农业部南京农业机械化研究所“4GQD-160多行自走式鲜食青大豆收获机”研制成功

2019/7/26 7:14:02    农业部南京农业机械化研究所

  

青大豆种植区域主要分布在我国南方省份,春、夏、秋都有种植。目前,中国青大豆种植面积约1500万亩,亩产量约0.7~0.8吨/亩,产量约1050万吨,市场价格约5元/公斤,年产值约630亿。仅江苏省青大豆的种植面积约103.05 万亩,亩产量约0.7~0.8吨/亩,产量约72.2万吨,年产值约43.28亿。目前青大豆的种植、运输、产后加工都已实现机械化,唯独采摘仍靠人工,严重制约青大豆产业的发展。而青大豆种植过程中收获是占用劳动力最多的环节,占生产期总劳动力的40%以上,严重制约了产业发展。

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图1 青大豆种植各环节劳动量与人工成本

目前,国内外大豆、稻麦联合收获技术已较为成熟。然而,鲜食青大豆为代表颗粒豆类作物收获技术仍为空白。现有技术无法借鉴,难以应用,主要表现:

1)收获对象不同,大豆收获对象为含水率20%豆荚籽粒,鲜食青大豆收获对象为含水率50%-60%完整豆荚颗粒单元(见图2)。

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图2 含水率20%籽粒及含水率50%-60%青豆荚

2)收获原理不同,大豆收获原理多为滚筒脱粒(见图3a),而鲜食青大豆主要采用梳刷、对辊、棒刷等方式(见图3b)。

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a.大豆收获原理 b.青大豆脱荚原理

图3 大豆收获与青大豆脱荚原理图

鉴于此,果蔬茶创新团队在团队首席科学家肖宏儒研究员领导下,以国家自然基金,中国农科院创新工程-果蔬茶收获等项目为依托,成功研制“4GQD-160多行自走式鲜食青大豆收获机”。该机重点突破闭式静液压行走控制技术,全液压多驱动控制技术,滚筒梳刷低损伤脱荚技术,高效物料输送技术、叶片风筛技术、茎-荚分离技术等,解决以青大豆为代表鲜食结荚豆类作物收获问题。

该机的作业流程包括:旋转扶禾、梳刷脱荚、物料输送、叶片负压清选、豆荚-茎秆分离、豆荚收集、卸荚等,青大豆收获机脱荚滚筒采用前悬挂式,全幅宽输送,后置式液压举升卸粮,叶片负压清选装置、滚轮式豆荚—茎秆分离装置与后置式液压举升卸粮装置一体化设计,一是方便整机结构布局,二是与前悬脱荚滚筒进行配重,控制重心。该机能适用于:1垄3行及1垄4行种植模式下鲜食青大豆作物收获,配套75马力动力,整机作业幅宽1.6m,能一次完成脱荚、农料输送、豆荚清选、收集等作业。

2019年7月1日至2019年7月23日,果蔬茶收获创新团队在肖宏儒首席科学家领导下赴江苏南通、常熟、泰兴、浙江慈溪等地开展收获性能试验。通过系统对比试验,检验测试了团队研发的机型破碎率、含杂率、损失率等收获指标,验证了整机收获质量可靠性,取得原创性重大突破。果蔬茶创新团队正在抓紧该机产业化准备与完善工作,预计2019年8月10日将再赴江苏徐州邳州下一步田间试验。团队有信心,改进后的机型将达到国外同类型机具收获水平。该技术将服务于家庭承包经营个体、专业种植大户、家庭农场、农民合作社、农业产业化龙头企业,将填补我国鲜食青大豆作物机械化收获技术空白。(果蔬茶创新团队 供稿)

图4.江苏常熟田间试验

图5.试验成员合影

图6.记者采访

图7.江苏南通田间试验

图8.浙江慈溪田间试验

图9.收后青大豆植株

图10.江苏泰兴田间试验

图11.收后豆荚