農業部南京農業機械化研究所“4GQD-160多行自走式鮮食青大豆收獲機”研制成功

2019/7/26 7:14:02    農業部南京農業機械化研究所

  

青大豆種植區域主要分布在我國南方省份,春、夏、秋都有種植。目前,中國青大豆種植面積約1500萬畝,畝産量約0.7~0.8噸/畝,産量約1050萬噸,市場價格約5元/公斤,年産值約630億。僅江蘇省青大豆的種植面積約103.05 萬畝,畝産量約0.7~0.8噸/畝,産量約72.2萬噸,年産值約43.28億。目前青大豆的種植、運輸、産後加工都已實現機械化,唯獨采摘仍靠人工,嚴重制約青大豆産業的發展。而青大豆種植過程中收獲是占用勞動力最多的環節,占生産期總勞動力的40%以上,嚴重制約了産業發展。

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圖1 青大豆種植各環節勞動量與人工成本

目前,國內外大豆、稻麥聯合收獲技術已較爲成熟。然而,鮮食青大豆爲代表顆粒豆類作物收獲技術仍爲空白。現有技術無法借鑒,難以應用,主要表現:

1)收獲對象不同,大豆收獲對象爲含水率20%豆莢籽粒,鮮食青大豆收獲對象爲含水率50%-60%完整豆莢顆粒單元(見圖2)。

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圖2 含水率20%籽粒及含水率50%-60%青豆莢

2)收獲原理不同,大豆收獲原理多爲滾筒脫粒(見圖3a),而鮮食青大豆主要采用梳刷、對輥、棒刷等方式(見圖3b)。

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a.大豆收獲原理 b.青大豆脫莢原理

圖3 大豆收獲與青大豆脫莢原理圖

鑒于此,果蔬茶創新團隊在團隊首席科學家肖宏儒研究員領導下,以國家自然基金,中國農科院創新工程-果蔬茶收獲等項目爲依托,成功研制“4GQD-160多行自走式鮮食青大豆收獲機”。該機重點突破閉式靜液壓行走控制技術,全液壓多驅動控制技術,滾筒梳刷低損傷脫莢技術,高效物料輸送技術、葉片風篩技術、莖-莢分離技術等,解決以青大豆爲代表鮮食結莢豆類作物收獲問題。

該機的作業流程包括:旋轉扶禾、梳刷脫莢、物料輸送、葉片負壓清選、豆莢-莖稈分離、豆莢收集、卸莢等,青大豆收獲機脫莢滾筒采用前懸挂式,全幅寬輸送,後置式液壓舉升卸糧,葉片負壓清選裝置、滾輪式豆莢—莖稈分離裝置與後置式液壓舉升卸糧裝置一體化設計,一是方便整機結構布局,二是與前懸脫莢滾筒進行配重,控制重心。該機能適用于:1壟3行及1壟4行種植模式下鮮食青大豆作物收獲,配套75馬力動力,整機作業幅寬1.6m,能一次完成脫莢、農料輸送、豆莢清選、收集等作業。

2019年7月1日至2019年7月23日,果蔬茶收獲創新團隊在肖宏儒首席科學家領導下赴江蘇南通、常熟、泰興、浙江慈溪等地開展收獲性能試驗。通過系統對比試驗,檢驗測試了團隊研發的機型破碎率、含雜率、損失率等收獲指標,驗證了整機收獲質量可靠性,取得原創性重大突破。果蔬茶創新團隊正在抓緊該機産業化准備與完善工作,預計2019年8月10日將再赴江蘇徐州邳州下一步田間試驗。團隊有信心,改進後的機型將達到國外同類型機具收獲水平。該技術將服務于家庭承包經營個體、專業種植大戶、家庭農場、農民合作社、農業産業化龍頭企業,將填補我國鮮食青大豆作物機械化收獲技術空白。(果蔬茶創新團隊 供稿)

圖4.江蘇常熟田間試驗

圖5.試驗成員合影

圖6.記者采訪

圖7.江蘇南通田間試驗

圖8.浙江慈溪田間試驗

圖9.收後青大豆植株

圖10.江蘇泰興田間試驗

圖11.收後豆莢