青大豆種植區(qū)域主要分布在我國(guó)南方省份，春、夏、秋都有種植。目前，中國(guó)青大豆種植面積約1500萬畝，畝產(chǎn)量約0.7～0.8噸/畝，產(chǎn)量約1050萬噸，市場(chǎng)價(jià)格約5元/公斤，年產(chǎn)值約630億。僅江蘇省青大豆的種植面積約103.05 萬畝，畝產(chǎn)量約0.7～0.8噸/畝，產(chǎn)量約72.2萬噸，年產(chǎn)值約43.28億。目前青大豆的種植、運(yùn)輸、產(chǎn)后加工都已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，唯獨(dú)采摘仍靠人工，嚴(yán)重制約青大豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而青大豆種植過程中收獲是占用勞動(dòng)力最多的環(huán)節(jié)，占生產(chǎn)期總勞動(dòng)力的40%以上，嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

圖1 青大豆種植各環(huán)節(jié)勞動(dòng)量與人工成本

目前，國(guó)內(nèi)外大豆、稻麥聯(lián)合收獲技術(shù)已較為成熟。然而，鮮食青大豆為代表顆粒豆類作物收獲技術(shù)仍為空白。現(xiàn)有技術(shù)無法借鑒，難以應(yīng)用，主要表現(xiàn)：

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

圖2 含水率20%籽粒及含水率50%-60%青豆莢

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

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(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家肖宏儒研究員領(lǐng)導(dǎo)下，以國(guó)家自然基金，中國(guó)農(nóng)科院創(chuàng)新工程－果蔬茶收獲等項(xiàng)目為依托，成功研制“4GQD-160多行自走式鮮食青大豆收獲機(jī)”。該機(jī)重點(diǎn)突破閉式靜液壓行走控制技術(shù)，全液壓多驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，滾筒梳刷低損傷脫莢技術(shù)，高效物料輸送技術(shù)、葉片風(fēng)篩技術(shù)、莖－莢分離技術(shù)等，解決以青大豆為代表鮮食結(jié)莢豆類作物收獲問題。

圖4.江蘇常熟田間試驗(yàn)

該機(jī)的作業(yè)流程包括：旋轉(zhuǎn)扶禾、梳刷脫莢、物料輸送、葉片負(fù)壓清選、豆莢-莖稈分離、豆莢收集、卸莢等，青大豆收獲機(jī)脫莢滾筒采用前懸掛式，全幅寬輸送，后置式液壓舉升卸糧，葉片負(fù)壓清選裝置、滾輪式豆莢—莖稈分離裝置與后置式液壓舉升卸糧裝置一體化設(shè)計(jì)，一是方便整機(jī)結(jié)構(gòu)布局，二是與前懸脫莢滾筒進(jìn)行配重，控制重心。該機(jī)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(dòng)力，整機(jī)作業(yè)幅寬1.6m，能一次完成脫莢、農(nóng)料輸送、豆莢清選、收集等作業(yè)。

圖5.試驗(yàn)成員合影

圖6.記者采訪

圖7.江蘇南通田間試驗(yàn)

圖8.浙江慈溪田間試驗(yàn)

2019年7月1日至2019年7月23日，果蔬茶收獲創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在肖宏儒首席科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)下赴江蘇南通、常熟、泰興、浙江慈溪等地開展收獲性能試驗(yàn)。通過系統(tǒng)對(duì)比試驗(yàn)，檢驗(yàn)測(cè)試了團(tuán)隊(duì)研發(fā)的機(jī)型破碎率、含雜率、損失率等收獲指標(biāo)，驗(yàn)證了整機(jī)收獲質(zhì)量可靠性，取得原創(chuàng)性重大突破。果蔬茶創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)正在抓緊該機(jī)產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備與完善工作，預(yù)計(jì)2019年8月10日將再赴江蘇徐州邳州下一步田間試驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)有信心，改進(jìn)后的機(jī)型將達(dá)到國(guó)外同類型機(jī)具收獲水平。該技術(shù)將服務(wù)于家庭承包經(jīng)營(yíng)個(gè)體、專業(yè)種植大戶、家庭農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)民合作社、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，將填補(bǔ)我國(guó)鮮食青大豆作物機(jī)械化收獲技術(shù)空白。

圖9.收后青大豆植株

圖10.江蘇泰興田間試驗(yàn)

圖11.收后豆莢