淺談廣西桑園管理作業省力化機械的選擇應用

譚福洋　彭業成　羅　堅　葉建蔚　歐冰冰

淺談廣西桑園管理作業省力化機械的選擇應用

譚福洋彭業成羅堅葉建蔚歐冰冰

（廣西壯族自治區蠶業技術推廣站廣西南寧530007）

廣西桑蠶省力化機械研究發展迅速，在桑園農機、養蠶制種設備、質量檢測器材等多個方面都取得了成就。目前，市場上的桑園農機種類多，省力化機械的選擇應用是提高效益﹑降低成本的關鍵。文章以廣西桑園機械化現狀為基礎，根據桑園作業淺談桑園農機和設備的選擇及應用成效；結合使用情況提出問題并總結討論，希望能為廣西桑園機械省力化技術的集成提供參考。

桑園；作業機械；選擇與成效；問題與發展

21世紀以來，我國桑蠶業啟動“東桑西移”工程，廣西抓住時機，將桑蠶業作為重點產業發展，全面調整農業產業結構，最終成為承接桑蠶業的重要省份。然而由于日益缺乏的農業勞動力影響，桑蠶業發展受到阻礙，針對勞動力緊缺的形勢，發展機械化種桑養蠶是最好的解決方法。

1 桑園機械化的意義

桑園作業除松土﹑施肥﹑灌溉﹑除蟲和收割的常規作業外，還有桑枝剪伐﹑粉碎﹑片葉﹑桑果采摘和條桑收割等重要環節。桑園作業消耗大量人力、物力，對應的勞動成本勢必增加，這對產業發展非常不利。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成本，還能滿足桑園管理農藝的需求，提高產量與工作效率，達到增產創收的目的。

2 桑園農機的選擇應用

2.1 廣西桑園機械化的現狀

目前，廣西桑園機械化發展處于發展階段，投入局限于個別作業環節，涵蓋面小。宜州地區桑枝伐條機在條桑收割作業的應用；一些蠶種場、小蠶共育戶和蠶繭生產大戶應用管道噴灌系統灌溉桑園；農用無人機用于桑園噴藥治蟲，在一些項目示范應用[1]。廣西桑蠶業機械研究發展前景良好，研究團隊在桑園、養蠶制種設備、質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階段。

2.2 桑園農機的選擇

桑園農機的選擇遵循因地制宜的原則，根據桑園栽培模式（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，因此農機以中小型為主。桑園作業包括翻耕松土、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節。翻耕松土作業選擇旋耕機和微耕機，微耕機在松土﹑除草中應用廣泛。施肥作業根據桑樹行間距、開溝深淺及施肥量的需求選擇適宜或可調節的開溝施肥機。除草作業選擇微耕機旋耕除草﹑自走式旋轉型割草機或簡易背負式割草機。除蟲打藥作業無人機技術較為先進，其他各類噴霧機同步發展。在灌溉作業環節，廣西地區噴灌系統技術成熟完善。條桑收割作業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節，廣西桑園剪伐采用根刈和低刈，使用電動修枝剪較為適宜；桑枝粉碎根據要求選擇粉碎機。采摘作業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。旋耕機可連續耕作，耕幅100 cm作業效率為4 000～5 000 km2/h；由于刀刃結構容易造成作業過程纏繞雜草，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。微耕機選擇四驅風冷柴油機配合皮帶傳動，動力飽滿、作業時間長、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，分正和側兩部分切刃，正切刃將土壤徹底切碎翻動；側切刃呈弧形，工作中產生滑切，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、不能連續作業是它的短板。

2.3.2 施肥作業

開溝施肥一體機的應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、覆土等連續作業。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，機具利用率高。效率是人工開溝施肥作業的8～9 倍[3]。

2.3.3 除蟲打藥作業

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

除了智能農用無人直升機外，應用最廣泛的農藥噴霧機有車載式中小型噴霧機﹑除塵遠程風炮機，兩者作業效果都十分優秀。除塵遠程風炮機噴射口徑大，打藥作業霧化效果好、噴灑均勻、作業面積大、射程遠，非常適合地塊大和需要大面積打藥作業的桑園。車載式中小型噴霧機相對靈活，可以根據桑園地塊大小調整噴桿長度﹑載藥量及噴嘴結構，具有連續作業、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

條桑育養蠶模式比片葉飼養更省工省力，因此深受廣大蠶農喜愛。目前，大部分采用條桑育養蠶的蠶農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，國家蠶桑產業技術體系和山東省蠶桑產業技術創新團隊、山東農業大學聯合有關企業共同研發草本桑割捆機（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及其他種植類型枝條類農作物的農民的勞動效率，解決了目前養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，市面上還沒有專業的類型機，所以電動修枝剪依然是最為適宜剪伐作業的工具。電動修枝剪已推廣普及，該機結構簡單，由剪切刀片、集成控制電路、電機總成、減速裝置、電瓶構成。直流電動機得電后高速轉動，通過行星齒輪減速器的增力放大作用，將高速小扭矩轉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，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。目前桑枝粉碎作業由粉碎機完成，根據枝條的特點配備碎枝機，桑枝經粉碎后可實現資源再利用，創收節本。

3 小結與討論

3.1 小結

桑園作業農機配備需要根據栽培模式和作業要求，設施配備則根據實際應用規劃，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、灌溉作業與普通田間作業無異，市面上對應的農機種類多、功能齊、創新度高，由于市場前景廣，所以在選擇配備時可以擇優篩選。相反，桑果桑葉采摘、桑枝剪伐及粉碎、條桑收割三個環節的對應農機少，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；桑果桑葉采摘作業目前還沒有對應的作業機械。

3.2 討論

桑園機械發展以大型為主，小型為輔。桑園農機及設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機的發展方向。桑園管理作業具有即時性、廣域性、多變性等特點，機械和設施發展應具備適用管理作業特點的功能?，F如今，多方技術創新團隊相繼研發針對桑園作業的大中型復合功能一體機，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。大中型的機械作業時覆蓋面積廣、效率高；復合功能可以達到一機多用、同時作業的效果；控制系統搭配現代智能化技術，簡化操作的同時能系統自主作業，解放人力，提高效率。智能化大中型復合功能一體機滿足管理作業的要求，市場前景十分開闊，是未來桑園管理機械化發展的主要方向之一。除了機械外，田間大規模作業需要依賴設施系統才能完成廣域的即時性作業，當前桑園田間系統最具代表性的有水肥一體化灌溉系統，此系統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。該設施系統適宜大規模作業，使用壽命長，非常符合田間管理長期發展的要求。小型機械發展定位作用在于完成較復雜的輔助作業。小型機械的改良應以多功能化、操作簡單化、更換部件快速化等為主要目標。

隨著桑園機械化的發展，桑園的規劃設計必須符合現代農業機械化的發展要求。桑園的設計應適用大中型復合功能一體機的要求；符合高效機械省力化收獲的標準——條桑收割；實現水肥一體化，具備完善的灌溉施肥系統；配備平整的土地和適宜的桑園種植模式，以及適應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。

[1]雷桂勝.廣西蠶桑生產機械化應用現狀及發展探討[J].廣西蠶業.2015,52(1):27-30.

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

[3]聶影.果園開溝施肥機研究現狀及發展趨勢[J].農業科技與裝備.2020,299(5):55-56.

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

[5]呂展宏.多功能桑樹切割機簡介[J].廣西蠶業,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狀及發展趨勢[J].中國農機化學報,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劃與設計[J].廣西蠶業,2019,56(3):52-58.

譚福洋（1988- ），男，本科，農藝師，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