多雨的種植條件，傾向于一體化聯(lián)合收獲的工藝。在兩段式收獲機(jī)具方面，國(guó)內(nèi)外的發(fā)展方向也存在較大區(qū)別。國(guó)外多為大幅寬作業(yè)機(jī)具，6 行和8 行的挖掘裝備與撿拾收獲裝備較為常見(jiàn)，適配的功率也比較高，以提高收獲效率為主要目的。國(guó)內(nèi)的作業(yè)機(jī)具以中小型為主，開(kāi)發(fā)的作業(yè)機(jī)械多為2、4、6 行，國(guó)內(nèi)的花生收獲機(jī)具開(kāi)發(fā)需要考慮農(nóng)民的購(gòu)買能力，中小型機(jī)具的價(jià)格相對(duì)較低，農(nóng)戶接受度更高。

因此，花生生產(chǎn)機(jī)械的發(fā)展應(yīng)適應(yīng)國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，不可照搬國(guó)外模式。我國(guó)開(kāi)展丘陵山區(qū)輕簡(jiǎn)型花生收獲機(jī)械研發(fā)既要凸顯裝備適用性、輕簡(jiǎn)型，又要提高作業(yè)高效性、精準(zhǔn)性以及智能化水平。國(guó)外在花生作業(yè)機(jī)械的成熟度和技術(shù)水平更高，我國(guó)的花生生產(chǎn)機(jī)械的研發(fā)應(yīng)該吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，在種植農(nóng)藝的一致性、挖掘翻秧技術(shù)、撿拾清選技術(shù)、一體化集成技術(shù)以及智能化技術(shù)方面向國(guó)外學(xué)習(xí)，提高機(jī)具的整體技術(shù)水平，開(kāi)發(fā)適應(yīng)國(guó)內(nèi)需求的花生收獲機(jī)械。

3.2 我國(guó)花生收獲機(jī)械化發(fā)展方向展望

1）加大丘陵山區(qū)專用花生聯(lián)合收獲機(jī)研發(fā)力度。針對(duì)現(xiàn)有花生收獲機(jī)在南方丘陵產(chǎn)區(qū)適應(yīng)性差的問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)丘陵專用花生聯(lián)合收獲機(jī)。設(shè)計(jì)仿生挖掘部件，降低起挖過(guò)程的埋果率；創(chuàng)新滾筒的結(jié)構(gòu)配置，減少滾筒的堵塞，提高摘果滾筒對(duì)花生秧果的適應(yīng)性。丘陵山區(qū)花生種植區(qū)域“小而散”，機(jī)具的設(shè)計(jì)應(yīng)基于丘陵花生產(chǎn)區(qū)的種植農(nóng)藝，對(duì)丘陵山區(qū)花生收獲部件材料合理選取、對(duì)整機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)布局，實(shí)現(xiàn)丘陵山區(qū)花生聯(lián)合收獲機(jī)輕量化小型化的設(shè)計(jì)。

2）推進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合發(fā)展，開(kāi)展農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的機(jī)械化示范。系統(tǒng)構(gòu)建基于農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的種植標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系，根據(jù)農(nóng)機(jī)作業(yè)要求制定適合于規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的農(nóng)藝規(guī)范，在花生品種的選育、種植方式的選擇上充分考慮與農(nóng)機(jī)的適應(yīng)性。針對(duì)丘陵山區(qū)不同應(yīng)用場(chǎng)景，建立一批丘陵山地主產(chǎn)區(qū)可演示、廣適用、可復(fù)制、易推廣的花生收獲示范基地，為花生收獲機(jī)械與農(nóng)藝相互適應(yīng)、相互促進(jìn)、深度融合創(chuàng)造條件，推動(dòng)丘陵山區(qū)花生收獲機(jī)械化發(fā)展。