新中国油菜生产机械化技术的发展

农业部南京农业机械化研究所 吴崇友 夏晓东 袁文胜 张  敏

一、概述

油菜是我国种植面积最多的油料作物，国产食用植物油中，约一半来自于油菜籽。油菜也是蛋白质作物、饲料作物、能源作物和蜜源作物，综合利用效益好。随着农业种植结构调整，我国油菜种植面积已递增到6667khm2左右，总产量12000kt上下，均超过世界的30%，已成为继水稻、小麦、玉米、大豆之后的第五大优势作物。生产区域划分为长江流域冬油菜区、西北春油菜区、东北春油菜区和华南冬油菜区。其中长江流域冬油菜区播种面积、产量均占全国的85%以上，按种植方式区分，70%面积为育苗移栽，另30%为直播。北方春油菜产区基本采用直播方式[1-4]。

我国油菜种植历史悠久。作为世界油菜生产大国，当今无论是油菜品种、栽培技术，还是单产、品质，都已高于世界平均水平，但土地经营规模小、机械化程度低，用工量多，劳动强度大，生产成本高。据测算，在油菜生产成本中劳动力成本占60～70%，一亩地耗工10～12个，劳动力成本360～420元，加上种子、化肥、农药等生产资料投入，油菜籽生产成本高达3.20元/千克，比较效益低。农民种植油菜积极性下降，油菜的播种面积和产量起伏不稳。一度数年生产下滑，连续减产。2007年油菜种植面积约6367khm2，比2005年、2006年分别减少约907khm2和520khm2，总产量比2006年减少3.59%。2007年9月22日颁布的《关于促进油料生产发展的意见》，对于稳定和发展油菜生产起到重要作用。发展油菜生产机械化可以改变传统生产方式，显著节本增效。据测算，机械化收获油菜可在抢农时的基础上减少收获损失5%，节省人工成本675～900元/公顷。低温干燥可在提高油菜籽品质的基础上，减少霉烂损失4%以上。提高油菜生产装备水平和作业水平，节本增效，是促进生产发展的关键[2]。

油菜生产全程作业环节包括产前、产中和产后三个部分。产前包括育种、耕整地和开沟排渍等；产中主要包括播种、施肥、育苗移栽、灌溉、植保、收割、脱粒等；产后主要包括运输、干燥、清选、储存、加工等。其中，耕整地、开沟、施肥、灌排、植保、秸秆还田等一般环节所采用的技术与机具与其他作物的相应环节基本相同，随着我国农业机械化水平的提高，发展较快，已基本实现机械化。而机械播种、机械育苗移栽、机械收获、机械干燥等专属环节的技术与机具，自上世纪60年代起步研究、开发、试验、示范，不断取得技术进步，呈现出良好发展态势。

二、油菜生产机械化技术发展历程

1. 机械化播种

上世纪70年代，上海市开始稻茬田直播油菜栽培方式的尝试，开发了与手扶拖拉机配套的上海—230Ｕ油菜直播机。江苏、浙江、安徽等地采用稻麦条播机改装小槽轮式排种器调整行距后播种油菜。甘肃、青海等北方地区应用铺膜播种机进行穴播油菜，这些油菜直播机的排种部件主要还是外槽轮式和窝眼轮式。

1985年以后，黑龙江省春油菜生产发展较快, 年播种面积在67khm2以上, 而且90%以上集中在国营农场。油菜种植参照小麦、大豆成熟的机械化栽培技术起步, 逐步改革、完善, 形成了以保苗、灭草、收获为主要内容的一整套较为完整的机械化直播栽培生产方式。麦茬地伏秋采取耕翻或深松耙茬,禁忌春翻，尽量减少春整地次数以保墒。干旱时播前以提墒。播种时利用多行谷物播种机条播, 播深2～2.5 cm, 窄行距密植，行距15～30 cm。播种、施种肥（种籽下6～8 cm）、播后同时进行。

2006年上海市农业机械研究所承担“十五”国家科技攻关项目，研制成功2BGKF—6油菜施肥直播机，其技术特点在于机具集浅耕、灭茬、开沟、施肥、播种等工序一体化作业，实现秸秆还田。其创新点在于适合油菜直播的镶嵌组合式排种器技术，与施肥、旋耕和开沟机械技术组合集成，可播种油菜、小麦等多种作物，实现多功能联合作业。已由上海浦东张桥农机有限公司批量生产[5]。

与此同期，2BCY—3油菜精量直播机是农业部南京农业机械化研究所与东台食品机械厂共同承担江苏省科技攻关项目的成果（上图）。该产品与8.82～13.24 kW手扶拖拉机配套，集旋耕、播种、覆土功能为一体；采用自主研发的异型孔窝眼轮排种器，对种子形状和粒径适应性强，不伤种，播种量2.25～3kg/hm2（种子不需分级），播种均匀度高，实现了精密条播，适合江苏及全国适宜地区使用。华中农业大学与武汉黄鹤拖拉机公司联合承担国家“十一五”科技支撑计划项目，研制了2BFQ—6型油菜少耕精量联合直播机新产品，条带旋耕、开沟、播种、施肥复式作业，创新了气力式油菜籽精量排种技术，实现精量播种。

2. 机械化育苗移栽

我国在旱地栽植机械方面的研究开发工作始于60年代，主要是针对玉米、棉花、甜菜的钵苗移栽，部分机型已投入小批量生产。按栽植器类型分主要有五种：钳夹式、导苗管式、吊篮式、输送带式和挠性圆盘式。改造后可用于油菜钵苗移栽，但因机具复杂成本高，而且工厂化培育油菜钵苗投资大，用工多，未能达到实用要求。

江苏省曾引进日本井关蔬菜穴盘苗自动移栽机，改进后用于油菜移栽试验。机具较复杂，成本较高，单行移栽效率低，机具对“稻板田”的适应性也不理想。

相比于钵体苗和穴盘苗，苗床培育油菜裸根苗较简便。四川省温江地区农机所较早研究开发油菜裸苗移栽机，1979年研制出2ZYS—4型钳夹式油菜蔬菜栽植机。1980年以来，国内多家研、学、推单位对油菜裸苗移栽机都做过尝试，部份产品也获得了专利，但因油菜苗不易直立的特殊性状，机具结构复杂、可靠性差、价格昂贵等原因，也未能达到实用要求。

近几年来，国内在油菜育苗移栽机械方面的研究有一定进展。

2007年10月试验成功的2ZY—2型油菜移栽机（下左图）是农业部南京农业机械化研究所和溧阳正昌干燥设备有限公司在引进、消化、吸收意大利Checchi&Magli公司生产的OTMA栽植机技术基础上，结合我国国情研制的二行链夹式半自动移栽机。与中马力拖拉机配套，一次完成开沟、移栽、覆土等工序，可用于油菜、棉花、烟草、蔬菜等作物的裸苗和小钵体苗移栽。

2008年8月，南通富来威农业装备有限公司与南京农业大学、江苏省农业机械化技术推广站等单位合作在研学国外样机基础上开发成功2ZQ—4油菜移栽机并实现产品化（下右图）。机具采用链夹式栽植器，可一次完成开沟、移栽、覆土、、浇水和施肥等作业，具有伤苗率低，直立度好，成活率高等特点。2009年富来威2ZQ—4油菜移栽机入选10省区市《非通用类农业机械产品购置补贴目录》。

链夹式移栽机作业质量主要取决于整地质量，如果前茬作物是蔬菜、瓜果或大豆、玉米等旱作作物，容易达到移栽要求的整地质量，因此移栽油菜能获得良好的作业质量。而对于面广量大的前茬为水稻的田块，即所谓“稻板田”，由于土壤粘重、板结，不易耕整成细碎土块，移栽油菜时因开沟后土壤不能及时回填而难以立苗，作业质量差甚至不能正常作业。

3. 机械化收获

1960年代，江、浙、沪种植油菜的地区均做过用稻麦收割机进行油菜机收的尝试，但都损失大而没有找到有效的解决办法。

1985年以后，黑龙江农垦系统春油菜种植面积迅速增长。收获步骤为割晒机先割晒，待角果晒干后, 用康拜因拾禾脱粒，即采用分段收获法。另外北方少数油菜产区用大型谷物联合收割机(如E512、E514、1065、1075、3060等)稍加改装来收获油菜，投资虽少，但普遍改制粗浅，技术含量不高，收获损失严重，总损失率达15～20%。[6]

从1997年起, 由于贯彻执行农业种植结构调整，南方地区小麦退出收购保护价，上海市郊县油菜种植面积逐年上升。市、县、乡各级农机科研推广部门不断探索机械化收获技术。例如对背负式4L—2.5型（桂林2号）联合收割机的割台、输送喂人机构、脱粒清扬机构、籽粒回收装置等进行改进以满足种植密度较高的油菜的收获要求；再如上海市奉贤县农业机械研究所研制的上海—ⅢU型油菜联合收割机把原型桂林3号的左分禾器拆除，换为左分禾板，以改善分禾质量；割刀传动采用摆环机构代替曲柄连杆机构，以增加动刀杆驱动强度，减小振动；把原来的鱼鳞筛换为加密圆孔筛。经过几年的多点试验，效果差强人意。

从1998年开始, 江苏省各地农机科研推广部门纷纷进行油菜机械化收获试脸。无锡市惠山区农业机械化推广中心对桂林3号联合收割机的割台、脱粒、清选、分离等部分进行了改进设计，并研制适合油菜收割的竖式切割分禾装置。1999年5月末，经改造的—2号自走式联合收割机在苏州吴县桥镇、望亭镇收获油菜演示成功。镇江市农业机械化研究所、江苏大学等单位研制的4LYZ—2型自走式油菜联合收割机．采用纵向动力竖切割技术，优化设计了拨禾轮参数，并合理调节脱粒清选运动参数，有效降低了总损失率。

此外，浙江湖州、上海向明、北汽福田等联合收割机生产企业也先后将全喂人稻麦联合收割机产品加以改进兼收油菜。但根据有关试验资料，普遍存在着分禾困难、损失率及含杂率高等问题，广大农民难以接受[6]。

2000年初上海市农业机械化管理办公室组织引进德国黑格公司HEGE—160型油菜收割机。“三夏”期间，上海市农业机械化技术推广站对引进样机小面积试验油菜收获，验证分析其优缺点。在消化、吸收基础上，2001年上海市农业机械研究所和向明机械有限公司研制出4LZ(Y)—1.5A型多功能油菜联合收割机。随后在农业部“跨越计划”项目和上海市科技兴农项目经费支持下完成中试，改进和熟化机具[5]。该机是在4LZ—1.5A 型稻麦联合收割机的基础上改装油菜专用割台和筛选装置后形成的履带自走式收获机。其结构主要由收割台、输送槽、脱粒清选装置、动力机、底盘、液压系统和卸料装置组成，与麦稻联合收割机相同（见下图）。其性能指标如下：发动机功率：32.4 kW，割幅：1.8 m，生产率：0.2～0.4 hm2/h，含杂率：小于2%，破碎率：小于1.5%，割台损失：小于2.5%，总损失率：小于8%，成熟度：小于90%，可靠性：大于90%。

项目成果还包括南通农业机械总厂研制生产的五山牌4IJZY—1.5型谷物油菜履带自走式联合收割机。

2004年～2006年上海市继续组织承担了“十五”国家科技攻关“油菜生产机械化成套装备研究”课题，完成了2BGKF—6油菜施肥播种机、4LYZ—1.5B多功能油菜联合收割机和CTHL—200油菜籽干燥设备三项新产品的研制[5]。

4LYZ—1.5B多功能油菜联合收割机的特点在于通过快速更换组合式油菜割台，调整清扬风机风量以及更换清理分选平面网筛部件，实现兼收油菜、水稻、麦类等不同作物，具有一机多用功能。其创新点在于设计应用HST技术，机械变速与液压无级变速相组合的行走底盘，采用橡胶宽覆带行走装置，对割台、脱粒分离机构，清选分扬机构等进行优化设计。 已由上海向明机械有限公司批量生产[5]。

农业部南京农业机械化研究所也在消化吸收国外油菜联合收割机先进技术的基础上，于2002年研制成功4LZY1.8型履带自走式油菜稻麦兼用联合收割机。江苏省立项支持产学研推结合研发了履带自走式兼用收割机沃得2020型、常柴—2型、南通五山2000型和轮胎自走式兼用收割机2号改进型等。2005年江苏省农业机械管理局与江苏省科学技术厅通过招标对油菜联合收割机重点攻关研究，由江苏沃得农业机械有限公司等研发出4LYB1—2.0型履带自走式油菜联合收割机。

此外，福田雷沃、湖州碧浪、湖州星光、浙江柳林等国内主要联合收割机企业都研究开发改进提高了油菜（稻麦）联合收割机产品结构和性能，角逐于市场。

4. 机械化干燥

农艺要求是经过物理作用将收获后的油菜籽从自然水分降到安全贮藏或加工要求水分（10～9%）并保持菜籽原有化学成份基本不变。

一般在油菜籽加工厂使用固定式干燥机。1980年代后国内市场主要有台资上海三久机械有限公司生产的循环式低温干燥机，日资金子农机（无锡）有限公司生产的专用干燥和通用型干燥机等。

移动式干燥机主要用于小容量流动作业专业服务，如农业部规划设计研究院生产的CTHL—0.5 型移动式干燥机及油菜籽专用烘干机。

2006年农业部规划设计研究院参加“十五”国家科技攻关项目，研制成功CTHL—200油菜籽干燥设备,其特点在于采用缓苏换向型混流干燥工艺，经过局部结构的角状盒形状、进风道、排风道、排粮机构的调整使收获的油菜籽得到及时干燥，并通过调节干燥段的数量配置，实现稻、麦干燥的一机多用。其创新点在于应用缓苏换向新工艺干燥技术和采用先进的计算机监控技术，适时检测并显示粮食温度及在线检测排粮含水率等机构优化设计，保证干燥后的油菜籽品质。已由农业部规划设计研究院生产[5]。

2007年农业部农业机械试验鉴定总站组织开展了油菜生产机械的试验选型工作。经企业申报，有关省农机部门推荐及专家评议，选出油菜作业机械21种作为推荐机型。12月25日由农业部予以公布，有效期为2008年。

2007年底农业公益性科研专项“油菜全程机械化关键技术的集成与示范”项目启动。项目由农业部南京农业机械化研究所主持，中国农业科学院油料作物研究所、农业部农业工程规划研究设计院、江苏大学参加，多学科聚集，产学研结合。将于2010年达成的目标是筛选培育适合机械化作业的油菜品种，改进现有装备，研发新型装备，集成装备系统，融合农艺与农机，规范种植技术，优化机械作业模式，建立我国油菜生产全程机械化技术体系。目前已研究开发成功自走式捡拾脱粒机、高效清选机，联合收割机、烘干机改进取得较大进展。

三、我国油菜生产机械化的技术发展趋势和推进建议

加拿大、德国、澳大利亚等国油菜生产已于上世纪实现全程机械化，种植、收获机械正在向自动化和智能化发展。每亩用工不到1个，生产成本低，效益高。而我国受现有油菜品种抗裂角性和抗倒伏性差、移栽油菜植株高大、农机和农艺技术不相适应等因素的制约，加之油菜播栽和收获新型机具的开发生产滞后，示范推广力度不够，油菜生产机械化发展比较缓慢。2007年底全国油菜机收水平不足6%，机械栽植水平更低，因此我国油菜生产机械化尚处于起始阶段[2]。对我国油菜生产机械化技术的发展现状应予以准确评价和科学判断，只有承认差距，才能实现突破。预测今后技术发展趋势，提出推进建议如下[7]：

1. 筛选和培育适宜机械化作业的品种

油菜品种对机械化作业的不适宜性是发展机械化的最大障碍，筛选和培育适宜的品种是解决机械化问题的根本。在现有双高双低的油菜品种中筛选和培育新的品种，期望具有抗倒伏、抗裂角、生长期短、株型紧凑、成熟期趋于一致的性状，在种植和收获的关键环节上适合机械化作业。

2. 选择适宜的种植方式和收获方式

种植方式能播则不栽。加拿大等油菜生产大国几乎全部采用直播方式。我国随着适宜品种的培育和推广，适宜地区应发展机械直播，以提高作业效率，降低作业成本，并为联合收获创造条件。但在生长期短的双高双低油菜品种培育成功以前，一年两熟或三熟的南方地区以移栽为主的种植方式无法改变。需从苗、机、田三者相互适应关系入手解决机械移栽问题，特别是“稻板田”高含水率、粘重土壤条件下的移栽难题。

南方移栽油菜对机械收获适应性差，在较长时期内应以分段收获为主，逐步向联合收获发展，而北方油菜品种和自然条件更适合于联合收获方式，应主要采用联合收割机收获。

3. 规范农艺技术，建立油菜生产机械化技术模式，形成体系

油菜生产经过多年实践，已积累了大量的农艺技术经验，应从种植密度、播种或移栽时节、适收期、机械化作业适应性、地区适应性、提高单产、减少损失等诸方面考量，筛选先进实用的栽培技术，研究制定规模化、标准化、适合机械化作业的油菜生产农艺技术规程，提高农艺技术与农机的适应性。

针对长江流域地区、华南地区、西北及东北地区四大产区油菜品种特点、种植制度、栽培技术及自然经济条件，确定各主产区典型机械化技术模式，进而形成技术可行、效益明显、农机农艺紧密结合的油菜生产机械化技术体系。

4. 研究开发和改进完善机械装备

油菜直播机已基本上淘汰外槽轮式排种器，相继研发了具有精少量排种、播量可调、均匀度高等良好性能的异型窝眼轮、镶嵌式窝眼轮、偏心强制剔种式窝眼轮、正负气压组合式等多种形式的排种器。机械直播省工节本的潜力很大，应研究开发免少耕播种、施肥联合作业机，实现秸秆残茬覆盖下的免(浅)耕灭茬、开沟、播种、施肥等多道工序的复式作业；油菜裸苗移栽机从无到有取得了突破，但尚需攻克稻茬田粘重土壤条件下机械移栽的难题，着重研发中小型、多功能、多行、半自动、裸苗与穴盘苗兼用机型；油菜联合收获机的损失率仍然偏高，需降低脱粒清选、割台的损失，提高可靠性和提高作业的流畅性。分段收获应是近期研究开发的重点，在联合收割机的基础上开发自走式捡拾脱粒机容易实现，与机器割晒、人工割晒配合作业的良好效果已在试验中得到体现。开发适合移栽油菜的割晒机有相当难度，需加强攻关。完善油菜籽干燥设备，采用混流循环干燥工艺，间接换热燃油热风炉，实现热风温度的精确控制，在已有专利成果基础上，通过优化工艺，改进结构，改进工装等措施，全面提高性能和质量水平。

主要参考文献

[1]张宝文.大力推进水稻油菜生产机械化 为粮食增产和农民增收作贡献[J].农机科技推广,2004(6):4-6.

[2]宗锦耀.我国油菜生产机械化的发展现状与对策[J].农业技术与装备,2008(5):8-9.

[3]杨 林.油菜种植方式的调查及建议[J].农机质量与监督,2008(3):18-21.

[4]李建国,卞丽娜.我国油菜生产机械化的现状与发展[J].农业装备技术,2004,30(2):4-6,30(3):6-7.

[5]项冠凡,刘建政,吴福良,等.坚持技术创新 加速油菜生产机械化成套装备的研发[J].中国农机化,2008(1):58-62.

[6]陈 志.油菜收获机械化技术进展[J].农机质量与监督,2008(3):9-14.

[7]吴崇友.我国油菜全程机械化技术途径[J].农机质量与监督,2008(3):15-17,21.

[8]中国农业机械化信息网.http://www.amic.agri.gov.cn