轻简化机械作业技术详解

烟草生产用工量大、劳动强度高、用工成本高是制约基地烟叶稳定发展的重要因素。据调查统计，烟叶生产从移栽到烘烤，每亩用工远超其他大宗经济作物。因此，全面实行机械化是实现烟叶生产轻简化生产作业、降本增效的重要技术措施。

关于烟叶生产应用的机械有的适用性较好，有的适用性较差，本节提出的机械类型仅供生产应用参考。

一、基地单元全程机械化配置

在轻简化机械作业和全程机械化方面，襄城县王洛基地单元走在了全省的前列，积累了许多经验。2013年，该基地单元完成了国家烟草专卖局全程机械化试点。2016~2019年，开展了全程机械化生产关键装备及技术应用研究，并进行了较大面积的示范应用。利用国产化设备，在烟叶生产的各个环节基本实现了全程机械化作业，亩均用工由原来的27个降至10.5个，烟叶机械化作业程度明显提高，生产成本尤其人工成本显著降低。经多年研究与实践，探索出了基于基地单元全程机械化配置方案。表4-13列出了以500亩为生产单位的机械配置情况，供不同基地单元参考。由于各基地单元生态条件和种植规模不同，烟草机械种类较多，各基地单元可根据当地实际进行优化配置。

二、土壤耕整机械化作业

（一）液压翻转犁

烟田深耕机械有铧式犁，也有液压与悬挂翻转犁；在此介绍采用液压翻转犁，某机型实物见图4-6；该深耕机械需要配套动力66千瓦以上拖拉机，深耕可达30厘米以上，作业幅宽100厘米左右，作业效率7~9亩/时，作业油耗1.5~1.7升/亩。

（二）高箱旋耕机

高箱旋耕机适于平原地区及相对较平坦地块。采用高箱体结构设计，主要应用于小麦、玉米、大豆、花生、烟草等作物的田间土壤破碎及平整作业。该机采用了增高箱体，改善了整机结构，减少了机具作业时万向节传动轴的倾斜角度，延长了使用寿命，增加了变速结构，增强了旋耕机机架高度。用户可根据配套动力状况、土壤坚实度选择刀轴转速，更利于保证作业质量和生产效率。某机型实物见图4-7。

该旋耕机配套动力较大，需要88~103千瓦的机械牵引，作业效率10~20亩/时。工作幅宽300厘米，整机质量790千克，外形尺寸1 200毫米×3 270毫米×1 270毫米。

（三）旋耕起垄施肥机

分单行与双行旋耕起垄施肥机，集旋耕、施肥、起垄作业功能于一体。采用电动施肥系统，结构轻便，调节灵敏。通过调整施肥电机的挡位和手柄的参数调节施肥量，可实现有机肥、复合肥混合施肥。整机采用封闭式设计，最大限度地降低了扬尘量，各设备碎土能力强，工作效率高，起垄效果好，广泛适用于平原地区。单行旋耕起垄施肥机结构示意图见图4-8。

单行旋耕起垄施肥机与双行旋耕起垄施肥机技术参数见表4-14；两个机型的配套动力、工作效率、施肥深度、最大施肥量、起垄高度与宽度及专业效率差别较大，生产中根据机型可配套不同的动力设备。

（四）铧式双行起垄施肥机

该机械主要适于平原、丘陵等地块，是烟草种植起垄施肥作业专用机械。某机型实物见图4-9。采用三点悬挂。调头半径小，能够实现垄宽（800~1 200毫米），垄高（200~250毫米）的无级调节。具有垄距、垄高、起垄行数及角度调整方便，配套范围广、适应能力强等特点，施肥量调节与操作安全方便，施肥均匀，作业效率高，省工省时，能有效降低劳动强度。

该机械类型使用较多，是主要的起垄施肥专用机械。整机长×宽×高为2 400毫米×1 300毫米×1 250毫米，重量260千克， 一次可完成2行施肥起垄，施肥深度50~100毫米，采用外槽钉齿强制搅拌排肥器，开沟器为铧式，施肥量100~200千克/亩（可调），采用三点后悬挂式，配套动力56~75千瓦，作业效率8~16亩/时。

双垄起垄施肥机（机组代号F L 1）、单垄起垄施肥机（机组代号F L 2）、旋耕单垄起垄施肥机（机组代号FL 3）施肥作业性能指标与作业经济指标测试结果见表4-15与表4-16（采用粒状复混肥测试）。结果表明双垄起垄施肥机亩用工0.013个，作业效率5.5亩/时，施肥均匀度66.6%，作业效果较好。

三、育苗机械作业

（一）智能装盘播种机

该机是目前生产中常用的育苗机械，应用于标准化育苗大棚或集中育苗烟草包衣种子自动装盘播种作业。该育苗机械结合漂浮育苗生产特点及烟农生产实际需要进行了创新性设计，集基质装填、基质刮平并压穴、播种、淋水裂解、种子覆土5项作业功能于一体，播种质量好、智能化程度高。适用于不同型号的烟草盘式播种（穴位整齐排列），也适用于其他农作物的盘式播种。采用模块化分体设计，拆装简单，便于移动，运输方便（图4-10）。

1.性能特点 ①高效率、低耗能、安全性好：配套动力220伏、750瓦，机器内设电压保护系统，以确保不会烧毁电机，工作效率500盘/时左右。②设计独特：下料装置设计与机电一体智能化控制有机结合，使基质装填量、覆基量实现线性可控，适应多种基质的装填；采用模块化设计，各功能模块拆装方便，利于运输、安装调试、检修等工作。③精量播种：采用滚筒式点播技术和在线实时监控技术，可实现单双粒精量定位播种，精度达95%以上。

2.作业参数 智能装盘播种机的作业效率为400~600盘/时，空穴率低于5%，种子破损率低于2%。播种方式为直落点播，采用淋水裂解方式保证包衣种子裂解。适用于苗盘规格为160~220穴漂浮育苗盘，传输方式为皮带/链条。采用该机械育苗播种作业比人工作业效率提高100倍左右，极大地降低了用工量，播种质量也比较好。

（二）烟苗剪叶机

该机械是利用程控系统控制行走方向，使用高速风叶达到剪叶效果。某款机型见图4-11。适于在工场化育苗棚内使用。剪叶效率高，比普通烟苗剪叶机剪叶效率提高50%。设计精巧、操作简单，在非固定性轨道上移动，苗床间转移灵活方便。剪叶质量高，能灵活调整剪叶高度，剪后烟苗整齐均匀。刀口能自动消毒，杜绝剪叶操作人员及外界环境接触烟苗刀口感染病害。

该机械剪叶效率为1 300~1 800盘/时。剪叶高度20~300毫米，采用轨道+遥控方式行走，废料袋容量55升，剪叶宽度450毫米，额定功率0.54千瓦，额定电压220伏，工作转速2 800转/分，消毒方式为自动刀片消毒。

四、移栽机械作业

（一）三行牵引移栽机

该机械适合于大面积平地垄上烟苗移栽作业。某款机型见图4-12。采用双地轮中置驱动结构设计，移栽行距、株距可调，移栽浇水量可调节。一次可同时完成开沟、定植、浇水、覆土镇压等移栽作业过程。

三行牵引移栽机，作业效率4.5~6亩/时，操作需要4人，1人动力操作，3人投苗移栽。配套动力25.7~36.8千瓦，要求烟苗高度6~20厘米，最佳8~12厘米，每株浇水量200~600毫升，移栽株距400~750毫米，移栽深度50~150毫米，移栽行数每次3行。移栽器型采用导苗管式，开沟器型采用船刀式，连接方式为三点悬挂，机械外形尺寸1 740毫米×2 910毫米×1 560毫米。

该机型移栽时需要垄体大小与垄型均匀，才能保证行走速度均匀，实现移栽后烟苗株距均匀，移栽比较直。为了提高烟苗成活率，移栽后需要及时对烟苗进行补水与封土，并及时整理垄体，维持垄型。

（二）自走式移栽机

该机自带动力行走，可一次同时完成一行投苗、栽苗、施肥、封土等移栽作业工序。既可大块田间移栽作业，又适用于山区、丘陵地区小面积田间移栽作业。机型较小、转弯半径小，田间操作灵活，鸭嘴式投苗器，投接苗准确，栽苗直立性好，株距和移栽深度可调。性能稳定、省时省工，可减轻劳动强度，降低移栽人工成本（图4-13）。

该机型配套动力为7.5千瓦，行距调节范围1 100~1 200毫米/亩，株距575毫米±25毫米，每株浇水量400~750毫升，移栽精度≥95%，移栽合格率≥90%，工作效率1.6亩/时。作业效率测试结果表明，自走式单行移栽机单位面积油耗0.56升/亩，用工量0.92个/亩，作业效率为1.65亩/时（表4-17）。

（三）牵引式铺膜机

该机型为三点悬挂式覆膜专用机械，配有滴灌带铺设装置，适用于烟苗移栽前或移栽后的垄上覆膜作业。整机结构简单，使用方便，效率高，适用于平原及丘陵烟区。某款机型见图4-14。

该机械用于移栽前或移栽后的垄上铺膜作业，一次完成铺膜、压膜、覆土并能铺设滴管带，能根据薄膜的宽度进行调整安装结构。采用浮动式海绵轮压膜设计，抗风效果好，且能随垄型紧压薄膜，薄膜破损率低，覆土量可调。另配有滴灌带铺设装置，能一次进行多种作业。该型铺膜机需要11~26千瓦的机械动力牵引，作业效率6~10亩/时，铺膜宽度600~1 000毫米；铺膜压土厚度≥25毫米。(www.xing528.com)

五、田间管理机械作业

（一）牵引式中耕培土机

该牵引式中耕培土机需配套14.7千瓦牵引动力，具有中耕、除草、培土等功能。该机适于平原、山区、丘陵等不同地域的犁耕、除草、播种、中耕施肥等多种田地耕作要求。

该机械作业范围广，体积小，重量轻，作业效率高，一次作业2行，作业效率为6~8亩/时。工作部件采用犁铲与圆盘犁相结合的结构形式，中耕、除草、培土作业效果好，且可通过调整两侧限深轮调整作业深度。该机型外形尺寸长1.5米，宽1.6米，高1.2米，作业行数2行，适应行距1.2米，通过高度0.5米。某款机型见图4-15。

（二）田园管理机

该机械适用于果园、丘陵、田间及塑料大棚内的起垄、旋耕、开沟培土等作业。扶手上下、左右自由调整，左右调节分16挡可360度旋转，很容易在坡地或塑料大棚等特殊地块作业；上下调节可根据具体条件在5挡240度内选择。转向离合器自动换位，扶手180度旋转时转向离合器自动交换左右位置。轮距为插销可调式，以适应各种作物不同行距的要求，间距30~86厘米。安全离合停车，遇到紧急情况时，只需松开手柄，即可使主离合器脱开。某款机型见图4-16。其技术参数见表4-18。

（三）烟草定量穴灌追肥机

该机械用于烟苗移栽穴灌、根部定量注灌液体追肥、叶面施肥施药等作业。以直流电供应作动力，充电便利快捷，田间作业安全、方便，能源清洁无污染。主机性能稳定，一次充电（快冲8~10小时）后可连续运行10小时以上。压力泵体积小、噪声低、压力大、扬程高，可对平原、山区和丘陵地形实施灌溉、追肥、喷雾等作业。主机特有的超压保护功能，使用更加方便（关闭出水阀自动停机，打开出水阀自动启动）。变换不同的操作柄（可选择配套）能满足多功能作业需要。独特的流量自控枪能自动定量控制穴灌、根灌施肥（药），实现精准作业操作。某款机型见图4-17。使用该机械可大幅度节约灌溉用水、省工省力，提高作业效率。该机械整机质量26千克，工作效率1.2亩/时，外形尺寸（长×宽×高）为360毫米×250毫米×400毫米，配套动力0.04~0.075千瓦，出口流量12升/分，扬程2 400毫米，开口压力0.24兆帕。

六、植保及打顶机械作业

（一）植保打顶机作业

植保与打顶机为复合型机械，作业中可根据用途分别实现植保与打顶。该机型在引进、借鉴国外植保打顶机技术的基础上，结合国内平原地区诸如烟叶、玉米、棉花等特色高秆作物种植农艺研发而成。某款机型见图4-18。

该机械适用于多种农作物，特别适用于高秆农作物，具有植保喷雾、打顶抑芽等模块化功能，可实现一机多用，有效提高了设备利用率。植保喷雾模块采用横向喷杆与竖直喷杆组合的立体喷杆，实现对烟叶全方位喷雾。打顶抑芽模块由打顶和喷施抑芽剂两个模块功能组成，一次作业2行，可实现打顶后及时喷洒抑芽剂。整车采用74.5千瓦三高压共轨发动机、液压系统驱动，实现行走、转向、轮距调整、喷雾、喷杆升降、喷杆收展、打顶、打顶升降、药水搅拌、药箱冲洗等操作。结合各种电气及自动控制模块，作业时能对各个动作进行精确控制与调整。配备有密封驾驶室、集成操作模块、空调系统及辅助驾驶系统，可实现轻松舒适作业。外形尺寸长×宽×高为5 620毫米×2 800毫米×3 640毫米；发动机功率74.5千瓦，额定转速2 400转/分，后轮距2.1~2.7米 ，轴距3.04米，田间通过高度≥170厘米，行走速度0~20千米/时，转弯半径≤6米，药箱容积1 000升，植保幅宽12米，喷雾效率60~70.5亩/时，打顶行数2行，打顶效率12~15亩/时。

（二）无人植保机

无人植保机由飞行平台、导航飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控实现喷洒作业。无人植保机目前在小麦、水稻等连片规模化种植作物上大面积应用，烟草上也已推广使用。无人机植保和传统人工喷雾植保相比，具有作业效率更高，作业安全，不损坏作物，适应性好，使用更方便等优点。通常无人机飞防作业效率在300~400亩/天，是传统人工喷雾（10~15亩/天）的20~30倍。某型植保无人机见图4-19。

1.药剂选用与配比 植保 无人机飞防作业采取的是低容量、高浓度喷雾方式。飞防植保的喷雾粒径较小，不能选用粉剂类剂型，应选用水基化剂型，如水乳剂、微乳剂、乳油、悬浮剂、水剂等。

2.作业条件 风力对于雾滴的沉积与飘移具有重大影响，2~3级以内的微风有利于雾滴沉积且飘移距离较小，3级以上风速会造成雾滴沉积减少且雾滴飘移增加。所以植保无人机应在3级以内风速下作业，以免产生飘移问题。

温度对于药液的效果至关重要，低温有可能导致药效不佳。而温度较高，将造成药液蒸发加快，雾滴的沉积量极少。因此烟田飞防时应选择在15~30℃的温度范围内进行作业。禁止在0℃以下和35℃以上进行作业。

3.作业参数

（1）飞行高度：在一定范围内，雾滴的沉积效果（或者有效喷幅）随着飞行高度的增加而增大，飞行高度越高，雾滴的蒸发、飘移风险就越大。植保无人机防治烟田病虫害的推荐飞行高度为1.5~2米。在烟田进行飞防时应根据作物生长发育期和病虫害发生的种类，选择不同飞行高度。团棵至旺长期防治烟青虫和病毒病时飞行高度为1.5~1.8米，成熟期防治叶斑类病害时飞行高度为1.8~2.0米。

（2）飞行速度：飞行速度的快慢直接影响到雾滴穿透性、飘移性，随着作业速度的提高穿透性将会降低，雾滴在作物中下部的沉积减少，而雾滴的飘移将会增加。烟田防治病虫害的飞行速度为2.5~4.5米/秒。速度过快时，亩药液量降低，喷雾质量下降，影响防治效果。在烟田病虫害防治过程中，当需要将药液喷施到中下部叶片时，适当减小雾滴粒径，降低作业速度，保障作业效果良好。

（3）亩用药和用水量：烟田无人机植保时亩用药量与常规喷雾防治用药量相当，用水量为1~1.2升/亩，亩用水量过低会影响防效。

（4）作业间距：通常在执行作业之前，先进行设置，以便生成航线。为了避免重喷、漏喷，通常建议作业间距等于有效喷幅。 植保无人机喷幅与飞行高度、飞行速度密切相关，当高度在1.5~2.0米之间时，高度越高喷幅越宽；当飞行速度在2.5~4.5米/秒之间时，飞行速度越快喷幅越宽。

七、机械化采收作业

（一）自走式人机结合烟叶采收机

该机械适用于平原、坡度较小的山地丘陵地区，作业比较灵活，机械小型化。某机型见图4-20。1人驾驶，2人坐在操作椅上人工采收，主机行走在2行烟垄沟底，一次行走采收4行烟。该机是为烟草田间采收与植保作业设计的三轮、高地隙、自走式多用途烟草专用机械。主要由座椅、驾驶装置、车轮、发动机、采烟装置、机架等部分组成。

该机配有2个采摘单元，能快速进行人工采摘，并且避免了自动

化采摘叶片损伤。可调节式行距，根据各地区种植行距，快速调节采收。采用高动力柴油机，变速箱设有8个挡位，可实现不同速度行走与倒退。该机外形尺寸长×宽×高为2 500毫米×2 600毫米×2 100毫米，设备重量550千克，自配动力功率7.35千瓦，行走1次可采摘4行，采收工作速度0.6千米/时，采收作业效率3.5~4.3亩/时。

（二）自走式两行烟叶采收机

该机型在引进、借鉴国外双行烟叶采收机技术的基础上，结合国内平原烟区烟叶农艺研发创新而成（某机型见图4-21）。

（1）性能特点：①主要用于平原烟区烟叶采收，可实现1人操作设备，一次采收2行烟叶。②整机采用高地隙三轮框架结构，集行走、转向、烟叶采收、烟叶传送、烟叶收集与运输等功能于一体，是一款高效集成的烟叶采收设备。③整车采用全液压系统，各个功能动作均采用液压元件驱动，结合各种电气及自动控制模块，能对各个动作进行精确的操作控制与调整。④配备有密封驾驶室、集成操作模块、空调系统及辅助驾驶系统等设备，可实现轻松舒适作业，是一款集机械、电气、液压、自动化控制等先进技术的大型烟叶采收设备。

（2）技术参数：整机重量5 890千克，发动机功率74.5千瓦，额定转速2 400转/分；外形尺寸长×宽×高为8 600毫米×3 310毫米×4 100毫米；后轮距2.4米，轴距3.46米。作业行数2行，田间通过高度≥170厘米，烟箱容重600~1 000千克，行走速度0~20千米/时，转弯半径≤6米，作业效率9~12亩/时，采净率≥95%，破损率≤5%。

八、烟秆拔除机械作业

烟秆拔除机（某机型见图4-22），适用于平原、丘陵及石块较少的山地等烟田。该机为烟秆拔除专用机械，请勿用于其他作物的拔除作业，请勿在石块较多的田间使用。整机由悬挂装置、变速箱、防护盖、分土器、搅笼等部分组成，既起到对烟秆的拔除作用又能对烟垄进行平垄和除草。性能稳定，操作简单，工作效率高，拔除效果好。

烟秆拔除机外形尺寸900厘米×680厘米×850厘米；与拖拉机连接方式为后置液压悬挂，操作简单，通过拖拉机液压臂控制拔秆机高度。只需一人开动拖拉机，牵引拔秆机跨烟垄作业即可。匹配动力13.2~20.6千瓦，拔后平整度≤8厘米，万向节8键或6键，总质量155千克。正常使用情况下拔秆效率6~8亩/时，拔秆质量好，拔除率大于98%，平垄率大于80%。