小麦机械化收获技术和减损高效解决方案深入分析
作者: 刘晓虹随着农业科技的不断进步,小麦机械化收获在现代农业中扮演着愈发重要的角色。本文旨在探讨小麦机械化收获过程中存在的损失问题,并深入分析减损技术,以期为农业生产提供更科学、高效的解决方案。通过对机械损失的深入研究,旨在为农业生产提供可行的指导,推动小麦机械化收获朝着更为智能、高效、可持续的方向迈进,实现农业现代化的新跨越。
一、小麦机械化收获技术
1、前期准备工作
前期准备工作是确保小麦机械化收获减损的必要环节。第一,小麦收割前几天,需要检查机具和设备的工作运行状况,确保机械的正常工作。检查收割机刀头是否磨损,是否需要更换,检查机器的传动系统、刹车系统等部件的运转是否正常,液压油、润滑油和冷却液是否充足,并且仔细检查轮胎是否需要更换或者修理。第二,作业人员培训。高质量的人员培训不仅包括操作技能的传授,重要的是对机械的维护保养知识、故障诊断与处理技术的培训。确保每位操作人员能够熟练掌握机械的功能特点,合理应对各种作业条件,有效减少由操作不当引起的作物损失。第三,气象条件分析。考虑到气象条件对小麦收割作业的影响,应进行详细的气象数据收集和分析工作,选择在气候条件最适宜的时间段内进行收获作业。避免在雨后立即收割,以减少机械故障和作物损失。
2、确定收获时间
在进行小麦机械收获之前,关键在于确定最佳的收获时机,通常选择在小麦蜡熟末期到完熟初期进行收割,以确保小麦的产量和品质。在小麦蜡熟中期,可观察下部叶片干黄、茎秆有弹性、籽粒逐渐变为黄色且饱满,含水率为25%~30%;至蜡熟末期,植株逐渐变黄、茎秆有弹性、籽粒呈黄色偏硬状态,含水率为20%~25%;而在完熟初期,叶片枯黄、籽粒变硬,含水率降至20%以下。结合当地气候和品种条件,根据蜡熟期的不同选择具体的收割时间,遵循因地制宜的原则,实施小麦抢收工作以减少浪费。对于大面积收割,建议在蜡熟中期进行;而对于小面积收割,则可在蜡熟末期进行,以提高机械收获的效果和效率。在面对雨季、下茬作物、易落粒和折穗的情况下,可适当提前收割。
二、小麦机械收获损失的原因
1、机器调整不到位
在小麦收获过程中,常出现的损失类型有割台损失、脱粒损失、分离损失和清选损失,这些损失很大程度上源于收获机械设备未调整至最佳匹配状态。具体来说,割台损失的发生,往往与拨禾轮的位置设置不当有关。如果拨禾轮位置过低,无法有效扶禾,麦穗容易在割台处外泄;而位置过高,则可能导致割台切割不完全,增加损失。此外,拨禾齿的磨损情况和割台的保养状态也会影响割台损失的大小。一般来说,拨禾齿磨损超过5%时,就需要进行更换,而割台的保养应定期进行,确保其处于良好的工作状态。脱粒损失是小麦收获过程中的主要损失类型。这主要与脱粒滚筒的转数设置和凹板间隙的调整有关。一般来说,脱粒滚筒的转数应根据小麦的品种和湿度进行调整,通常在800~1200转/分钟之间。如果转数过低,脱粒不彻底;转数过高,则可能导致小麦破碎。凹板间隙的调整也非常关键,间隙过大,小麦在脱粒过程中容易滑落,导致损失;间隙过小,则可能增加脱粒滚筒的负荷,影响脱粒效果。分离损失主要发生在小麦与杂质分离的过程中。这主要与分离筛的筛孔大小和筛面的倾斜角度有关。筛孔大小应根据小麦的大小和湿度进行调整,以确保小麦能够顺利通过,而杂质则被筛出。筛面的倾斜角度也会影响分离效果,一般来说,倾斜角度应在15~30度之间,过大或过小都可能影响分离效果。清选损失一般指从清选筛后部排出的小麦硬糠中含有籽粒造成的损失,清选损失大于国家标准。风量调整过大,将籽粒吹出筛箱,这时需要调整风量,要把风机皮带轮直径稍微加大一些,要进行风板开度调节,根据作物籽粒的受风量调整;风量过小籽粒秸秆吹不散,导致筛面跑粮,筛子开度过大或者过小,需要调节筛片之间的开度,并对风机的风向进行调整。还要调整筛箱水平振幅,松开筛箱驱动轴两侧轴承座把螺栓固定,向前调整使振幅加大,向后调整振幅减小,最大可以调至42毫米,最小可以调至29毫米,要求筛箱两侧水平相等且≥38毫米。
2、人为因素
随着科技的不断进步,当前的联合收获机械设备变得越来越先进,但对于一些缺乏经验和文化程度较低的操作者来说,操作这些机械设备变得相当困难。部分操作者往往凭借经验和感觉来进行机械设备的操作,由于对机械设备的不熟悉以及未能正确调整参数,在操作过程中常常出现失误,直接影响了小麦的收获效果。有些操作者为了提高收获效率,往往未按照规定的标准速度行驶,而是任意加快行走速度和提高风量,导致小麦脱粒不彻底且不干净。此外,一些未完全脱粒的麦草在脱粒之前飞出,导致跑粮和漏粮问题严重。这些操作不规范和调整不当的现象直接影响了机械设备的性能,使得高科技机械在操作中未能充分发挥其应有的效能。
3、收获时间的安排不科学
小麦机械收获损失主要源于收获时间的安排不科学。在小麦收获过程中,选择合适的收获时间至关重要,但由于没有确定最佳的收获时间,机械设备的性能未能充分发挥。具体来说,在小麦腊熟末期至完熟初期,即小麦籽粒含水量在18%~20%之间时,是最佳的收获时间。此时,小麦的茎秆韧性适中,不易折断,麦穗与茎秆的连接牢固,有利于减少割台损失。同时,小麦的籽粒硬度适中,易脱粒且不易破碎,有利于减少脱粒损失。而且,此时的小麦籽粒含水量适中,易干燥不易发霉变质,有利于减少清选损失。但是不合理的收获时间会直接影响机械设备的效能,成为小麦机械收获损失的重要原因。
三、小麦机械化收获减损措施
1、规范作业操作
小麦机械化收获是提高效率、降低劳动成本的关键环节,规范作业操作是减损的重要措施之一。一般要求为:损失率≤1.2%;破碎率≤1.0%;含杂率≤2.0%;茬高度普通茬≤15厘米,留高茬≤25厘米,且无油料泄漏造成的粮食和土地污染。首先,操作者应在小麦收获前充分了解机械设备与每个部件的功能和调整方法。通过定期进行设备检查和保养,可以确保割台、脱粒器和清选装置等关键部位处于良好状态,以防止因机械故障导致不必要的损失。操作者应按照设备说明书规定的合理速度进行作业,不宜随意加速,以免引起割台损失、脱粒不彻底等问题。并且在作业时应根据作物品种、高度、产量、成熟程度及秸秆含水率等情况来选择前进挡位,根据作业速度、割茬高度及割幅宽度来调整喂入量,使机器在额定负荷下工作,尽量降低夹带损失,避免发生堵塞故障。不仅如此,还应该根据实际情况科学确定最佳的收获时间。在小麦蜡熟末期至完熟初期进行收获,有助于保证麦穗的饱满度和籽粒的质量,同时还要及时调整收获时间,避免过早或过晚收割,以确保机械设备能够充分发挥其性能,最大限度地降低损失。此外,在作业过程中,要经常检查凹板筛和清选筛的筛面,防止被泥土或潮湿物堵死造成粮食损失,如有堵塞要及时清理。同时在收割时尽量走直线,防止压倒收割作物;沿边收割时,要注意割台传动部件不要碰撞田埂,到达田埂时及时提升割台。并在收割作业结束后,粮箱存粮要及时卸净。
具体来说,较为常见的减损情况包括:夹带、粮脏、漏粮、撒粮、碎粒等。
夹带是指在收割过程中发现排草口处排出的秸秆中夹有麦粒或麦穗,是一种夹带损失,这种故障一般分为两种情况:一种是因为麦秆含水量较高,黏度大,凹板间隙大,脱粒能力下降,造成麦穗中的麦粒脱不净,或因为轴流滚筒与脱谷室间距较大,不能把麦粒与秸秆很好地分离出来,这时应把凹板间隙调小,增加脱谷室的脱粒能力,从而把麦穗中的麦粒脱净,也能把麦粒与麦秆分离;第二种情况多发生在收割机使用一段时间后,这时轴流滚筒上的分离板磨损,脱谷室上的导草板变形或脱落,造成轴流滚筒与脱谷室之间的间隙增大。脱粒能力降低,这时无论怎样调整凹板间隙都无法达到目的,只有更换轴流滚筒上的分离板和校正脱谷室上的导草板后方能解决这种夹带损失。漏粮这种故障表现为漏的麦子比较集中,有成行的麦子漏出在地里,一般从两个位置判断:一是收割机筛箱部件的两侧,因为筛箱部件吊耳变形或在收割时田地的不平,造成筛箱部件在清选时发生倾斜,麦粒从倾斜处漏出,这时应调整吊耳或收割平坦田块,这样收割时才不漏粮;二是从振动筛的后侧,这种情况大多是振动筛堵塞,抖动板上的杂草秸秆没有清理,在清选时因为杂物的堵塞,振动筛下方的风机吹出来的风不能将振动筛上的糠及时吹出,麦粒得不到清选,大量的堆积会造成振动筛将麦粒与糠的混合物抖出筛面而造成漏粮。所以每次作业后,都应该及时清理振动筛,有效避免机械故障及漏粮损失。撒粮就是收割后在麦田里有麦子均匀的撒落,撒粮发生的位置主要有两点:一是在收割机的尾部,二是在收割机的割台。撒粮在尾部时,操作者将手伸到正在收割的小麦机尾部的清选筛上部,若感觉有籽粒“打手”,这是因为风机风量过大或麦籽瘪小引起,可通过调整风机风量来排除,风机的风量调整是一个难点,根据经验,收割过程中风机壳体内部有少量的饱满麦粒是最佳风力,没有麦粒说明风力大,麦粒过多说明风量过小;撒粮在割台位置时,是由于小麦成熟度较高,此时麦芒呈放射性炸开,若收割机拔禾轮转速、拨扶杆位置与收割速度不匹配,造成打击麦穗次数多引起,可通过收割机调整拔禾轮变速手柄,降低拔禾轮转速和降低拨扶杆位置排除。
2、加强监测工作
在小麦机械化收获中,加强监测工作是降低损失的一项措施。首先,通过引入先进的监测技术,实时监测机械设备的运行状态,包括割台、脱粒器和清选装置等关键部位的工作情况,迅速发现潜在问题,及时进行调整和修复,从而有效减少由于机械故障引起的损失。其次,采用传感器技术对麦田的状况进行监测,包括麦穗的成熟度、密度和高度等参数。通过这些传感器的数据反馈,操作者可以更准确地掌握田间情况,有针对性地调整机械设备的工作参数,确保在最佳的条件下进行收割,最大限度地减少损失。
3、控制拨禾轮速度与位置
拨禾轮的转速一般为联合收割机前进速度的1.1~1.2倍,拨禾轮高低位置应使拨禾板作用在已切割作物2/3处;拨禾轮的前后位置应视作物密度和倒伏程度而定,当作物植株密度大并且倒伏时,适当前移15~20厘米。首先,拨禾轮的合理位置对于保持麦穗在割台上的稳定性至关重要。操作者应当根据小麦的生长状况和田间实际情况,确保拨禾轮适当贴近麦穗,发挥其稳定和扶禾的作用,有效减少割台损失,避免麦穗在操作中容易向外泄漏的问题。其次,控制拨禾轮的速度也对减损具有一定的影响。合理设置拨禾轮的旋转速度能够确保其有效地扶持和输送麦穗,减少因过快或过慢引起的损失情况。其中,拨禾轮过快可能导致麦穗在割台上被抛掷而引起割台损失,而过慢则可能使得麦穗在输送过程中发生积压,导致脱粒不彻底。
4、控制作业速度
作业过程中,应尽量保持发动机在额定转速下运转 (包括收割作业开始前1分钟、结束后2分钟);地头转弯时, 应适当降低作业速度,防止清选筛面上的物料甩向一侧造成清选损失,保证收获质量。采用倒车法或兜圈法转弯收割,不要边割边转弯。作物产量较大时,应降低作业速度,全喂入联合收割机还应适当增加留茬高度并减小收割幅宽。田间杂草太多时,应放慢收割机作业速度,减少喂入量,防止喂入量过多导致作业损失率和谷物含杂率过高等情况。同时,作业速度的调整需根据不同的收获条件进行科学合理地设置。在不同地区和季节,小麦的生长情况和田间环境都可能存在差异,因此操作者应根据实际情况灵活调整作业速度。值得注意的是,在高密度或麦田不平整的情况下,适当减缓作业速度有助于提高机械设备的适应性,减少机械损耗和小麦损失。
5、调整作业幅度
首先,作业幅度的合理调整直接影响着割台的工作效果。过宽或过窄的作业幅度可能导致割台无法充分覆盖整个麦田,造成割台损失或有未完成的收割区域,进而影响小麦的总产量和品质。其次,调整作业幅度还需充分考虑麦穗的生长密度和高度。在不同地区和不同生长季节,小麦的生长情况可能有所不同,因此应该合理调整作业幅度,根据麦穗的密度和高度,减少脱粒和清选环节中的损失,确保机械设备能够充分吸收和输送麦穗,提高脱粒和清选的效果,降低小麦损失。在实际操作中,灵活调整作业幅度还可以适应不同的地形条件。在麦田起伏或有一些地形障碍的情况下,适当调整作业幅度能够提高机械设备的通过性,避免发生因地形不适应而导致的损失。
6、控制好留茬高度
首先,留茬高度的合理调整直接关系到小麦植株的稳定性。对于低矮小麦,割茬过高,易造成部分小麦漏割,同时,拔禾轮推禾作用较弱,易造成落地损失,一般以5~15厘米为宜,割茬最低不得小于5厘米,以免切割泥土,加快切割器损坏。其次,留茬高度的调整需根据小麦的生长情况和田间实际条件进行科学设置。在麦田高低不平或存在植株高差的情况下,调整留茬高度能够更好地适应田间环境,防止由于高差导致的不均匀收割,最大限度地减少小麦的割台损失。此外,控制好留茬高度也与后续土壤保护和植株再生有关。通过合理的留茬高度,可以减少土壤水分蒸发,降低土壤表面的温度,有助于维持土壤湿润度,提高小麦的耐旱性。同时,适当的留茬高度有助于新的植株再生,促进下一季小麦的生长,形成更为健康和稳定的农田生态系统。
7、选择正确的作业路线
首先,合理规划作业路线直接关系到机械设备在麦田中的行驶轨迹,通过科学合理地选择路线,可以最大限度地减少机械损伤和小麦植株折损的可能性。避免机械设备在行驶中过于颠簸,有助于保持小麦植株的完整性,最终减少收获损失。其次,选择正确的作业路线需要考虑麦田地形、植株密度和其他环境因素。在麦田地形较为平坦的区域,可以选择较为直线的作业路线,提高机械设备的行驶效率,减少能耗。而在地形较为复杂或有高低差异的区域,选择适应性较强的作业路线,能够更好地适应田间环境,减少机械设备受阻或损坏的风险。
总体而言,小麦机械化收获减损技术的应用是实现高效、高产、精准农业的关键一步。通过结合现代化农业技术,不断改进机械设备的设计和操作方法,可以为农业生产提供更为可持续、高效的解决方案,推动小麦机械化收获朝着更智能、更可靠的方向不断发展。