鄧干然,李國杰,歐文軍,黃 潔,李國武,鄭 爽,崔振德,李 玲,何馮光
(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所,湛江 524091;2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所,儋州 571737;3.環(huán)宇農(nóng)業(yè)發(fā)展(柬埔寨)有限公司,桔井;4.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湛江 524091)
中國是全球第一大木薯消費(fèi)國,但我國耕地有限、木薯產(chǎn)量有限,不得不依靠大量進(jìn)口來滿足需求。據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年我國木薯干片進(jìn)口量達(dá)到756萬t,木薯粉進(jìn)口量達(dá)到207萬t[1];2017年9月,國家有關(guān)部門印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》,木薯干片作為燃料乙醇的加工原料之一,需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。因此,在境外建立穩(wěn)定的木薯原料供應(yīng)基地,既可帶動當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和農(nóng)產(chǎn)品出口,也可滿足我國自身發(fā)展的需求,實(shí)現(xiàn)合作“雙贏”。柬埔寨是“一帶一路”倡議的重要節(jié)點(diǎn)國家,是全球重要木薯生產(chǎn)國之一,在經(jīng)濟(jì)全球化背景下,柬埔寨木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展也需要解決機(jī)械化問題。中國是柬埔寨的友好鄰邦和長期盟友,我國自2002年起向柬埔寨提供了與WTO成員同樣的MFN待遇,并在“中國東盟自貿(mào)區(qū)”框架下給予其特殊優(yōu)惠關(guān)稅待遇,給予柬埔寨297種商品(主要是農(nóng)、林、牧、漁產(chǎn)品)進(jìn)口零關(guān)稅的優(yōu)惠待遇。我國華南各省區(qū)氣候與柬埔寨有一定的相似性且交通便利,利用自身區(qū)位優(yōu)勢,相關(guān)單位可在熱帶作物種植、加工、農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域加強(qiáng)與柬埔寨有關(guān)方面的合作,對深化“一帶一路”國家農(nóng)業(yè)科技對外合作具有重要意義。
柬埔寨是東盟成員國之一,國土面積18.1萬km2,位于東經(jīng)102~108°和北緯10~15°,全國人口約1 500萬人,2016年人均GDP約1 400美元。柬埔寨東部和東南部同越南接壤,北部與老撾交界,西部和西北部與泰國毗鄰,西南瀕臨暹羅灣,中部和南部是平原,東部、北部和西部被山地、高原環(huán)繞。
柬埔寨地形多樣,農(nóng)業(yè)資源豐富,全國可耕地670萬hm2[2],土地肥沃,是典型熱帶農(nóng)業(yè)國家,全國80%以上的國民以務(wù)農(nóng)為業(yè),主要農(nóng)作物是水稻,同時(shí)廣泛種植橡膠、木薯、腰果、熱帶水果等經(jīng)濟(jì)作物。柬埔寨屬于熱帶季風(fēng)性氣候,一年中的氣候分為雨、旱兩季,年平均降雨量1 250~1 750 mm,年均濕度60%~80%,年均溫度23~32℃。雨季是6~10月,降雨量達(dá)1 800 mm,10月份降雨量最高;每年11月至次年5月是旱季。低溫季節(jié)從11月開始至次年1月,每年2月到4月是最炎熱的時(shí)候。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低下,基本處在“靠天吃飯”的耕種階段,土地單產(chǎn)極低。為加快柬埔寨農(nóng)業(yè)發(fā)展,柬埔寨政府將農(nóng)業(yè)發(fā)展提高到國家安全的戰(zhàn)略角度,制定了中長期計(jì)劃。
木薯是柬埔寨農(nóng)民最喜歡種植的主要農(nóng)作物之一,近幾年種植面積一直穩(wěn)定增長,2015年為57.4萬hm2,同比增長了10%,2016年則增至77.1萬hm2,較上年增長了35%。柬埔寨木薯種植主要分布在湄公河、洞里薩河沿岸和洞里薩湖附近的沖積平原地區(qū),包括磅針、磅通等省,主栽品種有甜種和苦種,甜種用于鮮食,苦種用于加工淀粉(含粉率約24%~28%)[3]。在沖積平原種植區(qū),木薯在雨季結(jié)束后開始種植,次年6月洪水到來前收獲;在山地種植區(qū),木薯在6月雨季開始前種植,次年春天收獲。
柬埔寨木薯用途包括鮮食,本地加工成淀粉、酒精或飼料以及干片出口。2014年柬埔寨全國出口木薯202萬t,2015年出口增至290萬t,增幅達(dá)40%,最大出口對象國為泰國和越南,薯農(nóng)直接把木薯賣到泰國,由泰國干燥后再出口國外[3]。柬埔寨木薯出口的激增得益于加工條件改善和出口市場擴(kuò)大。為發(fā)展木薯等農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),柬埔寨政府正在致力于通過提供免稅優(yōu)惠,吸引更多外資投資柬埔寨木薯種植(外籍法人以多種方式使用土地,包括特許、15年或以上長期租賃——最長租期70年,50 hm2以上的經(jīng)濟(jì)作物種植項(xiàng)目享受投資優(yōu)惠),并力推農(nóng)民把新鮮木薯加工為木薯干片以便于出口,以滿足國外采購商的需求和提高價(jià)值。
柬埔寨全國總體處于農(nóng)業(yè)機(jī)械化初級階段,政府非常重視推進(jìn)國家農(nóng)業(yè)機(jī)械化,以期改善落后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。根據(jù)柬埔寨王國投資法(1994年8月4日柬埔寨王國第一屆國會通過)和柬埔寨王國投資法修正法實(shí)施細(xì)則(2005年9月27日頒布),拖拉機(jī)和收割機(jī)等農(nóng)機(jī)具享受免關(guān)稅進(jìn)口政策。柬埔寨進(jìn)口的高端農(nóng)機(jī)產(chǎn)品,以美國約翰迪爾(John Deere)公司為代表,以福田雷沃重工公司為代表的中國農(nóng)機(jī)企業(yè)近年來相繼進(jìn)軍柬埔寨農(nóng)機(jī)市場,也取得了不小成績。中國制造的拖拉機(jī)、水田機(jī)械、甘蔗機(jī)械和玉米收獲機(jī)等物美價(jià)廉的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品受到當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的歡迎,有的農(nóng)民全額付款購買農(nóng)業(yè)機(jī)械來耕種,更多的農(nóng)民以租用或分期付款的方式來獲得農(nóng)業(yè)機(jī)械。
環(huán)宇農(nóng)業(yè)發(fā)展(柬埔寨)有限公司位于柬埔寨桔井省,公司共有可開發(fā)土地約7 500 hm2,2016年已開發(fā)耕地2 500 hm2,其中種植商品木薯1 500 hm2,育苗木薯100 hm2,種植橡膠800 hm2,種植榴蓮30 hm2。經(jīng)實(shí)地考察情況,除少量靠林地需要平整清理碎石外,商品木薯地和育苗木薯地基本上滿足實(shí)施機(jī)械化作業(yè)的條件。由于公司經(jīng)營土地規(guī)模比較大,依靠人工勞動效率太低,往往趕不上農(nóng)時(shí),為推進(jìn)木薯機(jī)械化,公司曾先后從德國、泰國進(jìn)口木薯生產(chǎn)機(jī)械,主要是收獲機(jī),但由于農(nóng)藝不配套,導(dǎo)致使用效果不理想。項(xiàng)目組按照生產(chǎn)全程機(jī)械化、各環(huán)節(jié)前后銜接的思路,向公司提供了自行研究的寬窄行種植模式及自行研制配套的木薯起壟機(jī)、木薯種植機(jī)、臥式托板仿形木薯稈粉碎機(jī)、固定式木薯稈粉碎機(jī)、深松鏟式木薯挖掘收獲機(jī)、振動鏈?zhǔn)侥臼硗诰蚴斋@機(jī)等機(jī)械設(shè)備,并先后派出3批次專家前往現(xiàn)場,實(shí)施效果總體達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
柬埔寨雨季、旱季分明,雨季雨水頻繁、超量,當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)木薯種植采用人工斜插種植,大種植園一般采用1.2 m×1.2 m規(guī)格種植,農(nóng)戶一般采用(0.5~1.0)m×(0.5~1.0)m種植[3],傳統(tǒng)種植模式不適宜機(jī)械作業(yè)。公司規(guī)?;臼矸N植即要充分考慮地塊整體排水,也要適宜機(jī)械化耕、種、管和收,因此采用了寬窄行種植的方法,技術(shù)措施主要包括:
對耕地進(jìn)行旋耕碎土、平整,并起梯形大壟。旋耕起壟處理的旋耕深度為25~30 cm,壟體的壟面寬度為90~100 cm,壟體的壟底寬度約120 cm,壟體的壟高為25~35 cm,壟溝的寬度為45~50 cm。在壟體上種2行木薯,木薯種莖直徑要求3~5 cm,切種長度約19 cm,壟上雙行的行距為60~70 cm,株距為60~70 cm,鄰壟間的木薯行距為110~120 cm,形成壟上雙行為窄行、鄰壟間為寬行的木薯寬窄行種植模式,適宜66.18 kW(90馬力)拖拉機(jī)跨行行走。
4.3.1 動力設(shè)備與通用機(jī)具
選擇福田雷沃66.18 kW(90馬力)拖拉機(jī),比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用,當(dāng)?shù)匾延挟a(chǎn)品經(jīng)銷商和售后服務(wù)。按照前述農(nóng)藝,主要木薯生產(chǎn)管理作業(yè)環(huán)節(jié)均以該型拖拉機(jī)為動力,通用農(nóng)機(jī)具主要是三鏵犁。
4.3.2 專用木薯生產(chǎn)機(jī)械
1)1GL-180型旋耕起壟機(jī)。該旋耕起壟機(jī)由常規(guī)旋耕機(jī)增設(shè)2片集泥板改進(jìn)而成,旋耕機(jī)刀軸上的刀片左右對向安裝強(qiáng)制向中間拋土,在對向安裝刀片與集泥板的共同作用下,通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和機(jī)具前進(jìn)的復(fù)合運(yùn)動對土壤進(jìn)行旋耕、起壟,起壟寬度由集泥板后端的出泥口寬度確定,旋耕工作幅寬180 cm,生產(chǎn)率0.5~0.7 hm2/h。
1.診斷:臨床上常見的是假絲酵母菌感染和新型隱球菌感染,除此之外在南方或潮濕多雨地區(qū)馬爾尼菲籃狀菌也較常見,診斷依靠臨床表現(xiàn)或感染部位培養(yǎng)或病理發(fā)現(xiàn)病原體。血或腦脊液隱球菌乳膠凝膠實(shí)驗(yàn)可輔助診斷新型隱球菌感染。隱球菌腦膜炎臨床主要表現(xiàn)包括發(fā)熱、漸進(jìn)性頭痛、精神和神經(jīng)癥狀。顱內(nèi)壓增高往往比較常見,頭痛、惡心嘔吐較激烈。馬爾尼菲籃狀菌病主要發(fā)生于CD4+T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)<50個(gè)/μL,表現(xiàn)為發(fā)熱、貧血、咳嗽、皮疹、全身淋巴結(jié)腫大及肝脾腫大,臍凹樣皮疹具有輔助診斷意義;確診依靠血液、骨髓及其他無菌體液中培養(yǎng)出馬爾尼菲籃狀菌。
2)2CM-2型起壟式木薯種植機(jī)。配套寬窄雙行起壟種植模式,采用標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)式懸掛結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)主要由機(jī)架、傳動系統(tǒng)、施肥裝置、滾切式切種排種裝置、開溝裝置、覆土鎮(zhèn)壓裝置、種桿放置裝置、護(hù)壟側(cè)板、座椅、懸掛裝置等組成。在2名投放種桿人員輔助下,該種植機(jī)可一次1壟2行同時(shí)完成開溝、切種、施肥、下種、覆土、壓實(shí)等多道工序。種植機(jī)作業(yè)時(shí)在旋耕起壟機(jī)預(yù)先起好的壟上種植,通過種植機(jī)護(hù)壟側(cè)板與后刮板的護(hù)壟作用,該機(jī)種植作業(yè)完成后壟形總體保持較好、不傷壟形,生產(chǎn)率0.25~0.40 hm2/h。
3)3ZFM-2型木薯中耕施肥機(jī)。僅在苗高25 cm以下的木薯小苗期適用。采用標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)式懸掛,其結(jié)構(gòu)主要由機(jī)架、肥箱、圓盤刮板式施肥器、傳動裝置、圓盤培土器等結(jié)構(gòu)組成,一次1壟2行,可進(jìn)行壟側(cè)補(bǔ)肥、壟溝除草、壟形培土。如木薯苗高度超過25 cm,66.18 kW(90馬力)拖拉機(jī)跨壟行走時(shí)由于底盤高度限制將壓傷木薯苗,若在木薯苗未封行前需要再次中耕除草培土,則采用小型手扶式旋耕機(jī)在壟溝內(nèi)行走的方式,完成大苗期的中耕除草培土作業(yè)。
4)木薯稈粉碎機(jī)。包括木薯稈粉碎還田機(jī)和固定式木薯稈粉碎機(jī)兩種機(jī)型。
采用4JMF-200多輥仿形木薯稈粉碎還田機(jī),解決了木薯塊根收獲前需大量耗費(fèi)人工砍運(yùn)木薯稈的問題,滿足秸稈粉碎還田要求,生產(chǎn)率0.4~0.6 hm2/h??紤]到公司生物質(zhì)顆粒燃料開發(fā)等試驗(yàn)的需要,另配置了以同型拖拉機(jī)為動力的4JMT-3型固定式木薯稈粉碎機(jī),需要人工砍倒木薯稈并投喂到木薯稈粉碎機(jī),粉碎機(jī)出料口直接套上包裝袋打包收集木薯稈碎片,以便于運(yùn)回燃料加工廠進(jìn)一步處理。
5)木薯挖掘收獲機(jī)。木薯挖掘收獲機(jī)包括深松鏟式挖掘收獲和振動鏈?zhǔn)酵诰蚴斋@兩種機(jī)型。
4UMS-140型深松鏟式挖掘收獲機(jī),適合土壤比較板結(jié)的地塊使用。該機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)式后懸掛,其結(jié)構(gòu)主要包括機(jī)架、挖掘齒組、挖掘鏟板、升土柵條等,一次作業(yè)2行,可進(jìn)行木薯的挖薯、起薯。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,造價(jià)成本低,作業(yè)效率較高,故障率低,但明薯率僅約85%,生產(chǎn)率0.5~0.7 hm2/h。
4UML-130型振動鏈?zhǔn)侥臼硗诰蚴斋@機(jī),由變速箱、傳動鏈、振動輸送鏈、帶過載保護(hù)的輸送鏈驅(qū)動輪、限深輪、振動輪、振動挖掘鏟、切草圓盤、偏心曲柄機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)組成,明薯率約95%,收獲損失率低,降低了后續(xù)撿拾難度,生產(chǎn)率0.3~0.4 hm2/h。
4.3.3 相關(guān)維修維護(hù)設(shè)備
為保持相關(guān)機(jī)具的維護(hù)、保養(yǎng),柬埔寨環(huán)宇農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司已自建農(nóng)機(jī)存放大棚、維修車間,配備了車床、銑床、鉆床、鋸床、電焊機(jī)、砂輪機(jī)、風(fēng)割等必要的維修設(shè)備,以及柴油貯藏罐、常用的零配件和耗材等。公司還配備專職農(nóng)機(jī)操作手或技術(shù)員3人,可操作和維護(hù)各種農(nóng)機(jī)具,保證機(jī)械化作業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
4.4.1 種植質(zhì)量需要進(jìn)一步精準(zhǔn)化、自動化
目前研發(fā)的木薯種植機(jī)為實(shí)時(shí)切種式,即種植作業(yè)時(shí)依靠種植機(jī)上的切種裝置通過地輪同步傳輸?shù)膭恿㈤L條種稈(通常是150 cm)連續(xù)切段,并獲得與設(shè)定株距要求相應(yīng)的落種間距。實(shí)時(shí)切種機(jī)需要2名操作工人坐在種植機(jī)上,分別負(fù)責(zé)對其中一個(gè)切種機(jī)構(gòu)投喂種稈。這種實(shí)時(shí)種切方式,存在操作工送種不及時(shí)造成漏株、種稈長度不一定是19 cm的倍數(shù)關(guān)系造成末段種莖長度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)、切種機(jī)構(gòu)夾持送種過程傷芽、切種刀片間隙變化切斷延滯造成株距變化等。預(yù)切種木薯種植新技術(shù),即種植前預(yù)先將木薯種稈成段切好,并對切段后的種莖進(jìn)行浸種處理(去病害、去蟲害、補(bǔ)充養(yǎng)份等),獲得長度均勻、切口整齊、標(biāo)準(zhǔn)化的健康無害合格種莖。預(yù)切種式木薯種植機(jī)械化的難點(diǎn),主要是種莖自動排種問題。由于木薯種莖表面芽點(diǎn)多且突出,直徑一致性差、部分彎曲,種莖運(yùn)動過程互相干涉難以排序,項(xiàng)目組正在對木薯種莖的自動排種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。
4.4.2 木薯塊根挖掘收獲需要提高自動化程度
目前,木薯塊根收獲方式為分段收獲,即挖掘后依靠人工撿拾,而人工撿拾耗費(fèi)的勞動量相當(dāng)大,現(xiàn)場作業(yè)時(shí)1臺挖掘收獲機(jī)往往需要配備約20名撿拾工才能基本匹配,機(jī)械挖掘只是減輕了木薯收獲50%左右的勞動量。今后需要向聯(lián)合收獲方式改進(jìn),即挖掘的同時(shí),將木薯串薯土分離后直接傳送到田間轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備上,不需要大量人工在田間撿拾,這樣還可以減少約40%的勞動量,節(jié)省的人工成本相當(dāng)可觀。當(dāng)然,木薯聯(lián)合收獲技術(shù)設(shè)備會更龐大、對地塊的要求更高,但這是木薯收獲從根本上解決機(jī)械化的發(fā)展方向,項(xiàng)目組也開展了聯(lián)合收獲技術(shù)相關(guān)的工作。
4.4.3 木薯稈直接粉碎需防控潛在的病蟲害風(fēng)險(xiǎn)
木薯稈機(jī)械化粉碎還田是高效低成本處理木薯稈的辦法,但對于木薯病蟲害有一定程度爆發(fā)的地塊,木薯稈粉碎還田則有病蟲害隨著木薯稈碎片進(jìn)入到土壤中并傳染下一茬木薯的風(fēng)險(xiǎn),特別是木薯地系統(tǒng)性感染了細(xì)菌性萎蔫病、根病和花葉病等病害,或害螨、粉蚧虱、夜蛾等害蟲,不建議實(shí)施木薯稈粉碎還田。解決這一問題,需要研發(fā)一種新型的木薯稈粉碎收集設(shè)備,既可避免病蟲害問題,收集的木薯稈碎片還可以開展綜合利用。這項(xiàng)工作項(xiàng)目組也取得了階段性進(jìn)展。
據(jù)悉,2018年8月聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署(UNDP)與中國綠領(lǐng)控股集團(tuán)在柬埔寨金邊簽署了關(guān)于加速開發(fā)包容性木薯市場項(xiàng)目成本分?jǐn)倕f(xié)議,目標(biāo)是整合和優(yōu)化包括生產(chǎn)、加工、出口在內(nèi)的木薯行業(yè)全價(jià)值鏈,共同致力于指導(dǎo)種植戶采用先進(jìn)種植技術(shù),提升種植產(chǎn)量,增加薯農(nóng)收益,保障柬埔寨木薯行業(yè)可持續(xù)發(fā)展[5]。木薯生產(chǎn)機(jī)械化作為一種先進(jìn)技術(shù),其在柬埔寨進(jìn)一步擴(kuò)大、形成更大影響力,還需要更多的后續(xù)工作。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將利用現(xiàn)有的工作基礎(chǔ),與國內(nèi)同行、農(nóng)機(jī)制造企業(yè)等各方密切配合,繼續(xù)拓展多種渠道的木薯生產(chǎn)機(jī)械化國際合作,開展對柬埔寨合作方的人員技術(shù)培訓(xùn)、機(jī)械化作業(yè)現(xiàn)場會、媒體宣傳、贈送農(nóng)機(jī)試用等,擴(kuò)大已建成示范基地的技術(shù)影響。同時(shí)借助合作方的資源,拓展與其他大型木薯種植公司的合作,并盡快在當(dāng)?shù)劐噙x、培育木薯生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品代理商和售后服務(wù)商,將木薯生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)和農(nóng)機(jī)產(chǎn)品引入柬埔寨木薯產(chǎn)業(yè),支持當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè),為落實(shí)國家“一帶一路”倡議添磚加瓦。