大型小麥聯(lián)合收割機(jī)減損作業(yè)要領(lǐng)及作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)

孫昀璟 姜鵬飛 許凱 李易 商兆宸

作者簡(jiǎn)介：第一作者：孫昀璟，男，高級(jí)工程師，碩士，主要從事作物類收割機(jī)械研發(fā)應(yīng)用、示范推廣等工作。

*通訊作者：許 凱，男，高級(jí)工程師，工學(xué)學(xué)士，主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定、技術(shù)推廣等工作。

摘 要：科學(xué)開(kāi)展小麥機(jī)收減損工作，是確保國(guó)家糧食安全的重要技術(shù)手段和支撐。本文針對(duì)大型小麥聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)以及機(jī)收減損、提質(zhì)增效等方面，提出了小麥機(jī)收作業(yè)的要領(lǐng)、注意事項(xiàng)、機(jī)械化減損作業(yè)的操作規(guī)程以及作業(yè)指標(biāo)的檢測(cè)內(nèi)容和方法。通過(guò)大范圍實(shí)施機(jī)收減損，可以有效降低小麥?zhǔn)斋@損失率，保障糧食增產(chǎn)豐收。

關(guān)鍵詞：小麥聯(lián)合收割機(jī)；喂入量；機(jī)收減損；損失率；破碎率

1 引言

小麥?zhǔn)俏覈?guó)重要的糧食作物之一，更是夏糧的主要組成部分。2023年全國(guó)夏糧種植面積為39912.9萬(wàn)畝，產(chǎn)量為14612.9萬(wàn)噸。其中小麥種植面積為34588.5萬(wàn)畝，產(chǎn)量為13453.5萬(wàn)噸，占比分別高達(dá)86.66%和92.07%。山東省是小麥種植大省，2023年小麥種植面積達(dá)6014.85萬(wàn)畝，產(chǎn)量為2674.1萬(wàn)噸，常年穩(wěn)居全國(guó)第2位［1］。小麥機(jī)械化收獲方面，山東機(jī)械化收獲占種植面積99%以上，僅有極小部分山地丘陵存在人工收割現(xiàn)象。當(dāng)前，在保障糧食安全、確保顆粒歸倉(cāng)、推進(jìn)機(jī)收減損政策的大力推動(dòng)下，在土地集中化程度越來(lái)越高、大型機(jī)械化作業(yè)愈加普遍的趨勢(shì)下，大型小麥聯(lián)合收割機(jī)減損作業(yè)在保障小麥增產(chǎn)豐收中將起到越來(lái)越重要的作用。本文所指大型小麥聯(lián)合收割機(jī)，是指標(biāo)定喂入量不小于12kg/s的全喂入式小麥聯(lián)合收割機(jī)械。

2 收割機(jī)減損作業(yè)要領(lǐng)

開(kāi)展小麥機(jī)械化收割作業(yè)過(guò)程中，很容易受到機(jī)械裝備及自然環(huán)境等因素的影響，在一定程度上加大了小麥?zhǔn)崭顡p失率［2］。為提高小麥?zhǔn)斋@效率和質(zhì)量，需對(duì)收獲損失原因進(jìn)行深入分析，并提出針對(duì)性減損措施，從而盡可能降低機(jī)收損失。

2.1 機(jī)收作業(yè)前準(zhǔn)備

機(jī)收作業(yè)前準(zhǔn)備主要是對(duì)大型小麥聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行檢查、調(diào)試和試收。作業(yè)季節(jié)前機(jī)手或者機(jī)主應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)要求對(duì)大型小麥聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行一次全面檢查保養(yǎng)和調(diào)試，使機(jī)具達(dá)到最佳工作狀態(tài)，預(yù)防和減少作業(yè)故障的發(fā)生。正式開(kāi)始作業(yè)前，要選擇有代表性的地塊進(jìn)行試收。依據(jù)小麥種植模式、籽粒成熟度、秸稈含水率、自然高度等控制行走速度、割臺(tái)離地高度等，試收30～60m。試收完成后，機(jī)手或者機(jī)主應(yīng)對(duì)照作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)檢查損失、破碎、含雜等情況以及有無(wú)漏割、堵草、漏糧，并以此為依據(jù)對(duì)割刀間隙、脫粒間隙、篩子開(kāi)度和（或）風(fēng)扇風(fēng)量等進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后再進(jìn)行試割并檢測(cè)，直至達(dá)到作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)收割地塊條件發(fā)生變化時(shí)，要重新試收和調(diào)試機(jī)具。

2.2 合理確定適宜收獲期

一般來(lái)說(shuō)，小麥機(jī)收宜在蠟熟末期至完熟初期進(jìn)行。小麥適宜收獲的主要特征有：蠟熟末期植株變黃，僅葉鞘莖部略帶綠色，莖稈仍有彈性，籽粒黃色稍硬，內(nèi)含物呈蠟狀，含水率20%～25%；完熟初期葉片枯黃，籽粒變硬，呈品種本色，含水率在20%以下。

機(jī)手或者機(jī)主應(yīng)根據(jù)收割時(shí)的天氣情況、品種特性和栽培條件，合理安排收割順序，做到因地制宜、適時(shí)搶收。小面積收獲宜在蠟熟末期，大面積收獲適當(dāng)提前在蠟熟中期，以使大部分小麥在適收期內(nèi)收獲。留種用的麥田宜在完熟期收獲。如遇雨季迫近，或急需搶種下茬作物，或品種易落粒、折稈、折穗、穗上發(fā)芽等情況，應(yīng)適當(dāng)提前確定收獲時(shí)間［3］。

2.3 機(jī)械化減損收獲

2.3.1 小麥作物和田塊的前期整理

收割前，應(yīng)根據(jù)小麥品種、種植幅寬、自然高度、成熟度、產(chǎn)量水平及莖稈倒伏以及是否需要清理地頭等情況，提前考慮機(jī)收作業(yè)方案。對(duì)地塊中的溝渠、田埂、通道等盡可能予以平整，并將地里水井、電桿拉線、樹(shù)樁等不明顯障礙進(jìn)行標(biāo)記，以利于安全作業(yè)。

2.3.2 合理規(guī)劃作業(yè)路線

根據(jù)地塊大小、形狀和小麥種植方向，合理規(guī)劃作業(yè)行走路線。行走路線的規(guī)劃應(yīng)使收割機(jī)作業(yè)行進(jìn)方向盡量與小麥種植方向保持一致。大多數(shù)情況下，收割機(jī)應(yīng)保持直線作業(yè)，轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)采用倒車法轉(zhuǎn)彎或兜圈法直角轉(zhuǎn)彎，避免分禾器、行走輪等壓倒未收獲的小麥，造成漏割損失［4］。對(duì)于不規(guī)則地塊，宜先從其中分割出較大面積的規(guī)則形狀地塊進(jìn)行收割，余下不規(guī)則小地塊待大面積規(guī)則地塊割完后再收割，不應(yīng)依地塊形狀沿曲線作業(yè)（小麥沿曲線播種除外）。應(yīng)根據(jù)收割機(jī)割臺(tái)結(jié)構(gòu)選取順時(shí)針或逆時(shí)針向心回轉(zhuǎn)收割的作業(yè)路線，由外圈向內(nèi)圈漸進(jìn)，完成地塊的收割作業(yè)。

2.3.3 收割方法

收割方法可采用“兩邊收割法”或“四邊收割法”。對(duì)于較方正的地塊，開(kāi)辟割道后，可采用兩邊收割法。當(dāng)收割作業(yè)接近地頭后，收割機(jī)車體中部與旁邊未割作物平齊時(shí)，操縱方向盤使車體轉(zhuǎn)向60°；當(dāng)收割機(jī)尾部超出未割作物時(shí)，邊提升割臺(tái)邊倒車，反方向操縱方向盤使車體繼續(xù)轉(zhuǎn)向30°，完成車體90°轉(zhuǎn)向，割臺(tái)正對(duì)未割區(qū)，然后繼續(xù)收割作業(yè)。對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)而寬度較窄的地塊，在兩端地頭開(kāi)出割臺(tái)幅寬2倍以上寬度的橫向割道后，可采用四邊收割法。當(dāng)沿長(zhǎng)度方向收割作業(yè)接近地頭時(shí)，利用橫向割道空間轉(zhuǎn)彎，并空行至地塊未割區(qū)域另一側(cè)繼續(xù)進(jìn)行收割作業(yè)。

2.3.4 機(jī)械收割作業(yè)參數(shù)的控制和調(diào)整

作業(yè)參數(shù)包括作業(yè)速度、作業(yè)幅寬、留茬高度、撥禾輪速度和位置調(diào)整、脫粒和清選等工作部件調(diào)整。

作業(yè)速度：應(yīng)根據(jù)收割機(jī)自身喂入量、小麥產(chǎn)量、植株密度、自然高度、干濕程度等因素選擇合理的作業(yè)速度。當(dāng)小麥生長(zhǎng)稠密、植株大、產(chǎn)量高、地形起伏不定、早晚及雨后作物濕度大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低作業(yè)速度。開(kāi)始收割時(shí)先用低速，然后逐漸提高作業(yè)速度至適宜的正常作業(yè)速度。作業(yè)速度應(yīng)保持穩(wěn)定，避免急加速或急減速。應(yīng)保證前進(jìn)速度與撥禾輪轉(zhuǎn)速相匹配，避免不同步造成的割臺(tái)損失。

作業(yè)幅寬：收割機(jī)割臺(tái)工作幅寬應(yīng)與作業(yè)地塊的小麥播種寬度或畦寬相適應(yīng)。在收割機(jī)負(fù)荷允許的情況下，保持作業(yè)速度穩(wěn)定，使割臺(tái)滿割幅或接近滿割幅工作，保證作物喂入均勻，防止喂入量過(guò)大，影響收獲質(zhì)量［5］。當(dāng)小麥產(chǎn)量高、濕度大或者留茬高度過(guò)低時(shí)，以低速作業(yè)仍超出收割機(jī)標(biāo)定喂入量時(shí)，適當(dāng)減小割幅，一般減少到標(biāo)定割幅的80%，以保證收割質(zhì)量。

留茬高度：留茬高度應(yīng)根據(jù)小麥植株的高度、地塊的平整情況、當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝要求等綜合確定，一般以5～15cm為宜。留茬高度過(guò)高會(huì)因小麥高度不一及地形起伏等情況造成小麥漏割，同時(shí)會(huì)因撥禾輪的撥禾、推禾作用減弱以及擊打小麥穗頭等造成割臺(tái)損失增加；留茬高度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致切割器切割泥土，引發(fā)機(jī)具故障。

撥禾輪速度和位置調(diào)整：撥禾輪線速度應(yīng)調(diào)整為聯(lián)合收割機(jī)前進(jìn)速度的1.1～1.2倍。撥禾輪高低位置應(yīng)使撥禾板作用在被切割作物高度離地面2/3處為宜，前后位置應(yīng)根據(jù)作物密度和倒伏程度而定，當(dāng)作物植株密度大并且倒伏時(shí)，適當(dāng)前移，以增強(qiáng)扶禾能力。

脫粒和清選等工作部件調(diào)整：收割機(jī)作業(yè)時(shí)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮脫粒損失率和籽粒含雜率，防止顧此失彼。在籽粒破碎率不大于作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可進(jìn)行適當(dāng)提高脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速，減小滾筒與凹板篩之間的間隙，減小凹板篩入口與出口間隙之比，減少脫粒分離損失。在籽粒含雜率不大于作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可進(jìn)行適當(dāng)減小風(fēng)扇風(fēng)量、調(diào)大篩子的開(kāi)度及提高尾篩位置，減少清選損失［6］。作業(yè)中應(yīng)定期檢查收割機(jī)秸稈堵塞情況。

3 作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容和方法

作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)是檢驗(yàn)大型小麥聯(lián)合收割機(jī)性能的最直接方式。目前，小麥聯(lián)合收獲機(jī)執(zhí)行的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有NY/T 995-2006《谷物（小麥）聯(lián)合收獲機(jī)械作業(yè)質(zhì)量》和JB/T 5117-2017《全喂入聯(lián)合收割機(jī) 技術(shù)條件》，針對(duì)大型小麥聯(lián)合收割機(jī)，尚未有專門的指定性標(biāo)準(zhǔn)。NY/T 995-2006《谷物（小麥）聯(lián)合收獲機(jī)械作業(yè)質(zhì)量》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，全喂入式小麥聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)損失率指標(biāo)為≤2.0%；JB/T 5117-2017《全喂入聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)條件》中規(guī)定，全喂入式小麥聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)損失率指標(biāo)為≤1.2%。結(jié)合近年來(lái)對(duì)于大型小麥聯(lián)合收割機(jī)的檢測(cè)，本文采納JB/T 5117-2017《全喂入聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)條件》的有關(guān)作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容和方法。

4 作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果分析

近年來(lái)，結(jié)合大型小麥聯(lián)合收割機(jī)推廣鑒定工作和機(jī)收減損活動(dòng)的開(kāi)展，匯總出部分代表性小麥聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果（見(jiàn)表1）。由表1可以看出，三個(gè)型號(hào)的12kg/s喂入量以上的大型小麥聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)損失率分別為0.77%、0.75%、0.50%，均遠(yuǎn)低于指標(biāo)值1.2%；破碎率分別為0.81%、0.45%、0.51%，均低于指標(biāo)值1.0%；含雜率分別為0.93%、0.53%、0.50%，均遠(yuǎn)低于指標(biāo)值2.0%；三種機(jī)型實(shí)際喂入量也均達(dá)到了標(biāo)定喂入量的要求。這就表明了大型小麥聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)指標(biāo)完全能夠達(dá)到作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定的相關(guān)要求。相比于兩個(gè)標(biāo)定喂入量為8kg/s和10kg/s的成熟主流機(jī)型，在含雜率、破碎率、總損失率方面已經(jīng)相差不多甚至有些指標(biāo)要優(yōu)于主流機(jī)型。

表1 部分小麥聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

[機(jī)器型號(hào) 4LZ-12M1 4LZ-15K1 4LZ-15K 4LZ-8R2 4LZ-10E4 標(biāo)定喂入量（kg/s） 12 15 15 8 10 作業(yè)速度（km/h） 7.5 7.4 7.5 7.4 7.4 喂入量（kg/s） 12.4 15.7 17.5 8.9 10.7 測(cè)區(qū)內(nèi)平均產(chǎn)量（kg/hm2） 9690.1 7530.2 9271.4 8555.2 9553.4 含雜率（%） 0.93 0.53 0.50 0.30 0.65 破碎率（%） 0.81 0.45 0.51 0.30 0.57 脫粒機(jī)體損失率（%） 0.51 0.48 0.34 0.37 0.44 割臺(tái)損失率（%） 0.26 0.27 0.16 0.16 0.23 總損失率（%） 0.77 0.75 0.50 0.53 0.67 草谷比 0.84 0.89 1.10 0.90 1.03 割茬高度（cm） 22 24 23 23 20 ]

5 結(jié)論

近年來(lái)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大力推動(dòng)機(jī)收減損工作，通過(guò)科學(xué)指引、持續(xù)培訓(xùn)和引領(lǐng)示范，全國(guó)各地均開(kāi)展了機(jī)收減損工作。山東省已實(shí)現(xiàn)糧食作物面積50萬(wàn)畝以上的市、縣機(jī)收減損比武活動(dòng)常態(tài)化、全覆蓋。目前全省小麥機(jī)收減損總損失率平均值降低到了0.99%，并且通過(guò)進(jìn)一步探索、改進(jìn)，通過(guò)改善種植模式、收獲條件、機(jī)具升級(jí)、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)仁侄?，完全有能力將損失率進(jìn)一步降低。

5.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要手段和技術(shù)支撐

機(jī)械化收獲能有效降低人為因素產(chǎn)生的不可控的影響，能有效降低災(zāi)害突發(fā)天氣對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的損失。大型小麥聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)效率大為提升，一次能完成2～3臺(tái)小型小麥聯(lián)合收割機(jī)的作業(yè)量，既節(jié)省了人工，又減少了收割次數(shù)，同樣降低了損失率。

5.2 技術(shù)改進(jìn)進(jìn)一步降低機(jī)收損失

根據(jù)對(duì)大型小麥聯(lián)合收割機(jī)的持續(xù)跟進(jìn)和檢測(cè)，總損失率平均值為0.67%，已遠(yuǎn)低于相關(guān)指標(biāo)值。并且通過(guò)不斷的技術(shù)改進(jìn)，升級(jí)大型小麥聯(lián)合收割機(jī)的收割、脫粒、清選系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和配合，完全能夠?qū)崿F(xiàn)從機(jī)械方面將損失率進(jìn)一步降低。

5.3 提升大型小麥聯(lián)合收割機(jī)械裝備智能化水平

可在大型小麥聯(lián)合收割機(jī)上裝配損失率、含雜率、破碎率在線監(jiān)測(cè)裝置，機(jī)手根據(jù)在線監(jiān)測(cè)裝置提示的相關(guān)指標(biāo)、曲線，適時(shí)調(diào)整作業(yè)速度、喂入量、留茬高度等作業(yè)狀態(tài)參數(shù)，得到并保持損失率、含雜率、破碎率較理想的作業(yè)狀態(tài)。借助于北斗導(dǎo)航、無(wú)人駕駛、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)高端技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)作業(yè)指標(biāo)的反饋，來(lái)隨時(shí)自動(dòng)調(diào)整機(jī)器的作業(yè)狀態(tài)，從而達(dá)到可監(jiān)控、可調(diào)整、可預(yù)測(cè)。

5.4 持續(xù)開(kāi)展培訓(xùn)和監(jiān)督

機(jī)手、種植戶和從事收獲質(zhì)量監(jiān)督的鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)機(jī)管理人員應(yīng)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，掌握小麥品種、籽粒含水率、種植模式、收割地形等方面的知識(shí)，掌握聯(lián)合收割機(jī)的正確使用、維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)以及作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。鼓勵(lì)種植戶與機(jī)手簽訂收獲作業(yè)損失協(xié)議，農(nóng)機(jī)管理人員可通過(guò)巡回檢查監(jiān)督作業(yè)損失等情況，并在損失偏大或出現(xiàn)其他不合乎要求情形時(shí)，要求機(jī)手對(duì)聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行調(diào)整，仍不合要求的，應(yīng)及時(shí)更換故障部件或整機(jī)。

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