稻麦繁育收获机研究现状及展望(稻黍飘香 颗粒归仓)
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稻麦繁育收获机研究现状及展望 ♂
稻麦繁育收获机研究现状及展望水稻和小麦是重要粮食作物,在我国每年约有3亿t的市场需求量。鉴于当前我国农业发展的各种不利现状,保障稻麦产量的有效供给,有利于满足国民生活生产需求和维护国家、社会稳定。研究表明,良种可以提高农作物产量,其贡献率可达50%以上,而在我国这一数值仅在30%左右。
因此,想要农业增产,可以从提高种子质量、加快优良新品种选育进程方面着手。但新品种在推向市场和大面积种植前需要进行复杂的小区育种田间试验,涵盖了耕种收、田间植保和种子处理等众多环节,耗费周期长且需要投入巨大的人力。
其中,收获环节对整个试验精度影响最大、所需劳动强度最高。但是目前国内稻麦繁育收获环节依然是靠人力为主的分段式方法完成,收获效率低并且种子损失大,不符合小区育种试验的要求,不利于我国种子繁育事业的发展。我国稻麦繁育收获环节联合收获问题亟待解决。
1国外研究现状
1.1发展历程及现状
国外较早就开展了稻麦小区田间育种试验收获机械的研究,Wintersteiger公司在1963年就制造出世界上第1台小区田间育种试验专用的联合收割机,稻麦繁育收获机初具雏形。
历经50多年的发展,国外的小区田间育种试验收获机械经历了从无到有,种类上从少到多,准确性上从粗到精的巨大转变,具有以下特点。①适用性强,通过更换割台等关键部件可做到一机多用,即满足水稻、小麦、油料作物、芝麻及各种小种粒作物育种试验收获环节的需求。②功能多样、技术成熟,具有自净、测产、测量籽粒容量及含水量等功能且技术相对成熟可靠。③高自动化,可自动进行清种、测产和缝包等操作。④高智能化,计算机技术及配套软件在稻麦繁育收获机械上的运用,可实时记录试验数据并进行处理和分析。⑤自动驾驶技术成熟、人机交互体验感良好,依靠“3S”(定位、遥感及地理信息)技术进行自动驾驶,降低人工劳动量的同时,可解决视线不清和农时紧张等状况对小区田间育种试验带来的困境和挑战。⑥系列化、产业化及精准化程度越来越高,国外的稻麦繁育收获机科研成果基本都实现了系列化与产业化,各种高精尖仪器设备及技术的运用使其产品不断精密化。国外的稻麦繁育收获机已达到较高水准,引领行业发展新趋势。
1.2典型代表
在全球众多田间试验配套机械生产厂商和公司中,美国Almaco公司、奥地利Wintersteiger公司、德国Haldrup公司及ZURN公司等在国际上处于领先地位,其中Wintersteiger公司的Classic ST固定式脱粒机和Quantum小区联合收割机最具代表性。
2.1发展历程及总体现状
我国较晚才开展对稻麦小区田间育种试验收获机械的研究,进展缓慢,并且机械化水平一直不高。1960年以前,我国的小区育种收获环节完全依靠人工收割和脱粒,没有适用的作业机械及相应的生产厂家。20世纪60—70年代,我国尝试将大田用收获机械或脱粒装置在小区试验收获环节中试用,但操作烦琐,种子损失大、品种混杂的现象严重,极大降低了试验数据的可靠性。随后国内出现了为数不多的几家科研单位或农机制造厂开始研制小区专用脱粒机,并取得了一定进展。
为了在育种小区内进行联合收获,1980年,我国开始进口国外的稻麦繁育收获机,如美国约翰·迪尔公司生产的美洲型联合收割机和CK-3型自走式联合收获机。由于国内外作物品种及性状不同、试验小区规模存在较大差异导致引进的机械不能很好满足国内育种试验收获环节的需要,没有达到理想效果,但是具有巨大的借鉴性。
目前,我国在稻麦繁育收获机研发上取得了长足的进步,也有10多家单位从事小区田间育种试验收获机械的研发工作,但是其技术装备与国外相比一直存在不小差距。①自净程度不高,割台、脱粒装置种粒易残留。②测产系统不成熟,这与起步晚、研究较少有很大关系,目前仅有青岛农业大学的种子测产装置等为数不多的成果,且还有很大改进空间。③智能化水准较低,相关电子元器件尤其是软件的研发停留在较浅层面。④人机交互体验感不强,人体工程学设计运用程度不够,且整机造型简朴,工业美学感较差。⑤科研成果市场转化率低,大多数没有形成市场化、产业化。以上不足,在分段式小区收获机械上表现得尤为突出。
2.2典型代表
在分段式小区收获机械研发方面,河南省卫辉市新昌机械制造厂、黑龙江省农业工程科学院以及农垦科学院红兴隆科研所与其合作伙伴新乡市第一拖拉机厂和兴凯湖机械厂最具代表性,代表机型有KT100A型穗株种子脱粒机、5TG-570B型小区脱粒机和QKT-320A型小型种子脱粒机。
在联合式小区收获机械研发上,黑龙江省农垦科学院红兴隆科研所、甘肃农业大学、山东农业大学和西华大学取得了一定进展,而青岛农业大学自主研发的全喂入自走式小区谷物联合收获机在机型及核心技术上取得了历史性突破。
3国内外技术装备差异
3.1分段式收获机械
Wintersteiger公司专门从事小区育种试验配套农机具的研发工作,其产品畅销全世界,在农业机械行业享有极高的声誉尤其是在欧洲,生产有以Classic ST固定式脱粒机为代表的稻麦繁育分段式收获机械,如图1所示。
图1Classic ST固定式脱粒机
该款脱粒机结构紧凑、样式新颖、进料平稳且脱粒效果好,通过对各部件边缘加装排气设备或使用盖板,具有良好自净功能以保证种籽无掺杂。气力式种粒输送带运转平稳,使用时安全可靠,可实现快速空转。除了具有成熟的机械结构及传动系统,该脱粒机还添加了功能完备的电路控制系统和相对成熟的测产系统,在脱粒工序完成后自动进行产量、含水量等相关数据的测定,测量结果实时显示并记录,具有较高智能化水平,代表当前该机型的最高水准。
河南省卫辉市新昌机械制造厂作为国内从事小区育种分段式收获机械研发的代表厂家,在小区专用种子脱粒机研发上也取得了一定成果,其主营产品有QKT320型小区种子脱粒机和KT100型穗株微型种子脱粒机。
其中KT100A型穗株种子脱粒机,如图2所示,可以满足小麦小区田间育种试验分段式收获需求,也可用于原始材料繁殖用的脱粒清选环节。整机结构简单,操作安全方便,而且该机型脱粒清选时高效快捷、作业质量好、对种子损伤小且易清理种子,可以为田间试验提供比较准确的数据支撑和高纯度试验品种,深受国内小型种子繁育试验单位的青睐。
图2KT-100A型穗株种子脱粒机
对比以上两款脱粒机,不难发现国外的分段式收获机械结构合理紧凑、样式新颖、工业美学感强且性能上更加优异,不仅能满足小区田间育种试验的需求,还能把脱粒清选和测产等后续工序完美融合在一起,简化人工操作,提高育种试验精度,而且提高机器的性价比和智能化水准,这些都是国内分段式脱粒机需要改进的地方。
3.2联合式收获机械
Wintersteiger公司除了生产Classic ST固定式脱粒机处,还进行小区联合收割机的研发工作,并取得非常显著的成果,形成6大系列的小区联合收割机产品:特别适用于小种粒作物的Classic Plus,预繁小区的Delta,杂交F3后代的Classic,大面积小区试验田进行育种试验的Alpha,同时收割两个小区作物的Split和小区联合收割机标杆性产品Quantum,其中Quantum系列小区联合收割机如图3所示。
该机型完美适用于小区田间育种试验,能满足小麦等谷类作物的收割、脱粒、清选以及测产等环节的作业需要,作业性能优良,具有效率高、破损小、无掺杂、种粒纯度高以及安全可靠等突出优点。加装GPS导航系统使其可以进行自动驾驶,极大降低了劳动强度,为大面积作业和抢农时夜晚作业带来了可能,是小区联合收割机的标杆性产品。
该机型具有多项革命创新:易于机器运输的模块化组装;实现大喂入量的OptiFloww履带式割台与OptiFloww高功率脱粒装置;保证种粒纯净度的轴向鼓风机风力清选系统及后续清洁系统;提升驾驶友好体验的顶级人体工程学设计;便于操控的多功能操作杆与扶手集成设计;高效自净的种子分离器及高性能的Harvestmaster测产系统。
图3Quantum小区联合收割机
国内对小区联合收获机的研究也取得了一定进展,其中由青岛农业大学自主研发的全喂入自走式谷物联合收获机具有国内最高水准,极具代表性。
青岛农业大学研发的小区谷物联合收获机,如图4所示,是一款相对成熟的产品。该机具有自走式结构,操作简单、转向比较灵活,可以适应小区试验田的种植模式。
该机器主要由车辆行走及控制装置、收割装置、输送装置、脱粒装置、清选装置、集粮装置和测产装置等构成。该机作业时,与大田联合收获机过程相似,依次进行收割、脱粒、清选及集粮输送,但增加了测产和装袋工序。与大田联合收获机不同的是,该机在每个装置设计时都考虑到了清种便利问题,为了使整机具有自净功能,做了如下调整。
一是采用“锯齿形输送齿条+输送带+气力侧吹”的组合形式,实现割台作业无死角,无残留;二是采用帆布带式前置喂入辊,确保脱粒装置无残留;三是采用逐稿器+清选筛组合形式进行清选分离,提高清选质量,保证种子纯净度;四是配有较高精度和准确性的测产装置及系统。
该机除了具有良好的机械性能,还增加了液压装置和精密电子元器件及配套控制系统,提高了整机的智能化水准。测产装置的研发,更是填补了国内测产方面的空白。该机可作为目前国内稻麦小区收获机高端水平的代表。
图4小区谷物联合收获机
综上可知,国外的小区田间育种试验收获机在机械技术上日趋成熟并达到领先水准,还具备复杂的电液控制功能、GPS导航技术以及测产系统,使其越来越精准化、智能化,但国外收获机操作较复杂且售价昂贵,只有大型农科院及育种单位有能力购买。
我国研制的多数小区田间育种试验收获机在可靠性、精准性和智能性等方面与国外相比存在一定差距,在农机与农艺相融合方面有很多不足需要完善,如收获效率较低、自净效果较差及测产系统不够成熟先进等,但整机造型简单实用,售价远低于国外,更适合国内大多数中小型农科院及育种单位。
4稻麦繁育收获机展望
目前国内稻麦繁育收获机整体上与国外相比存在一定差距,相信随着国家政策的扶持与市场的引导作用、相关科研机构与农机生产厂商的不懈努力,以及对国内机器积极进行技术改进与升级,必定会实现机器与农艺的良好融合,研发出既能满足小区试验要求又具有较高自动化、智能化的稻麦繁育收获机械。为实现这一目标,可从以下5方面着手。
(1)鉴于当前的形势,为了更好地作业,稻麦繁育收获机应朝着高效、低损、自净效果强和测产系统可靠的方向发展,同时应加大科研投入,使稻麦繁育收获机越来越精准化、智能化和操作简洁化。
(2)从提高机械本身的作业精度和提高试验数据的精确度两方面着手,以保障稻麦小区育种试验收获环节的准确性。
(3)在研发配有精密传感器的高精尖水准稻麦繁育收获机的同时,研发适用于发展中国家或小型育种单位的简易型稻麦繁育收获机,以满足不同消费需求。
(4)在提升稻麦小区育种试验收获环节机械化水平与精度的基础上,加强对种子加工处理和数据处理环节的科研投入,全面提高稻麦小区育种试验各环节的智能化水平,进一步提升每个作业环节的精度,以保证稻麦小区育种试验的准确性。
(5)加速“产学研一体化”进程,加大科研成果转化力度,使稻麦繁育收获机逐步实现系列化、产业化。
(来源:《农业工程》2020年第3期
作者:孙钦华,李国莹,王勇,徐祝欣,杨诚,李国梁,周军)
稻黍飘香 颗粒归仓 ♂
稻黍飘香 颗粒归仓
核心阅读
金秋时节,稻黍飘香,又到一年丰收时。保障国家粮食安全,在紧抓粮食生产的同时,还要减少粮食损失浪费。新型农机不断升级、现代化收储粮库投入使用、粮食产后服务体系加速构建……广大农民在全链条农业服务助力下推进节粮减损,确保秋粮颗粒归仓。
随着玉米、晚稻等次第进入成熟期,从南到北,各地农民迎来秋粮收获时节。秋粮是实现全年粮食丰收的关键。如何节粮减损?这就需要“产购储加销”全链条协同发力打牢基础——在收获环节,着力解决降水、干燥等突出问题;在储粮环节,正确使用科学储粮装具,粮食损失可降低至2%以下;在储运环节,推广绿色、安全储粮技术;在加工环节,推广适度加工技术。
农用机械设备不断升级迭代,收得快、丢损少
秦巴山区腹地的稻子黄了,农田里各类农用机械来回穿梭。“半天不到,全部收完!”四川通江县春在镇文笔村农民赵荣泽,指着行走式收割机说,“这要是以前,3亩水稻,人工收割得10多个人。”
机械化大大缩短了收割时间,避免因天气等原因造成的粮食浪费。“人手跟不上,夜间稻谷就可能被雨淋,影响收成。”赵荣泽说,现在不仅收得快,农机驾驶员还可以根据水稻高度、成熟度调整收割机的割台高度、收割速度。
“要想颗粒归仓,不仅要收得快,更要丢损少。”河南滑县焕永种植农民专业合作社董事长杜焕永说,“前些年,我们用的是籽粒收割机,玉米损失率较高。今年试用茎穗兼收机,一边收玉米穗,一边收秸秆,既保证粮食收获,又为养殖提供饲料。”杜焕永介绍,如今,合作社流转土地2048亩,服务托管土地3.9万亩。
以前,每到丰收时节,人们会到割过稻谷的田里拾稻穗。如今,这一场景在很多地方已成为历史。我国农作物耕种收综合机械化率超过70%,小麦、水稻、玉米三大主粮的机械化率超过80%。
“新农机不断升级,提高了粮食生产的抗风险能力。”中国农业大学农民问题研究所所长朱启臻说,今年以来,在天气条件较差、病虫害偏重等不利因素影响下,仍实现粮食丰收,离不开农业基础装备的支撑。河南省玉米产业技术体系首席专家李玉玲建议,面对好形势,下一步要做好政策扶持,用好农机购置补贴,推动农业机械化转型升级。另外,投入科研力量,推进收割机等农用机械精细化、智能化,从源头减少浪费。
运粮储粮环节科学协同管理,防抛撒、保新鲜
在中央储备粮泰和直属库有限公司江西遂川分公司内,员工们忙着给收购回来的夏粮“盖被子、吹空调”。公司负责人罗兰鑫介绍,科技储粮是粮企的命根子,减少损耗,延缓陈化,才能确保每颗粮食的安全。
以前,这里的粮食分散在各乡镇收储粮库,粮库仓房绝大多数为砖混结构,降温、除湿、防虫等设施落后,谷物容易受鼠害、虫害侵蚀。旧仓早稻收割整理入仓时,温度高达35—36摄氏度,靠自然散热,容易变质,导致陈化。
“现代化粮仓、科技存储,通过维持适宜的温度和湿度,可以有效保持粮食新鲜度。”罗兰鑫指着10多米高的平房仓介绍,粮库严格把控温度这个关键因素,采取机械通风、空调控温及稻壳压盖保温隔热等技术,冬季均温在10摄氏度以下,夏季均温不超过20摄氏度。
今年江苏宿迁宿城区夏收小麦面积39.55万亩,平均亩产量为385.7公斤。“粮食丰产,在各环节降低粮食损耗、减少粮食浪费,才能丰产又丰收。”随着车厢门缓缓打开,颗粒饱满的新麦粒倾泻到传输带上,再经过筛选、去杂后送进粮仓。看着最后一批小麦颗粒归仓,当地的粮食经纪人魏兴心里的石头落了地。
朱启臻说,运输过程中的抛撒遗漏、储粮设施落后、过度加工都是造成损失的原因。比如运输阶段,粮食从收购到加工如果反复打包拆包,易造成抛撒遗漏。“节粮减损就是增产增收,做好‘产购储加销’全链条管理,等于多了一块良田!”
李玉玲说,节粮减损是个系统工程,涉及多环节,需要从田间到餐桌全链条发力。目前河南省玉米产业技术体系依托平台优势,根据我国玉米品种类型、生产需求、产业发展趋势,围绕籽粒机收、全株青贮、鲜食玉米三大产业链条,形成政、产、学、研、推、用“六位一体”应用模式。
粮食产后服务体系加速构建,补短板、解难题
秋收时节,在山东广饶县乡间公路上、农村街道上几乎看不到晾晒中的玉米,而来回穿梭运送玉米的农用车却络绎不绝。原来,县里在全县范围内建立了4家粮食产后服务中心,提供代清理、代干燥、代储存、代加工、代销售等“五代”服务,各家各户不用再在道路上晒粮了。
家住广饶县李鹊镇鲍家村的农民鲍中会经历了一个省心的秋收,2.8万多斤鲜玉米棒直接运到产后服务中心。“这样收玉米,每亩多收入100多元,还减少了中途环节造成的浪费,一举多得。”
一大早,在广饶县盛凯商贸粮食产后服务中心玉米脱粒烘干区,农用车就排起了长队,3台大型玉米脱粒机同时开工,玉米粒经过烘干后,直接存入粮库。
“日处理能力在500吨左右,从鲜玉米棒到脱粒、烘干、入库等环节一条龙作业。”中心负责人贾立强说。作为当地最大的玉米产后服务中心,盛凯中心拥有3万吨标准粮食仓库,配套了粮食烘干塔、扫地机等设施,帮助农户解决晒粮难题。
截至8月底,我国已建成4000多个粮食产后服务中心,帮助农户节粮增收,被农民称为“粮食银行”。“脱粒烘干一体作业实现粮不落地,减少了浪费,还避免了玉米因雨淋等因素引起的霉变,能够保证粮食的品质。”广饶县农业机械服务中心主任韩立慧说。
“补齐粮食产后服务短板,不仅能减少浪费,还能帮农民解决粮食销售问题。及时烘干,及时销售,保障价格。”朱启臻说。
优质粮食工程实施以来,中央和地方总投入超过815亿元,各地谋划布局粮食产后服务体系、粮食质量安全检验监测体系、“中国好粮油”行动计划3个子项共8900多个项目。到今年年底,粮食产后服务中心将实现全国产粮大县全覆盖,覆盖区域粮食损耗浪费和霉变损失将平均降低4个百分点。(记者 常钦)
数据来源:农业农村部、国家粮食和物资储备局
穆家峪镇“蜜蜂产业” 酿造甜蜜生活 ♂
穆家峪镇“蜜蜂产业” 酿造甜蜜生活密云区穆家峪镇利用得天独厚的自然条件和丰富的蜜粉源植物,积极探索发展蜂产业。依托中国农业科学院蜜蜂研究所多箱体成熟蜜技术,以及区蜂业管理站技术支持,提升蜂产品质量,扩大蜂场规模化建设,不断提高蜂农收入,壮大村集体经济。?
在穆家峪镇辛安庄村,66岁的养蜂户邓有忠正在与合作社工作人员查看蜂箱、探讨养蜂心得。?
邓有忠是位有经验的老蜂农,以前为了生活去外省市给别人养蜂,随着年龄越来越大,思乡心切的他在2017年回到了家乡。恰逢穆家峪镇发展蜂产业,邓有忠又重新拾掇出蜂箱,决定继续当蜂农。与往日不同,这次养蜂,穆家峪镇为蜂农免费发放蜂王、邀请区级专家授课。蜂农可以及时和专家咨询养蜂过程中遇到的问题。邓有忠越来越有信心。今年饲养的120群蜂共收获成熟蜜1500余公斤,预计增收六万元。?
邓有忠说:“有人问我蜂蜜保真吗,是不是倒卖的?我就会带他们到家里现场看蜂蜜酿造,我就是这样自产自销逐步走向市场的,一传十、十传百,客户通过积累慢慢就多了。”?
穆家峪镇地处燕山山脉南麓,北邻密云水库,辖区80%为浅山丘陵区,依托得天独厚的地理位置优势,上世纪八九十年代,不少村民就在家里养蜂,但是一直不成规模,同时产品形式单一。北京神农之乡养蜂专业合作社的成立转变了这个发展状态,合作社推广中国农业科学院蜜蜂研究所的多箱体成熟蜜技术,在蜂箱上加蜂箱,大大提高蜜蜂的群势,提升蜜蜂的产量和质量。同时,合作社对社员统一要求、统一标准、统一管理。蜂产品也从单一的蜂蜜,拓展到天然成熟蜂蜜、蜂巢蜜、蜂王浆、蜂毒、蜂胶、蜂蜡等。?
据穆家峪镇林业站林业工程师高秀丽介绍,在神农之乡养殖合作社的带动下,蜂农采用多箱体养蜂技术,提高穆家峪镇的蜂产品质量,经济收入也增加了三分之一左右。?
在政策、资金、技术的支持下,穆家峪镇现有一个标准化蜂场,养蜂户60余户,蜜蜂4500余群。北京神农之乡养蜂专业合作生产的天然成熟荆花蜜获得2020年第四届国民好蜜品质大赛荆花蜜金奖。2021年中国农科院蜜蜂研究所和区政府在穆家峪镇成功举办了“全国成熟蜂蜜生产现场观摩会”,受到业内重点关注和好评。今年穆家峪镇对蜂产业发展又有了新的思路。?
北京神农之乡养蜂专业合作社总经理刘金良透露,将蜂蜜产业跟农业相结合,做蜜蜂授粉,现在马上要进入种植草莓的季节,在蜂业站的指导下,合作社也开始联系穆家峪的蜂农,为草莓种植户准备授粉的蜜蜂。?
穆迪将舍弗勒股份公司评级提升为投资级 ♂
穆迪将舍弗勒股份公司评级提升为投资级评级机构穆迪已将舍弗勒股份公司的长期发行人评级提升为 Baa3(投资级别)。评级提升源于 IHO Holding宣布进行再融资以及舍弗勒股份公司计划减少 6.74 亿欧元的债务。
此外,穆迪还提升了舍弗勒的发行评级,将舍弗勒股份公司以及舍弗勒金融公司(Schaeffler Finance B.V.)优先担保债务评级由Ba2提升为Baa3,优先无担保债务评级由Ba3提升为 Baa3。所有评级的前景稳定。
舍弗勒股份公司首席执行官克劳斯·罗森菲尔德表示:“我们对穆迪的评级提升颇感欣慰,这充分体现了舍弗勒股份公司的强大业务实力,也证明我们的资本结构有了显著改善。”
穆迪今日的评级决定将在IHO Holding成功完成再融资后生效。信用评级是债务资本市场投资者评估债务偿还可能性的一项财务指标。
据了解,穆迪是美国著名的三大信用评级公司之一。1975年,美国证券交易委员会认可穆迪公司、标准普尔、惠誉国际为“全国认定的评级组织”。
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