丘陵山區(qū)林果產(chǎn)業(yè)開發(fā)中應(yīng)用大中型挖穴機(jī)組的可行性研究

王月鋒，徐志雄

（花垣縣農(nóng)業(yè)機(jī)械管理局，湖南 花垣 416400）

1 機(jī)械選型與測(cè)試設(shè)計(jì)

1.1 測(cè)試區(qū)概況

測(cè)試區(qū)位于花垣縣團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)巖壩塘村，最低海拔330m，最高海拔402.2m，東西向跨度780m、南北向跨度408m，規(guī)劃面積12.973hm2，待挖穴面積11.533hm2。待作業(yè)丘塊主要是海380米以下的梯土，形狀不規(guī)則，單塊面積0.0067hm2～0.113hm2畝不等，超過90%的丘塊面積小于0.067hm2；土壤類型為黃壤，東南部土層相對(duì)較厚，有石灰?guī)r不規(guī)則裸露，西部土層淺，底部多為砂巖。

1.2 機(jī)械選擇

測(cè)試選用在縣內(nèi)有一定保有量的TB554B型55馬力四驅(qū)輪式中型拖拉機(jī)為主機(jī)，與ZY-80型挖穴機(jī)配套組成作業(yè)機(jī)組。ZY-80挖穴機(jī)為國(guó)內(nèi)某非知名企業(yè)產(chǎn)品，1類懸掛接口，額定輸入轉(zhuǎn)速540rpm，設(shè)計(jì)挖穴能力：直徑80cm、穴深90cm。同時(shí)，備有一對(duì)長(zhǎng)450cm、寬40cm的杉木質(zhì)跳板及少量常用工具。

1.3 測(cè)試設(shè)計(jì)

機(jī)械由一名拖拉機(jī)駕駛員操作，另配備一名輔助人員，幫助駕駛員完成油料供應(yīng)、檢查保養(yǎng)、機(jī)械田間轉(zhuǎn)移、臨時(shí)通道開挖等輔助工作；機(jī)組每天入土工作時(shí)間8h（含田間轉(zhuǎn)移、臨時(shí)調(diào)整機(jī)械用時(shí)，但超過30min的維修、調(diào)整用時(shí)不計(jì)入），遇雨、雪天不工作；作業(yè)時(shí)嚴(yán)格按柑橘園規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，在預(yù)定點(diǎn)挖穴，開挖深度按機(jī)組最大開挖能力作業(yè)；按柑橘園建設(shè)要求，定植穴直徑不小于80cm，深度約100cm，間距為300cm×400cm。

1.4 測(cè)試指標(biāo)

一是作業(yè)效率，含最高日挖穴數(shù)、最低日挖穴數(shù)、平均日挖穴數(shù)等三方面內(nèi)容，安排專門統(tǒng)計(jì)員按日統(tǒng)計(jì)；二是機(jī)組的丘塊到達(dá)率，即測(cè)試期內(nèi)機(jī)組能進(jìn)入丘塊數(shù)占總需作業(yè)丘塊的比率；三是定植穴質(zhì)量，全部作業(yè)完成后隨機(jī)抽取丘塊測(cè)量定植穴深度；四是作業(yè)成本中含工資、油料費(fèi)、機(jī)械維護(hù)費(fèi)用和機(jī)械折舊，其中前三項(xiàng)按際支出計(jì)錄，折舊按80元/臺(tái)班計(jì)算；技術(shù)人員全程跟蹤記錄挖穴機(jī)故障現(xiàn)象，并查找損壞原因。

2 測(cè)試結(jié)果與分析

2.1 作業(yè)效率

該次測(cè)試歷時(shí)41d，其中有14d下雨，6d因其他原因停工，實(shí)際作業(yè)21d。共開挖定植穴7985個(gè)，日平均挖穴380.23個(gè)，最高記錄為496個(gè)/日，最少271個(gè)/日。總作業(yè)面積為9.42hm2。

2.2 丘塊到達(dá)率

測(cè)試區(qū)待挖穴丘塊共有243塊，機(jī)組進(jìn)入過的達(dá)到214塊，實(shí)際作業(yè)197塊，即機(jī)組能進(jìn)入的丘塊約占總數(shù)的88%，能作業(yè)的丘塊約占總數(shù)的81%。不能進(jìn)入部分丘塊的原因主要有丘塊間高差過大、巖砌土坎不方便開挖臨時(shí)通道。

2.3 定植穴質(zhì)量

定植穴開挖完成，隨機(jī)抽取了15塊地測(cè)量了定植穴開挖深度，結(jié)果見表1。

表1 定植穴開挖深度抽樣表單位：cm、個(gè)

經(jīng)過抽樣測(cè)量，定植穴開挖深度超過90cm的占56.6%，開挖深度超過80cm的占91.3%。開挖作業(yè)后，定植穴周邊另有厚度10～15cm新堆積土層。因建園計(jì)劃方案中，在壓綠回填時(shí)采用取壟間溝土回填定植穴,即實(shí)際可用穴深>100cm的定植穴比率在90%以上。

穴深開挖深度未達(dá)到設(shè)計(jì)深度的原因主要有三點(diǎn)：一是定植穴底部有石灰石分布，或已挖透砂巖風(fēng)化層；二是園地清理時(shí)未能有效清除土壤深處殘留原生灌木主根；三是部分丘塊坡度較大，作業(yè)機(jī)組無法調(diào)整作業(yè)位置進(jìn)行加深作業(yè)。此類定植穴經(jīng)項(xiàng)目農(nóng)藝技術(shù)負(fù)責(zé)人實(shí)地勘察后予以認(rèn)可，會(huì)商后決定采用農(nóng)藝措施改善。

2.3 機(jī)組故障

整個(gè)測(cè)試期，作業(yè)機(jī)一共發(fā)生需維修故障8次。其中：挖穴機(jī)地鉆鉆頭引導(dǎo)齒斷裂4次、導(dǎo)泥盤撕裂2次，均是因機(jī)械與地底巖石發(fā)生接觸時(shí)，機(jī)手未及時(shí)脫開動(dòng)力引起，通過焊接后故障消除；挖穴機(jī)傳動(dòng)箱輸出軸斷裂1次，系機(jī)組田間轉(zhuǎn)移時(shí)地鉆提升高度不夠與土坎發(fā)生刮擦，導(dǎo)致輸出軸發(fā)生變形，機(jī)手未及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷續(xù)工作導(dǎo)致，更換配件后故障消除；挖穴機(jī)地鉆導(dǎo)引齒鉆頭引導(dǎo)齒、定位塊過度磨損1次，系在砂巖地作業(yè)引起，自制引導(dǎo)齒組件和定位塊并更換后故障消除。

2.4 作業(yè)成本

此次測(cè)試，作業(yè)費(fèi)用共計(jì)13925.56元，其中，工資為：駕駛員120元/天、輔助工 50元/天、伙食費(fèi)為50元/天/人，均按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)1.3～1.5倍支付、計(jì)算。詳見表2。

表2 作業(yè)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)表單位：元、日、月、升、元 /升、元 /日

3 分析與結(jié)論

3.1 技術(shù)可行性分析

此次測(cè)試所選區(qū)域，在地形、地貌、耕地條件等主要方面均在全縣有典型的代表性。測(cè)試過程中，采用臨時(shí)加寬田間便道、在田坎開挖臨時(shí)通道、用跳板搭設(shè)臨時(shí)通道等方法，使作業(yè)機(jī)組順利進(jìn)入了待作業(yè)區(qū)88%的丘塊，佐證了在丘陵、山區(qū)范圍內(nèi)是可以大面積使用大中型拖拉機(jī)進(jìn)行作業(yè)的。而在測(cè)試中，機(jī)組實(shí)際作業(yè)丘塊占到總丘塊數(shù)的81%、無需其他農(nóng)藝措施輔助作業(yè)達(dá)標(biāo)率達(dá)到90%以上、采用簡(jiǎn)單處理定植穴后可全部使用，則進(jìn)一步證實(shí)了在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行柑橘產(chǎn)業(yè)開發(fā)時(shí)，可在橘園新建、品種替換的工作中大規(guī)模采用中型拖拉機(jī)—挖穴機(jī)機(jī)組進(jìn)行作業(yè)。

在山區(qū)，柑橘種植與梨、棗、桃、李、獼猴桃葡萄等果樹種植的地形環(huán)境大致一樣，區(qū)別主要在于柑橘種植上主要限于海拔400m以下區(qū)域，在坡度、土壤層深度、巖石分布、丘塊大小等方面的并無過多特殊要求。同時(shí)，按當(dāng)?shù)亓?xí)慣及一般農(nóng)藝要求，各種主要林果開發(fā)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的定植穴尺寸也基本相同，按選型機(jī)組的作業(yè)能力，完全能滿足生產(chǎn)需要。因此，可以認(rèn)為，在丘陵、山區(qū)進(jìn)行林果產(chǎn)業(yè)開發(fā)時(shí)，選用大中型拖拉機(jī)—挖穴機(jī)機(jī)組用于定植穴開挖作業(yè)，在技術(shù)上是可行的。

3.2 經(jīng)濟(jì)利益分析

傳統(tǒng)上，丘陵山區(qū)進(jìn)行林果產(chǎn)業(yè)開時(shí)，采用人工開挖定植穴，成本約在5～8元/穴，編制項(xiàng)目投資計(jì)劃時(shí)一般按6～7元/穴的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。以本次測(cè)試區(qū)的建設(shè)為例，項(xiàng)目方案采用的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)是380元/畝（按56～60株/畝的定植標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，折合6.78～6.33元/穴），測(cè)試結(jié)束后未能進(jìn)行機(jī)械挖穴的丘塊在采用人工開挖時(shí)，結(jié)算單價(jià)為6.5元/穴。

表3是兩種開挖方式的直接成本對(duì)比。為簡(jiǎn)化計(jì)算，本表全部按56穴/畝進(jìn)行計(jì)算。

表3 挖穴成本對(duì)比表單位：元，元 /畝、元 /穴

僅計(jì)算作業(yè)成本時(shí)，通過表3中的對(duì)比即可看出，機(jī)械作業(yè)模式比人工作業(yè)模式要節(jié)約支出265.45元/畝。

從建設(shè)業(yè)主方的角度來計(jì)算，其真實(shí)的費(fèi)用支出應(yīng)由機(jī)械開挖成本中、機(jī)主利潤(rùn)兩部分組成。此次測(cè)試中，通過開發(fā)業(yè)主方、機(jī)主、測(cè)試組三方協(xié)商，在綜合考慮當(dāng)?shù)赝愋痛笾行屯侠瓩C(jī)作業(yè)收費(fèi)行情、挖穴機(jī)作業(yè)特點(diǎn)（作業(yè)時(shí)間相對(duì)不長(zhǎng)、作業(yè)量有限）、挖穴機(jī)采購(gòu)價(jià)格等因素后，一致認(rèn)同結(jié)算標(biāo)準(zhǔn)為2.8元/穴。采用標(biāo)準(zhǔn)種植密度即56株/畝計(jì)算的話，采用機(jī)械作業(yè)時(shí)，業(yè)主方實(shí)際成本應(yīng)在156.8元/畝，相對(duì)于傳統(tǒng)人工開挖方式節(jié)約開支207.2元/畝，實(shí)際降低建園成本223.2元/畝，單個(gè)施工環(huán)節(jié)成本可降低58.7%。對(duì)業(yè)主方而言，此項(xiàng)施工方案的經(jīng)濟(jì)價(jià)值非常可觀。

另一方面，從拖拉機(jī)機(jī)主的角度來看：林果開發(fā)煉山整地多在冬季進(jìn)行，此時(shí)拖拉機(jī)大多無作業(yè)任務(wù)，開展此項(xiàng)業(yè)務(wù)與其他傳統(tǒng)作業(yè)安排并無沖突，且在剔除工資、機(jī)械折舊外，另可以有287.26～525.76元/天的純利潤(rùn)收入。以此次測(cè)試為例，該機(jī)主的純利潤(rùn)有8304.4元，按當(dāng)?shù)亓?xí)慣不剔除折舊費(fèi)及自已工資、伙食費(fèi)的方式計(jì)算，21個(gè)工日的實(shí)際收入達(dá)到了14554.4元。這對(duì)于機(jī)主而言也是一筆可觀的計(jì)劃外收入。

可以看出，此項(xiàng)技術(shù)的使用，對(duì)于林果開發(fā)的業(yè)主方、機(jī)械設(shè)備的業(yè)主方，都能從中得切實(shí)的經(jīng)濟(jì)利益。從經(jīng)濟(jì)利益的角度來看，此項(xiàng)技術(shù)的使用是可行的。

3.3 社會(huì)效益分析

采用機(jī)械開挖定植穴的社會(huì)效益主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）提高了生產(chǎn)效率。在丘陵山地人工開挖定植穴，按每天8小時(shí)計(jì)算，因個(gè)人體質(zhì)不同，速度在4～7穴/天，一般勞力可達(dá)到6穴/天。此次機(jī)械21個(gè)工日所開挖的7985個(gè)定植穴，需投入勞力1331個(gè)，即每天需安排64人左右才能在21天完成開挖任務(wù)。很明顯，采用機(jī)械進(jìn)行開挖，只投入了42個(gè)勞力，是人工方式的3.2%，生產(chǎn)效率得極大幅度的提高。

（2）有效緩解產(chǎn)業(yè)開發(fā)與臨時(shí)性青壯勞力缺乏的矛盾。丘陵山區(qū)多為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)展地區(qū)，現(xiàn)階段青壯勞力外出務(wù)工現(xiàn)象非常普遍，以測(cè)試活動(dòng)所在的村為例，據(jù)村干部介紹，全村257戶、1239人，已到外地務(wù)工人員超過180人、到縣城及縣內(nèi)其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)務(wù)工人員170人左右，村內(nèi)現(xiàn)有勞力大多已有50～60歲。如按原設(shè)計(jì)采用人工進(jìn)行開挖定植穴，青壯勞力召集將極為困難，而僅召集現(xiàn)有勞力進(jìn)行土方開挖，施工進(jìn)度難以得到保障，但是采用機(jī)械作業(yè)方式后，此項(xiàng)本需大量青壯勞力參與的重體力施工環(huán)節(jié)，只需2名青壯勞力參與即可，勞力供需矛盾不復(fù)存在。

（3）符合現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)、農(nóng)村發(fā)展政策。在丘陵山區(qū)發(fā)展林果產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要目的就是為了促進(jìn)留村大齡勞動(dòng)力就地就業(yè)、就地提高收入水平，以求推進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)、平穩(wěn)發(fā)展。采用新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)建設(shè)，以替換特殊建設(shè)環(huán)節(jié)對(duì)青壯勞力的客觀需求，是符合相關(guān)政策及“三農(nóng)”發(fā)展工作思路的，是踐行科學(xué)發(fā)展觀、推進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)化、提高農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)水平的很好體現(xiàn)。

3.4 結(jié)論

綜合上述情況，可以確認(rèn)：在丘陵、山區(qū)進(jìn)行的林果產(chǎn)業(yè)建設(shè)中，采用以大中型拖拉機(jī)配套挖穴機(jī)組成作業(yè)機(jī)組參與作業(yè)，技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合算，適合階段農(nóng)村需要，有利于推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)進(jìn)程，可以在丘陵、山區(qū)的林果產(chǎn)業(yè)建設(shè)中作為一種有效的實(shí)用技術(shù)進(jìn)一步推廣、使用。

[1]沈兆敏，邵蒲芬，張弩等.柑橘無公害高效栽培[M].北京：金盾出版社，2010.

[2]汪懋華.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略研究[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2008.

[3]劉文英.關(guān)于我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣工作的思考[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010，（ 23） ：235-238.

[4]王仁才.南方冬棗豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2011.

[5]殷華林.林果生產(chǎn)技術(shù)（種植專業(yè)）南方本[M].北京：高等教育出版社，2009.