淺談廣西桑園管理作業(yè)省力化機械的選擇應(yīng)用

譚福洋　彭業(yè)成　羅　堅　葉建蔚　歐冰冰

淺談廣西桑園管理作業(yè)省力化機械的選擇應(yīng)用

譚福洋彭業(yè)成羅堅葉建蔚歐冰冰

（廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣站廣西南寧530007）

廣西桑蠶省力化機械研究發(fā)展迅速，在桑園農(nóng)機、養(yǎng)蠶制種設(shè)備、質(zhì)量檢測器材等多個方面都取得了成就。目前，市場上的桑園農(nóng)機種類多，省力化機械的選擇應(yīng)用是提高效益﹑降低成本的關(guān)鍵。文章以廣西桑園機械化現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，根據(jù)桑園作業(yè)淺談桑園農(nóng)機和設(shè)備的選擇及應(yīng)用成效；結(jié)合使用情況提出問題并總結(jié)討論，希望能為廣西桑園機械省力化技術(shù)的集成提供參考。

桑園；作業(yè)機械；選擇與成效；問題與發(fā)展

21世紀(jì)以來，我國桑蠶業(yè)啟動“東桑西移”工程，廣西抓住時機，將桑蠶業(yè)作為重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展，全面調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，最終成為承接桑蠶業(yè)的重要省份。然而由于日益缺乏的農(nóng)業(yè)勞動力影響，桑蠶業(yè)發(fā)展受到阻礙，針對勞動力緊缺的形勢，發(fā)展機械化種桑養(yǎng)蠶是最好的解決方法。

1 桑園機械化的意義

桑園作業(yè)除松土﹑施肥﹑灌溉﹑除蟲和收割的常規(guī)作業(yè)外，還有桑枝剪伐﹑粉碎﹑片葉﹑桑果采摘和條桑收割等重要環(huán)節(jié)。桑園作業(yè)消耗大量人力、物力，對應(yīng)的勞動成本勢必增加，這對產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常不利。因此，引進桑園機械化對達成低成本、高效、省力化目標(biāo)有重要意義。桑園機械化管理不僅能減少人力勞動量和作業(yè)成本，還能滿足桑園管理農(nóng)藝的需求，提高產(chǎn)量與工作效率，達到增產(chǎn)創(chuàng)收的目的。

2 桑園農(nóng)機的選擇應(yīng)用

2.1 廣西桑園機械化的現(xiàn)狀

目前，廣西桑園機械化發(fā)展處于發(fā)展階段，投入局限于個別作業(yè)環(huán)節(jié)，涵蓋面小。宜州地區(qū)桑枝伐條機在條桑收割作業(yè)的應(yīng)用；一些蠶種場、小蠶共育戶和蠶繭生產(chǎn)大戶應(yīng)用管道噴灌系統(tǒng)灌溉桑園；農(nóng)用無人機用于桑園噴藥治蟲，在一些項目示范應(yīng)用[1]。廣西桑蠶業(yè)機械研究發(fā)展前景良好，研究團隊在桑園、養(yǎng)蠶制種設(shè)備、質(zhì)量檢測等方面都取得了成就，許多大型多功能一體機已在研制開發(fā)階段。

2.2 桑園農(nóng)機的選擇

桑園農(nóng)機的選擇遵循因地制宜的原則，根據(jù)桑園栽培模式（特別是栽桑行距與株距）進行篩選。廣西桑園屬于密集型種植模式，不適合大中型機械進入作業(yè)，因此農(nóng)機以中小型為主。桑園作業(yè)包括翻耕松土、施肥、除草、除蟲防病、灌溉、桑果桑葉采摘、條桑收割、桑枝剪伐及粉碎等多個環(huán)節(jié)。翻耕松土作業(yè)選擇旋耕機和微耕機，微耕機在松土﹑除草中應(yīng)用廣泛。施肥作業(yè)根據(jù)桑樹行間距、開溝深淺及施肥量的需求選擇適宜或可調(diào)節(jié)的開溝施肥機。除草作業(yè)選擇微耕機旋耕除草﹑自走式旋轉(zhuǎn)型割草機或簡易背負式割草機。除蟲打藥作業(yè)無人機技術(shù)較為先進，其他各類噴霧機同步發(fā)展。在灌溉作業(yè)環(huán)節(jié)，廣西地區(qū)噴灌系統(tǒng)技術(shù)成熟完善。條桑收割作業(yè)選擇具有切割條桑和編織成捆功能的草本桑收割機。在桑枝剪伐與粉碎環(huán)節(jié)，廣西桑園剪伐采用根刈和低刈，使用電動修枝剪較為適宜；桑枝粉碎根據(jù)要求選擇粉碎機。采摘作業(yè)目前除了片葉有簡易的采摘器外，桑果的采摘依然需要依靠人力[2]。

2.3 應(yīng)用與成效

2.3.1 土壤翻耕、松土

桑園種植地塊多、間距小、適宜使用旋耕機和微耕機進行土壤翻耕。旋耕機選橫軸式，拖拉機牽引。橫軸旋耕機有較強的碎土能力，耕幅選擇100 cm為宜，入土深度12～15 cm。旋耕機可連續(xù)耕作，耕幅100 cm作業(yè)效率為4 000～5 000 km2/h；由于刀刃結(jié)構(gòu)容易造成作業(yè)過程纏繞雜草，不適合雜草碎石多的地塊耕作。微耕機小巧靈活，適合桑園的種植模式。微耕機選擇四驅(qū)風(fēng)冷柴油機配合皮帶傳動，動力飽滿、作業(yè)時間長、減少折損、簡化維修。彎形旋耕刀配置最佳，曲線型的刀刃口長，分正和側(cè)兩部分切刃，正切刃將土壤徹底切碎翻動；側(cè)切刃呈弧形，工作中產(chǎn)生滑切，能有效切斷雜草，避免纏繞。50 cm耕幅符合桑園種植間距，入土深度12～15 cm，耕作效率667～2 000 km2/h。微耕機成本低、靈活、實用性強，但推動依靠人力、不能連續(xù)作業(yè)是它的短板。

2.3.2 施肥作業(yè)

開溝施肥一體機的應(yīng)用替代了人工開溝撒施肥料后利用手扶拖拉機覆土的方式，該類型機由開溝裝置和排肥裝置組成，可代替人力完成開溝、施肥、覆土等連續(xù)作業(yè)。以2F-30 型果園開溝施肥機為例，除了開溝裝置和排肥裝置外，該機配備獨立的變速發(fā)動機，動力平臺為自走式，開溝寬度30 cm，深度0～35 cm，施肥深度0～30 cm。行走采用橡膠履帶，直線性和通過性好，不易打滑。通過更換箱體還可完成旋耕、除草、回填等作業(yè)，機具利用率高。效率是人工開溝施肥作業(yè)的8～9 倍[3]。

2.3.3 除蟲打藥作業(yè)

桑園除蟲適宜使用霧化噴灑方式。目前較為先進的農(nóng)藥噴霧機是智能農(nóng)用無人直升機，該類型機已在一些項目示范基地應(yīng)用和會議上展示。在實際應(yīng)用中，智能農(nóng)用無人機噴藥垂直均勻、作業(yè)靈活，是理想的桑園打藥作業(yè)機，但由于該類型機操控技術(shù)需配備專業(yè)人才，載藥量、飛行時間與飛行距離有限，政策與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完善，導(dǎo)致該類型機在桑蠶業(yè)上的推廣處于發(fā)展中階段[4]。

除了智能農(nóng)用無人直升機外，應(yīng)用最廣泛的農(nóng)藥噴霧機有車載式中小型噴霧機﹑除塵遠程風(fēng)炮機，兩者作業(yè)效果都十分優(yōu)秀。除塵遠程風(fēng)炮機噴射口徑大，打藥作業(yè)霧化效果好、噴灑均勻、作業(yè)面積大、射程遠，非常適合地塊大和需要大面積打藥作業(yè)的桑園。車載式中小型噴霧機相對靈活，可以根據(jù)桑園地塊大小調(diào)整噴桿長度﹑載藥量及噴嘴結(jié)構(gòu)，具有連續(xù)作業(yè)、成本低﹑操作簡單的特點，非常適合地塊小、分布密集的桑園。

2.3.4 條桑收割

條桑育養(yǎng)蠶模式比片葉飼養(yǎng)更省工省力，因此深受廣大蠶農(nóng)喜愛。目前，大部分采用條桑育養(yǎng)蠶的蠶農(nóng)還在使用鐮刀或修枝剪來人工收割條桑。為滿足省力化高效收割要求，國家蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和山東省蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團隊、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合有關(guān)企業(yè)共同研發(fā)草本桑割捆機（割鋪機和收割機）。以該類9GSK-2型草本桑割捆機為例，它可以實現(xiàn)機械化收獲桑條、柳條、檸條等枝條類和小型灌木類作物，并能對收獲的枝條進行打捆，適合窄行距40 cm，寬行距大于80 cm的桑園。該類型機可有效提高蠶農(nóng)及其他種植類型枝條類農(nóng)作物的農(nóng)民的勞動效率，解決了目前養(yǎng)蠶人工采桑葉和人工伐枝條類作物效率低下、費時、費力的困難。該機器剪伐桑枝桿效率為2 667 km2/h，比手工剪伐效率提高5 倍左右，耗能成本僅0.015 元/km2 [5]。

2.3.5 桑枝剪伐與粉碎

廣西桑枝剪伐分夏伐和冬伐兩季，剪伐采用根刈和低刈。由于桑枝剪伐有剪口平滑、剪面稍斜等要求，市面上還沒有專業(yè)的類型機，所以電動修枝剪依然是最為適宜剪伐作業(yè)的工具。電動修枝剪已推廣普及，該機結(jié)構(gòu)簡單，由剪切刀片、集成控制電路、電機總成、減速裝置、電瓶構(gòu)成。直流電動機得電后高速轉(zhuǎn)動，通過行星齒輪減速器的增力放大作用，將高速小扭矩轉(zhuǎn)換為低速大扭矩帶動刀片進行剪切，從而將樹枝剪斷。剪斷后反轉(zhuǎn)，剪切刀片張開[6]。電動修枝剪畢竟屬于工具，功能單一，剪伐后的桑條在桑園內(nèi)雜亂鋪放需要人工重新整理，運出桑園或有序擺放在桑園內(nèi)。目前桑枝粉碎作業(yè)由粉碎機完成，根據(jù)枝條的特點配備碎枝機，桑枝經(jīng)粉碎后可實現(xiàn)資源再利用，創(chuàng)收節(jié)本。

3 小結(jié)與討論

3.1 小結(jié)

桑園作業(yè)農(nóng)機配備需要根據(jù)栽培模式和作業(yè)要求，設(shè)施配備則根據(jù)實際應(yīng)用規(guī)劃，從而減少成本，提高效益，達到省力化的目的。桑園翻耕松土、施肥、除草、除蟲防病、灌溉作業(yè)與普通田間作業(yè)無異，市面上對應(yīng)的農(nóng)機種類多、功能齊、創(chuàng)新度高，由于市場前景廣，所以在選擇配備時可以擇優(yōu)篩選。相反，桑果桑葉采摘、桑枝剪伐及粉碎、條桑收割三個環(huán)節(jié)的對應(yīng)農(nóng)機少，因市場前景小，市面上可供選擇的機械極少甚至沒有。目前條桑收割機在研制推廣方面最為完善；桑枝剪伐及粉碎適合使用的只有工具電動剪枝剪和小型碎枝機；桑果桑葉采摘作業(yè)目前還沒有對應(yīng)的作業(yè)機械。

3.2 討論

桑園機械發(fā)展以大型為主，小型為輔。桑園農(nóng)機及設(shè)備不會只局限于中小型機械，高效化、智能化和簡易操作化才是桑園農(nóng)機的發(fā)展方向。桑園管理作業(yè)具有即時性、廣域性、多變性等特點，機械和設(shè)施發(fā)展應(yīng)具備適用管理作業(yè)特點的功能。現(xiàn)如今，多方技術(shù)創(chuàng)新團隊相繼研發(fā)針對桑園作業(yè)的大中型復(fù)合功能一體機，其中桑枝剪伐粉碎一體機、大中型機電一體噴霧機和大型收割粉碎機都具有一定的代表性。大中型的機械作業(yè)時覆蓋面積廣、效率高；復(fù)合功能可以達到一機多用、同時作業(yè)的效果；控制系統(tǒng)搭配現(xiàn)代智能化技術(shù)，簡化操作的同時能系統(tǒng)自主作業(yè)，解放人力，提高效率。智能化大中型復(fù)合功能一體機滿足管理作業(yè)的要求，市場前景十分開闊，是未來桑園管理機械化發(fā)展的主要方向之一。除了機械外，田間大規(guī)模作業(yè)需要依賴設(shè)施系統(tǒng)才能完成廣域的即時性作業(yè)，當(dāng)前桑園田間系統(tǒng)最具代表性的有水肥一體化灌溉系統(tǒng)，此系統(tǒng)能單獨作抗旱灌溉之用，在灌溉的同時將肥料均勻有效地施于桑地。該設(shè)施系統(tǒng)適宜大規(guī)模作業(yè)，使用壽命長，非常符合田間管理長期發(fā)展的要求。小型機械發(fā)展定位作用在于完成較復(fù)雜的輔助作業(yè)。小型機械的改良應(yīng)以多功能化、操作簡單化、更換部件快速化等為主要目標(biāo)。

隨著桑園機械化的發(fā)展，桑園的規(guī)劃設(shè)計必須符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展要求。桑園的設(shè)計應(yīng)適用大中型復(fù)合功能一體機的要求；符合高效機械省力化收獲的標(biāo)準(zhǔn)——條桑收割；實現(xiàn)水肥一體化，具備完善的灌溉施肥系統(tǒng)；配備平整的土地和適宜的桑園種植模式，以及適應(yīng)條桑育可以多次收獲的桑樹品種[7]，以高效、省力化作為最終目標(biāo)。

[1]雷桂勝.廣西蠶桑生產(chǎn)機械化應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].廣西蠶業(yè).2015,52(1):27-30.

[2]王少杰,楊貴民,高曉寧,等.蠶桑機械化發(fā)展現(xiàn)狀淺析[J].山東農(nóng)機化.2020(5):28-30.

[3]聶影.果園開溝施肥機研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備.2020,299(5):55-56.

[4]唐鵬飛,田晶.無人機在未來農(nóng)機中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].南方農(nóng)機.2020(16):53-54.

[5]呂展宏.多功能桑樹切割機簡介[J].廣西蠶業(yè),2007,44(1):11.

[6]易文裕,程方平,王攀,等.桑園輕簡型修剪機械研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國農(nóng)機化學(xué)報,2019,40(10):72-76.

[7]黃勝,陶積陽,韋偉,等.適合機械化收獲的桑園的規(guī)劃與設(shè)計[J].廣西蠶業(yè),2019,56(3):52-58.

譚福洋（1988- ），男，本科，農(nóng)藝師，研究方向：桑蠶原種繁育。

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.11.02

S887

A

2095-1205(2020)11-03-02