我國辣木生產機械化需求分析與展望

鄧干然 張祖兵 金杰 鄭爽 李國杰 崔振德 李玲

摘要 辣木是一種熱帶特色作物，葉片、枝條、果莢、種子均可利用，廣泛應用于食品、油料、醫藥、飼料、日化品及凈水等領域，開發潛力巨大。目前辣木已發展了茶栽式、蔬栽式、產籽式、飼用式等種植模式，但存在機械化程度低、生產成本高、產業發展遲滯等問題。本文從推進生產過程機械化、降低生產成本的角度出發，提出了辣木生產需農機農藝結合，分析了辣木樹體管理、辣木園管理、辣木莖葉采收等不同環節機械化的技術思路，以期為業者提供參考。

關鍵詞 辣木;生產;機械化;展望

中圖分類號 S233 文獻標識碼 A

辣木（Moranga spp.），為多年生熱帶、亞熱帶喬木，在亞洲、非洲熱帶和亞熱帶地區均有種植，全世界約有13個種[1]。目前，較常食用的品種有印度傳統辣木、印度改良種辣木（印度T.N.農業大學的改良種）和非洲辣木（原產于肯尼亞及埃塞俄比亞）。辣木可用于保健食品、醫療用品、工業制品等的生產與開發，在中國具有廣闊的應用前景及較好的市場價值。

中國辣木最初引種和試種可追溯到20世紀初的中國臺灣地區[2]，20世紀60年代，內地的云南才開始引種。近年來，隨著中國與古巴在辣木領域國際合作的推進，辣木產業步人穩步發展階段。2012年辣木葉通過我國新食品原料的行政審批，2018年辣木莖葉列入農村農業部《飼料原料目錄》。目前，在云南，海南、廣西、廣東、四川、福建、貴州、湖北、河南，甚至東北都有辣木種植的報道。

中國在辣木栽培、加工利用方面已開展了大量研究，并取得一定的成效[3-18]，但辣木生產主要還是依賴人工，生產管理機械化方面尚未見相關報道。然而，要建立現代辣木產業，發展辣木生產機械化是一項重要的基礎性工作。

1 辣木生產農藝模式

目前，辣木種植有一種多年收和一種一收2種。根據辣木用途，可分為茶栽式、蔬栽式、產籽式[19]、飼用式4種，一般來說，蔬栽式種植密度要大于茶栽式。

1.1 茶栽式

以生產辣木葉、莖，主要用于加工辣木茶、辣木葉粉及辣木湯料的一種栽培方式，1a可視生長情況收獲數次。此方式葉莖產量高，管理簡單。一般株行距1m×1.5m，種=植第1年冬，主干距地面60cm處截干，次年開始養苗，當新苗達到采摘標準后，一次性修剪回縮，保留5～10cm的新枝，待新枝抽發性降低時，繼續往下回縮。

1.2 蔬栽式

以采收鮮幼枝葉鮮食為主的栽培方式。一般將辣木當作蔬菜寬行窄株式種植，壟寬1m，溝寬0.5m，壟內采用40cm×40cm密植，第1次截干采用低位剪苗法，距地面40cm處截干。每次采收完后，立即進行修剪回縮。

1.3 產籽式

以采收種粒為主，適度兼收花、葉的栽培方式。通常株行距不低于3m，樹高控制在8m以內。種植第1年冬，主干距地面80～120cm處截干，保溫過冬，次年開始培養結果母枝，并逐年增多，以提高產量。一般當年始莢，2～3a步人豐產期。每年冬季可兼收1次辣木葉，加工成茶或葉粉;冬截枝干，可切片制成湯料或作辣木加工原料（如泡酒、制作飼料等）。

1.4 飼用式

作為新型優良的動物飼料資源[2O]，飼用式辣木是以采收嫩莖葉用作飼料的一種栽培方式。因采收要統籌考慮營養成份與生物量，一般比蔬菜辣木要老些，新鮮或干燥處理的辣木莖葉均可利用。為更好更快生長，在辣木的生長期，常需修剪枝條，而修剪下的辣木枝葉是很好的家畜食物。飼用式辣木一年可收割數次，種子可作為雞、鳥的飼料，莖葉中高附加值的藥用成分提取后，其殘渣亦可發酵制成辣木飼料。

2 辣木生產機械化技術需求

當前，辣木生產管理機械化技術需求重點，為辣木樹體管理、辣木園管理、辣木莖葉采收等方面。

2.1 辣木樹體管理

辣木樹體管理包括采收嫩梢葉片、果實的修剪以及衰老株復壯。辣木一年如不修剪，會長2～3m，若多年不修剪，會一直長至8～10m。因此，必須及時整株修剪，抑制頂端生長優勢，促生側枝，培養骨干枝，形成健壯、合理的骨架，以利后期豐產。實際操作過程中，為采收方便，常通過不斷修剪采收，迫使樹形低矮，把辣木高度維持在1.5m左右，以利嫩梢、葉片、嫩莢、種子采摘。

辣木樹體管理是一項需常年進行的工作，需消耗大量的勞動力。從提高工作效率、降低人工成本和勞動強度角度考慮，亟需解決機械化問題，尤其是根據不同用途而設計的專用修剪機械或修剪收獲機械。

2.2 辣木園管理

辣木園管理主要是中耕除草。辣木是深根系作物，根系可生長到地面70cm以下，吸收根大部分集中在30～40cm土層，根系橫向擴展不大。通常每年3～4月雨季來臨前和10～11月植株過冬前，需對辣木園進行中耕除草。鏟除的雜草直接覆在地表，能增加雨水向土壤的滲透，減少地表水分蒸發，疏松土層，有利根系擴展。在雨水充沛的夏季，因雜草生長迅速，也需經常除草，以防止雜草與辣木爭肥或覆蓋，影響辣木生長。

對辣木園管理來說，中耕除草是一項常年進行、勞動強度較大的工作，需消耗大量的勞動力。從提高工作效率、降低人工成本和勞動強度角度考慮，辣木園管理需要解決機械化問題，尤其是根據辣木園農藝特點而設計的松土除草機械。

2.3 辣木莖葉采收

作為鮮食辣木菜，需盡可能保持柔軟枝葉的完整性，機械采摘很難做到這點，只宜人工采摘。如枝、葉作為茶或飼料等再加工的原料，不要求枝葉的完整性，可考慮機械化采收。辣木莖葉產量按每8周收割一次，每公頃辣木鮮莖葉年總產量可達53t[21]，以人工作業每天收割1t計，僅收割即需53個人工，即每公頃僅收割的人工成本將超過人民幣5000元以上。這種高強度的勞動，就目前農業勞動力日漸老化情況下，難以保證及時找到足量適合的勞工。從提高工作效率、降低人工成本和勞動強度角度考慮，辣木莖葉采收需解決機械化問題。

3 辣木生產機械化的主要技術思路

3.1 農機農藝結合的辣木栽培模式

要發展機械化，農機和農藝融合統一是基礎，兩者只有高度結合，才能充分發揮農業機械和種植技術的潛力[22]。辣木生產的農機農藝結合，在栽培模式上，主要是預留農機作業、操作（特別是收割環節）運行必須的空間，避免農機與作物發生沖、撞、壓。

首先，是辣木種植行距問題。對于機具騎跨辣木行的作業模式，要求種植溝夠寬，足以讓拖拉機或動力設備行駛輪通過，同時幅寬不超出拖拉機的內輪距，當溝寬、幅寬同時滿足拖拉機的相關參數，才不會發生農機與作物的碰撞、碾壓，導致農機具或作物損傷。例如，若預定使用90馬力拖拉機，辣木種植時，溝寬應不低于50cm（拖拉機輪胎寬度45cm），幅寬應不大于110cm（拖拉機內輪距118cm）。機具行間作業模式，要求辣木種植溝寬能讓整個拖拉機或動力設備通行，但種植幅寬不受拖拉機內輪距限制。例如，若預定使用90馬力拖拉機，辣木種植時，溝寬應不低于250cm（拖拉機寬度約230cm），還需留適當余量，幅寬不大于2倍作業機具工作幅寬（機器往返每次作業一半幅寬）。

其次，是辣木截干高度問題。對于機具騎跨辣木行的作業模式，以90馬力拖拉機為例，其底盤離地間隙約45cm，辣木截干高度必須低于此數（如考慮浮土、拖拉機輪胎下陷，截干高度則應更低），一般應不超過40cm，才能保證拖拉機的安全通過。但若使用高地隙拖拉機，截干高度80cm甚至更高也可以。但一般辣木種植地的坡度、耕地平整度難以保證高地隙拖拉機安全作業，加之高地隙拖拉機價格高、用途少，極大提高了整套機具的購置與使用成本，限制了高地隙拖拉機的使用。機具行間作業模式，因拖拉機行駛在壟溝內，截干高度不受拖拉機底盤高矮的限制，但往往需設計成左右對稱、伸出拖拉機外懸掛作業模式，目前市場上尚未見此類產品，技術難度較大。

綜上所述，當前實際生產所實施的農藝模式，并不適宜使用機械化作業，要實行辣木生產機械化，需根據農機農藝結合的基本原理，另行研制新型的辣木栽培模式。

3.2 辣木樹體管理機械化

辣木樹體管理機械化主要為修剪設備。可分為修枝剪和機械式修剪機。

修枝剪有手持式和電動式，技術均比較成熟。選擇手持式修枝剪主要考慮可修剪枝條直徑、修枝剪自身的重量、剪刃的耐磨性、省力設計、人體工程學等。而電動式修枝剪除需考慮手持式問題外，還需考慮噪音、充電、電池工作時間、刀片更換等問題。這類修剪工具為逐條修剪，工作效率較低，且3cm以上大枝條一般就無法使用。對于較高枝條的修剪，雖可使用高枝剪，但高度也在3m以下。機械式修剪機，一般指以汽油機為動力的修剪設備，按工作原理可分為鏈條鋸式、旋轉刀式、尼龍繩式等。機械式修剪機可批量快速修剪枝條，其中，鏈條鋸式修剪機可修剪大枝條，旋轉刀式可修剪小些的枝條，尼龍繩式修剪柔軟嫩枝。

3.3 辣木園管理機械化

對茶栽式種植，可使用微耕機進行中耕管理。微耕機是一種小型的耕地機械，以小型柴油機、汽油機或電池為動力，更換不同工作部件可進行翻地、旋耕、起壟、開溝、雜草粉碎等作業，市場上成熟產品較多。

對蔬栽式種植，由于壟內采用40cm×40cm密植，長出的辣木枝葉基本封閉了壟內株行間，中耕機具沒有操作空間，不可能或不需要進行中耕管理。壟溝內除草、培土作業，可考慮使用微耕機。如果為丘陵辣木園，考慮到水土流失問題，使用手持式打草機切除過高的雜草即可，不宜過多使用翻土式除草。

對產籽式種植，可使用中型拖拉機對辣木園進行中耕管理，配套松土、除草、施肥、培土、噴藥、開溝等機具，工作效率較微耕機顯著提高。

3.4 辣木莖葉收獲機械化

修剪收獲設備主要是修剪收集辣木的葉、莖，可采用一般修剪機，再增加收集裝置。如果為鮮食辣木菜，因采摘需盡可能保持柔軟枝葉的完整性，機械化作業比較困難，只宜人工采摘;如果收獲的枝、葉只作為再加工（茶、飼料等）原料，不必考慮枝葉的完整性，可考慮機械化采收，這是今后辣木生產機械化的研究重點，尤其是飼料用辣木，需短時集中高效采收，更需考慮機械化措施，同時農藝方面需進行相應改進以便設備在田間行走和作業。

3.5 其他環節機械化

辣木可用種子繁殖，也可用枝條扦插進行無性繁殖。實際生產中常用種子繁殖，主要包括種子催芽、播種、營養袋移植、壯苗定植等幾個環節，需機械化解決的為耕整地、營養土配制、裝袋和定植等。

辣木籽油能夠持久保持香氣，不易氧化，是潤滑油、防腐劑、香水、唇膏、按摩油、洗發香波等日化用品的優質原材料。隨著辣木深加工產品的不斷開發，辣木籽收獲也需要機械化。如何高效采摘果莢并防止果莢在采摘過程中破裂而造成籽粒損失，同時，讓收獲的果莢脫莢，使莢、籽分離，均需要專用的機械化設備。

4 辣木生產機械化技術展望

目前，辣木產業尚為一個新興產業，面對巨大的潛在消費市場，加強辣木深加工產品的研發和市場培育是當務之急。然而，要建立現代辣木產業，就必須依靠辣木生產管理機械化。當前，為保證辣木原料的品質（如低農殘、有機、新鮮），各省（區）辣木產業主要為公司自建辣木種植基地，自建工廠加工產品再銷售。因而，種植基地往往數百畝或更多，如未能有效解決機械化問題致使在辣木種植管理過程用工難、用工成本高，將對辣木生產企業造成巨大壓力。而通過提高辣木生產機械化水平，進一步完善與機械化生產配套的農藝技術，形成農機農藝有效結合、高效生產模式，有利于降低辣木生產成本，顯著提高經濟效益。

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