小麦收割机械化技术
潘峰
六安市金安区农机管理服务中心 安徽六安 237000
引言
小麦是我国三大粮食作物之一,其产量和收割效率直接关系到粮食安全与农民收益。传统收割方式主要依靠人力,效率低、风险大,极易因天气变化造成损失。随着机械化普及,小麦收割效率大幅提升,农民劳动强度明显减轻,农业现代化进程加快。尤其是改革开放以来,我国不断加大农机装备研发与推广力度,机械化水平持续提高,小麦收割逐渐进入以联合收割机为主的阶段,并在部分主产区实现了机械化全覆盖。然而,在推广应用中,仍存在区域发展不均衡、装备适应性不足、农机服务体系欠缺等问题。本文拟从发展历程、技术原理、应用现状与未来趋势四个方面展开探讨,旨在为小麦收割机械化的进一步完善提供借鉴。
1、小麦收割机械化技术的发展历程
小麦收割的历史悠久,经历了手工收割、畜力机械化和现代机械化三个主要阶段。早期的小麦收割完全依赖人力,效率极低,一名农民一日仅能收割极小面积的田块,难以满足大面积种植需求。随着工业革命和农业机械的发展,畜力带动的收割机逐渐出现,虽然提高了部分效率,但由于结构简陋、适应性不足,在推广上受到限制。
进入 20 世纪中后期,小麦收割机的研发逐渐成熟,联合收割机作为代表性机具得到广泛应用。该机具集割、脱粒、清选于一体,大幅度提升了作业效率,成为小麦收割的主要装备。在我国,改革开放后农业机械化水平快速提高,国家出台了一系列政策推动农机购置补贴,极大促进了小麦收割机械的普及。目前,小麦收割机械化率在全国范围内保持较高水平,部分粮食主产区已基本实现全程机械化收获。
此外,随着数字技术与智能装备的引入,小麦收割机械逐渐向智能化、精准化方向发展。配备GPS导航、物联网监测和自动驾驶功能的智能收割机开始出现,为农业生产带来了新变革。这些新型装备不仅提升了操作便利性,还能够通过数据采集和分析优化收割过程,为未来智慧农业提供支撑。
2、小麦收割机械化的技术原理与装备特征
小麦收割机械的工作原理主要包括割台切割、输送脱粒、分离清选和粮食收集四个环节。割台切割部分通过刀片和拨禾轮协同作用,将成熟的小麦植株割倒并送入脱粒装置;脱粒部分依靠滚筒高速运转与凹板摩擦,将小麦籽粒与秸秆分离;分离清选部分通过风机和筛网清除杂质和秸秆,确保粮食纯净度;最后由粮箱收集,完成收获过程。这一系列作业在短时间内完成,大幅提高了收割效率。
目前应用最广泛的小麦收割机械是联合收割机,它集成了上述功能,适用于大面积小麦收割。该设备的优势在于作业效率高、收割质量好、劳动强度低,但同时也存在体积大、价格高、维护成本高等不足。为解决不同区域需求,市场还开发了适应丘陵山区的小型收割机,具备灵活性高、便于操作和转场等特征,能够弥补大型机械难以进入小田块的不足。
随着智能化技术的发展,现代收割机逐渐配备传感器、自动控制系统和远程监控功能。例如,一些智能收割机可根据作物成熟度自动调整作业参数,实现精准收割,减少粮食损失。同时,自动驾驶技术的应用使得操作人员劳动强度进一步降低,作业精度和效率显著提高。这些装备特征表明,小麦收割机械化已进入以效率提升和智能控制为核心的发展阶段。
3、小麦收割机械化的应用现状与存在问题
在我国,小麦收割机械化水平整体较高,特别是在华北、华中和黄淮海等主产区,机械化收割率接近百分之百,大型联合收割机成为主要作业工具。这种广泛应用显著提高了农业生产效率,使农民能够在短时间内完成大规模收割,降低了因天气变化导致的损失。同时,机械化收割还推动了农业生产方式的转型,使农民逐步从繁重体力劳动中解放出来,提升了生产积极性和收益水平。
然而,小麦收割机械化在应用过程中也暴露出诸多问题。首先是区域发展不平衡,东部平原地区机械化水平高,而西部山区和偏远地区因地形复杂、资金有限,机械化程度相对较低。其次,部分收割机在作业时存在粮食损失率较高的问题,尤其是在地块分散、田埂狭窄的地形环境中,作业效率和收获质量难以保证。此外,农机使用和维护水平参差不齐,一些农户缺乏专业操作和保养知识,导致机械寿命缩短、效率下降。
此外,农机社会化服务体系尚不完善,农机合作社、服务组织在部分地区发展不足,农民缺乏统一调度与共享平台,造成农机闲置与集中需求矛盾并存。再者,收割作业的能源消耗和尾气排放对环境带来一定压力,绿色低碳机械的推广尚待加强。这些问题表明,小麦收割机械化虽取得显著成绩,但仍需在推广普及、技术优化和服务体系建设方面不断完善。
4、小麦收割机械化的未来发展趋势
未来的小麦收割机械化将呈现智能化、绿色化和服务化三大趋势。在智能化方面,随着人工智能、物联网和大数据技术的广泛应用,收割机将进一步实现自动驾驶、精准作业和远程运维,形成“无人化农机队列”作业模式,从而显著提升收割效率和管理水平。
在绿色化方面,节能减排将成为重要发展方向。通过推广新能源动力、混合动力和高效节能发动机,小麦收割机械能够有效降低能源消耗与碳排放,契合国家“双碳”战略目标。同时,秸秆粉碎还田等功能的强化,不仅提高了资源利用效率,还为农业可持续发展提供支撑。在服务化方面,农机社会化服务体系将不断完善,农机合作社、跨区作业和智能调度平台的建设将使农机资源配置更加合理,解决农户个体购机成本高的问题,实现共享与共赢。
此外,未来小麦收割机械的发展还需要注重适应性与多样性。我国地域广阔,地形条件复杂,不同地区对收割机械的需求差异明显。因此,在研发中应注重适应多样化农田环境的机型设计,推动小型、灵活和高效设备的普及。同时,加强农机人才培训和服务体系建设,提升操作与维护水平,将进一步推动小麦收割机械化向更高层次发展。
结论
小麦收割机械化技术是现代农业发展的重要支撑力量。通过梳理其发展历程、技术原理、应用现状与未来趋势,可以看到该技术在提高生产效率、保障粮食安全和推动农业现代化方面具有不可替代的作用。尽管在推广过程中仍存在区域发展不平衡、粮食损失较高、服务体系不足等问题,但随着智能化和绿色化技术的深入应用,这些问题有望逐步缓解。未来,小麦收割机械将在智能装备研发、低碳环保应用和社会化服务体系建设等方面不断完善,为实现农业高质量发展和乡村振兴提供有力支撑。
参考文献
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作者简介:潘峰(1980 年 9 月 5 日),男、汉族、籍贯:、专科、助理工程师,研究方向:小麦收割机械化技术