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1、油菜收获机械化技术20112011年年0505月月2020日日 荆州荆州华中农业大学华中农业大学 黄海东黄海东 湖北省油菜全程机械化生产研讨会湖北省油菜全程机械化生产研讨会油菜机械化收获现获现 状 油菜收获获机械化技术术与装备备研发进发进 展123主 要 内 容油菜收获获机械与时时机的选择选择一、油菜机械化收获现状u 长期以来，我国油菜生产一直沿袭传统的生产作业方式，机械化作业水平远远低于三麦、水稻乃至大豆和玉米，除耕整地外，油菜种植、田间管理、收获主要依靠人工作业。u 2009年机械种植和收获机械化作业水平分别为10.39%和8.84%，2010年大约分别提高1.3和1.2个百分点，达到12
2、%和10%。u 据测算，在油菜生产成本中活劳动力成本占6070%，一亩地耗工10个左右。而油菜主要生产国如加拿大、德国等油菜生产全面实现机械化作业，一亩用工不足0.5个，生产成本远低于我国。一、油菜生产机械化现状1国内油菜收获机械化现状u冬油菜机械化水平低。 北方春油菜机械化程度高，内蒙古和新疆油菜机械化种植和收获均达97%以上，在全国遥遥领先。 但是南方冬油菜的机械化水平普遍较低，在11个主产省市中仅有湖北和江苏油菜机械化收获分别达到10%和6%，其余全部在5%以下。详见下表。 一、油菜生产机械化现状地区种植面积积 khm2机耕水平 %机播水平 %机收水 平%油菜籽收获获 机（万千瓦 ） 江
3、苏苏476.360.00 2.00 6.00 6.26 安徽721.869.33 3.58 1.10 2.56 江西538.514.80 4.20 0.30 0.25 河南38257.77 12.54 1.33 1.03 湖北1165.964.24 1.73 10.06 5.34 湖南1016.134.78 2.13 4.13 0.42 重庆庆173.652.18 0.12 0.12 四川936.620.81 0.34 0.17 贵贵州466.92.52 0.34 0.05 0.01 云南253.633.52 0.54 0.86 0.06 甘肃肃188.937.00 29.00 9.00 青海
4、170.350.46 47.54 29.50 0.26 2009年全国主要省份油菜机械化水平 一、油菜生产机械化现状油菜收获机械化现状 u收获以人工收获为主，人工割晒（用镰刀），后熟干燥后采用人工脱粒，清选。劳动强度最大、生产效率低、损失大。u少部分采用人工割、普通联合收获机定点脱粒的两段收获方式。2008年全国启动10个油菜机械化示范县，09年将启动20个示范县以及油菜产业体系在全国范围内广泛示范推广机械收获。u北方春油菜机械分段收获已普遍应用，并取得良好效果。人工脱粒人工割晒人工收获二、油菜生产机械化现状半机械化收获人工割晒机械脱粒一、油菜生产机械化现状机械化收获（联合收获 ）一、油菜生产
5、机械化现状机械化收获（两段收获 ）机械割晒机械捡拾脱粒一、油菜生产机械化现状国外油菜收获机械化现状2一、油菜生产机械化现状u加拿大、德国、英国、澳大利亚等油菜主要生产国以分段收获为主，在上述生产油菜的发达国家，无论联合收获还是分段收获，其收获机械早在上世纪70年代就比较完善，能够较好地满足生产要求。u秋天收（8-9月份），采用联合收获与分段收获油菜。 u机械化作业水平基本上达到100%。一、油菜生产机械化现状加拿大macdon捡拾脱粒机具一、油菜生产机械化现状一、油菜生产机械化现状大型联合收割机收获油菜世界各国油菜收获方式国 家收 获 方 式加拿大95%分段收获英 国 分段捡拾收获为主 德 国
6、 联合收获为主 印 度 人工割、晒、脱粒一、油菜生产机械化现状中国和国外先进水平（加拿大）的差距中 国加 拿 大机械化水平种植10%，收获获6%全程100%单单位面积积用工10个/亩亩0.5个/亩亩 生产产成本3.0元/千克0.90元/千克机械装备备中小型机械式播种 中小型联联合收割机大型气力式 大型分段收获获机械主要技术术机械技术术+部分液压压技 术术机电电液气一体化技术术+GPS+ 计计算机材料与制造工 艺艺钢铁钢铁 ，普通加工设备设备钢铁钢铁 、工程塑料、橡胶，数控加工一、油菜生产机械化现状我国油菜机械化存在的问题油菜品种还不能很好适合机械化作业要求一、油菜机械化收获现状u相对耐裂角u矮
7、杆抗倒u成熟一致性较好 u株型紧凑适合油菜机械 化的品种特性我国油菜机械化存在的问题油菜品种还不能很好适合机械化作业要求一、油菜收获机械化现状一、油菜收获机械化现状（1）油菜实现矮杆抗倒、株型紧凑，更有利于机械化的操作。倒伏油菜机收时特别是联合收获时，损失率很大；株型大、分支多，机械化收获分行时造成较大损失，另一方，株型大分枝多成熟度一致性必然差，能够造成脱粒清选的损失率高。减少机收时落粒损失提高收获时成熟度一致性延长机收时间（2）油菜耐裂角的特性一、油菜收获机械化现状栽培技术不适应机械化、规模化要求u众多油菜高产栽培技术是建立在人工操作的基础上的，同时高产栽培多为育苗移栽，很少有直播方式的高
8、产栽培技术。u同时一些栽培技术适应性不强，品种、地区间差异性大 。u一般高产技术要求油菜植株粗壮高大进而又给机械化收获带来难题。u我国油菜普遍施肥量多，比欧洲、加拿大等过多一倍，导致油菜后期成熟度不一致，不利于机械化收获。一、油菜收获机械化现状收获机械对作物适应性差：u油菜联合收获机具现阶段最主要的问题是收获损失率高，近几年在油菜收获机具上进行了不断研究改进，已经把油菜联合收获损失从12%降低到8%，但仍受油菜状态影响较大，不稳定。u油菜两段收获损失率小于联合收获，可控制在6%以内，但是机械化两段收获在我国还没有推广开，机器还需要完善，让农户接受还待时日。两段收获机器两次下地的缺点，需要在规模
9、化作业时才能得到弥补。现有的机具还不能满足生产需要二、油菜收获机械化技术与装备研发进展 （一）油菜联合收获技术及机具的研究进展二、油菜机械化技术与装备研发进展 机械联合收获：其工序为在油菜黄熟后期至完熟期，用油菜联合收获机一次完成收割、脱粒、清选等工序，该收获方式对收获期控制要求比较严格，对机器综合性能要求较高，但工序简单，生产效率高。特别适合南方三夏农忙季节抢收油菜。油菜联合收获机作业二、油菜机械化技术与装备研发进展 收割、脱粒、清选一次完成，历时短；收获过程一次完成，避免机具两次下地；对于直播油菜一般机械收获难度小，联合收获容易获得较好的作业效果。 适宜收获期短；对油菜成熟时间、柱形以及天
10、气适应性差；联合收获的总损失率与收获时机关系大；联合收获的菜籽含水率高。油菜联合收获特点优 点缺 点二、油菜机械化技术与装备研发进展 4LL-2.0Y油菜联合收获二、油菜机械化技术与装备研发进展 采用液压马达作为竖侧切割装置的驱动动力源，避免了传动线路长和易产生共振等问题。拨禾轮转速无级可调，前后调整范围增大，能同时适应油菜、水稻、小麦的收获。适当减少拨禾轮拨齿的数量并重新按螺旋排列，减轻了对油菜角果的打击力度，降低了割台损失率。多功能轴流脱粒分离装置：一种全新的切向喂入轴流短纹杆-板齿脱粒滚筒，减少了脱出物中杂余含量，通过更换不同尺寸的板齿和调整板齿的位置，可兼脱水稻、小麦等作物，在脱粒滚筒
11、排草口装有碎草刀，解决油菜茎秆粗大，还田困难的问题。功率加大，由以前的3550马力，加大到现在55-70马力，防止脱粒滚筒堵塞。输送槽加宽，增强高大茎秆输送能力。联合收割机改进高效清选装置：针对油菜脱出物的特性，上筛采用大冲孔、下筛采用小冲孔筛的结构形式。分析了油菜筛面粘附物的主要成分、形态结构和尺度分布，分析了筛孔堵塞的原因，对筛面进了非光滑仿生处理，提高了筛面的抗粘防堵效果。增加碎草装置。脱离滚筒后端增加茎秆切碎装置，使得喷出的草全部切成6公分以下的碎草，有利于秸秆还田。油菜联合收割机二、油菜机械化技术与装备研发进展 针对油菜机械化收获时含水量较高，脱出混合物（破损油菜籽粒、短碎茎秆、轻质
12、杂物等），容易堵塞清选筛孔，造成清选损失率大幅增加等问题，开展了减少油菜脱出物粘连，防止筛面堵塞的清选筛表面材料改性和结构改型的研究。二、油菜机械化技术与装备研发进展 Europe15.8%蜣螂体表的非光滑结构 仿生推土板表面凸包 仿生不粘锅的锅底 荷叶的超疏水、自洁效应荷叶的超疏水、自洁效应二、油菜机械化技术与装备研发进展 普普 通通 筛筛 使使 用用 效效 果果仿仿 生生 筛筛 使使 用用 效效 果果非光滑仿生清选筛面二、油菜机械化技术与装备研发进展 二、油菜机械化技术与装备研发进展 行走底盘及操纵系统：采用双泵、双马达驱动的高地隙全静液压底盘，实现了行走、转弯无级变速、零半径转向；独立操
13、纵手柄实现了机器前进、倒退、左右转弯一杆操纵手柄，减轻了机手的操作强度，提高了驾驶舒适性和作业效率。最低离地间隙475mm ，提高了机器的通过性。（二）油菜分段收获技术及机具的研究进展二、油菜机械化技术与装备研发进展 u其工序是在油菜黄熟前期，用割晒机将油菜割倒，整齐铺放田间，待油菜后熟干燥后，再用捡拾脱粒机检拾、脱粒、清选。u该收获方式类似传统的手工收获工序，对油菜收获期的控制要求不是太严格，劳动强度比手工和半手工方式大大降低，生产效率明显提高，但需要两套设备（割晒机和联合收获机），工序分两段进行。油菜机械两段收获技术u两段收获对油菜的成熟度极其一致性、株型等不敏感， 既能适应北方直播油菜，
14、也能适应南方移栽油菜。 u适收期长。相对联合收获可以提前7左右进行，适收期长延长，有利于提高机具利用率。u割后晾晒，形成后熟作用，不影响产量；据南京农机研究所测试 可增收10%。u总体收获损失一般不大于联合收获。u两段收获作业效率高。u籽粒含水率低，场院压力小。 u两段收获还可以采用与人工作业相结合的多种方式完成，增强灵活性和实用性。二、油菜机械化技术与装备研发进展 油菜两段收获的优点u由于割、脱分两段进行，历时较长。这往往容易使农民感到费心费事，如果作业成本一样，联合收获会让农民感到简单；u所用机具多，两种机具分两次下地作业，增加了组织管理时间；u两段收获子粒清洁度一般比联合收获低。分段收获
15、油菜叶、细小分枝经割后凉晒容易在脱粒过程中粉碎，而混杂在子粒中不易被清选出来。油菜两段收获的缺点二、油菜机械化技术与装备研发进展 （1）油菜割晒机的研究油菜割晒机的组成及工作原理u 油菜分段收获包括割晒和捡拾脱粒两部分，割晒机一般包括立割部件、水平割刀、横向输送机构、机架、动力输入皮带轮、摆环机构、拨禾轮等部件。u割晒机工作时，通过机架挂接在联合收获机前面，动力由联合收获机动力输出经动力输入皮带轮，摆环机构驱动水平割刀做水平往复运动，水平割刀通过销连接驱动立割部件做竖直往复运动。动力输入皮带轮通过中间传动箱驱动横向输送机构运动。割晒机在田间行进时，割晒机前方的油菜被水平割刀切割，在拨禾轮的作用
16、下，已割的油菜与未割的油菜分离，同时将已割的油菜推向割台，在横向输送机构的作用下，倒向割台的油菜向出口输送，在出口顺利排出。二、油菜机械化技术与装备研发进展 农业部南京农业机械化研究所研制成功4SY-2型油菜割晒 机，主要研究了以下几个方面内容。二、油菜机械化技术与装备研发进展 解决我国南方主产区油菜植株高大、分支交叉多、铺放难、收获难度大、损失率高的难题。与联合收割机底盘配套，操作、转移方便，满足南方小田块作业需要。 研究开发了配套式割晒台，油菜秸杆横向、纵向强制输送铺放装置，竖割刀与排禾口分置割台两边合理配置，能与联合收获机底盘配套挂接。主要技术指标：割幅：2000mm；割茬高度：300400mm；工作效率：0.270.4公顷/小时；损失率：2%；配套动力：3345kW。研制成功4SY-2型油菜割晒机4SY-2型油菜割晒机二、油菜机械化技术与装备研发进展 上海农机研究所研制的油菜割晒机二、油菜机械化技术与
