丘陵山區浙貝母機械化生產模式的效益分析*

黃政暉，章勇杰，倪忠進，倪益華，楊自棟，溫春雨

(浙江農林大學光機電工程學院，浙江 杭州 311300）

0 引言

浙江省中醫藥的產業結構較為完整，種植產業約為60億元，其中浙貝母種植總量占全國的90%[1]。浙貝母生產效率低、機械化水平低等一系列問題隨著浙貝母種植面積的擴張逐漸出現。浙貝母機械化生產的難題主要在于浙江丘陵山區坡地較多[2]、地塊小且分散，中大型農機無法發揮自身的效果和作用；農戶采用的種植模式不統一也造成了困難。

項目組初步摸索出能實際生產應用的浙江丘陵山區浙貝母全程機械化生產技術路線以及生產模式，不僅可以提高植株生產效率，減輕人工勞動強度，降低浙貝母生產成本，進而增強市場競爭力，提高農民經濟水平，也為農村勞動力的轉移提供硬性條件，進而奠定浙貝母生產專業化服務的基礎，進一步推動發展浙江丘陵山區的中藥材專業化服務。浙貝母全程機械化作業的技術路線為機械整地、機械起壟播種、機械植保、機械殺秧、機械收獲等。

為了提高浙江丘陵山區浙貝母生產的綜合經濟效益，確保浙貝母產能，降低人工勞動成本，提高農民的整體收入。項目組通過浙貝母種植生產示范地的試驗與研究并結合實驗數據，對人工生產浙貝母與機械化生產的產值、成本和效益進行分析，根據試驗結果提出發展建議。

1 試驗工作情況

1.1 試驗地選擇

浙貝母的產地主要集中在金華、麗水、舟山、余姚等地，其中浙江省金華市磐安縣為我國最大的浙貝母種植基地，占全國浙貝母總產量的70%左右，僅磐安縣的浙貝母種植農田面積就超過了2萬畝。

浙江農林大學承擔的“丘陵山區藥材適度規模生產全程機械化關鍵技術集成與示范”項目是國家“十三五”重點研發計劃項目子課題，主要針對浙江丘陵山區浙貝母生產過程各關鍵環節，通過對旋耕機、浙貝母播種機、去莖機和收獲機等多種小型農業機具的引進和試制，在金華市磐安縣迎賓家庭農場（一家集農機社會化服務和農作物種植、加工、銷售為一體的農民專業合作社）進行試驗示范，積極開展浙江丘陵山區浙貝母全程機械化生產技術的示范與推廣工作。

根據浙貝母的種植要求和運輸要求，選擇金華市磐安縣冷水村作為浙貝母種植示范地。該地的土壤為通氣性良好的砂質土壤，土壤的酸堿度主要以酸性和中性為主，符合GB 15618-2018規定的二級標準，當地空氣條件符合GB 3095-2016規定的二級標準，水質條件符合GB 5084-2005規定的農田灌溉水質量標準，滿足浙貝母生長的條件以及運輸方便等要求。

1.2 技術路線及機具使用情況

項目實施前技術路線（原技術路線）如圖1所示。項目實施前浙貝母生產過程如下。

圖1 原技術路線

1）選好符合要求的種植地后，對種植地進行撒基肥，規格為商品有機肥（N5%、P2O55%、K2O5%、有機質45%）4 500 kg/hm2～5 000 kg/hm2或雞糞6 000 kg/hm2～7 500 kg/hm2或者腐熟欄肥22 500 kg/hm2～30 000 kg/hm2[3]。

2）使用小型旋耕機進行機械化耕整地，耕作寬幅80 cm，耕作深度≥20 cm，碎土率≥80%[4]。

3）種植地耕整完之后進行人工起壟開溝，做成龜背形畦，畦寬連溝100 cm，溝寬20 cm，溝深25 cm。相鄰兩畦中對中寬100 cm，凸起部分覆土后形成排水溝。

4）進行人工播種浙貝母，單壟5行，行距15 cm，株距10 cm。

5）進行植保作業，通過使用小型噴霧機噴灑農藥進行植保[5]。

6）機械殺秧，采用一字刀殺秧機具進行殺秧作業。

7）人工收獲，目前大部分采用的是人工挖掘收獲方式，使用短柄二齒耙從畦邊開始挖掘，二齒耙落在每行之間以防對浙貝母造成損傷[6]。

項目實施后全程機械化技術路線如圖2所示。根據該試驗的實施情況，相比于原技術路線，浙貝母生產關鍵環節機械化技術主要包括機械開溝、機械播種施肥、機械殺秧和機械收獲。機械化生產過程如下。

圖2 機械化生產技術路線圖

1）選取合適的旋耕起壟機代替人工起壟，調節機具工作的深度為20 cm～25 cm，開溝時控制每行的壟寬為100 cm，溝寬20 cm。

2）使用自主研究和開發的播種機配套小型四輪拖拉機進行播種作業，安裝了8個排種口和開溝器，使得播種的行距為10 cm，株距8 cm，播種深度為5 cm，在播種時通過肥料箱對種植地撒施種肥。排種口后安裝寬幅為80 cm的鎮壓輪，播種時鎮壓輪將開溝器撥起的土壤覆于種貝上形成覆土層，覆土層的深度為3 cm～4 cm。

3）改用無人植保機取代使用小型噴霧機噴灑農藥進行植保[7]。

4）5月上、中旬，當浙貝母莖葉全部枯萎以后[8]，使用自主研究和開發的殺秧機進行殺秧工作。

5）當殺秧作業結束以后，選擇晴天使用浙貝母收獲機配套小型四輪拖拉機進行機械收獲，收獲機沿著畦面方向作業，機具工作完以后通過人工撿拾暴露于土壤表面的浙貝母和挖掘出機械收獲遺漏的地下浙貝母[9]。

綜上，浙貝母機械化生產技術路線相比原技術路線，在秸稈處理、施基肥、機械化耕整地、播種完稻草上壓土、人工除草施肥打藥的作業方式上沒有改變，在開溝播種、植保[10]、殺秧和收獲上采用了與原來不同的作業方式，即機械化作業。

2 試驗前后經濟效益對比

試驗前后浙貝母生產關鍵環節作業成本、作業質量及經濟效益對比如表1、表2、表3、表4所示，本項目按照1天10小時算1個工計算。

表1 浙貝母生產試驗前各環節用工情況

表2 浙貝母生產試驗后各環節用工情況

表3 項目實施前后各生產環節作業質量對比

表4 項目實施前后平均每畝浙貝母經濟效益對比

2.1 撒肥

試驗區大部分仍采用人工進行撒肥作業。但人工撒肥存在很多問題，作業效率低，人工勞動強度大，播撒不均勻。按照人均日工作量來算，單人平均每天可以撒肥5畝。按照當地撒肥作業的單個工價120元/天，則人工成本約為24元/畝。

2.2 旋耕

試驗前后在種植示范地在旋耕作業上沒有改進和變化。采用6.3 kW手扶拖拉機作為動力源的旋耕機進行旋耕。使用該機具配備需配套1人進行操作，日平均作業量為12畝，按照當地單個工價150元/天，則人工成本約為12元/畝，機械使用成本約為10元/畝。則旋耕作業成本為22元/畝。

2.3 起壟、開溝

試驗前，在種植示范地采用傳統的人工起壟開溝，其工作效率低，單人日均工作量為1畝。按照當地起壟、開溝單個工價150元/天，則人工成本約為150元/畝。試驗后，使用起壟開溝機后，單人日均工作量提高至3畝，則人工成本約為49.5元/畝，增加機械使用成本約為20元/畝，試驗后作業成本約為69.5元/畝。則節約成本為80.5元/畝。

2.4 播種

試驗前，播種方式為人工播種，播種效率低，人工勞動強度大，單人日均工作量為1畝。按照當地農戶播種單個工價150元/天，則人工播種成本約為150元/畝。試驗后，使用自主研究和開發的播種機，配套18.4 kW以上的小型四輪拖拉機進行播種作業，根據試驗情況，使用播種機后單人日均工作量提高至3.6畝，則人工成本約為42元/畝，增加機械使用成本約為30元/畝，試驗后作業成本約為72元/畝。則節約成本為78元/畝。

2.5 施肥

試驗前，施肥成本幾乎與撒肥相近，為24元/畝。試驗后，通過在播種機上配備種肥箱，在播種的同時，將種肥施入種植示范地中，因此節約人工施肥的成本。

2.6 植保

試驗前，植保作業選用背負式迷霧機噴灑農藥進行植保，其人工勞動強度大，作業效率偏低，其單人日均工作量為6畝，當地植保作業單個工價100元/天，其人工植保成本為16元/畝。試驗后，采用無人植保機進行植保作業，用無人機代替人工勞作，不僅極大地降低勞動強度，而且農藥噴灑均勻，采用無人植保機可提升日均工作量為10畝，但無人植保機對操作人員要求比較高，當地具有操作能力的人員工價為150/天，則人工勞動成本為15元/畝，增加無人植保機損耗成本50元/畝，試驗后作業成本約為65元/畝。因此增加成本49元/畝。

2.7 殺秧

試驗前，采用傳統的除草機，一人一機，勞動強度大，其單人日均工作量4.5畝，按照當地殺秧作業單個工價120元/天，試驗前殺秧作業人工成本為26.4元/畝，加上機械使用成本20元/畝，則殺秧作業成本約為46.4元/畝。試驗后，采用根據種植地種植要求開發的殺秧機，降低人工勞動強度，提高了殺秧作業工作效率，其單人日均工作量為8畝，人工成本為15.6元/畝，加上機械使用成本20元/畝，試驗后殺秧作業的成本約為35.6元/畝。節約成本10.8元/畝。

2.8 收獲

試驗前，試驗地長期采用人工收獲的方式，其工作效率低，人工勞動強度大，占用大量勞動資源，單人日均工作量1畝，當地單個工價為150元/天，則試驗前收獲作業的成本為150元/畝。試驗后，采用浙貝母收獲機配套18.4 kW以上的小型四輪拖拉機進行收獲，單人日均工作量提高3畝，收獲作業人工成本為49.5元/畝，增加的機械使用成本為40元/畝，試驗后收獲作業的成本約為89.5元/畝。節約成本60.5元/畝。

由上述表格可得，該項目實施前后的各生產環節的人均日工作量、畝用工量、畝工時費、畝機械使用成本及項目實施前后用工的工價；通過項目實施前后的各個生產環節的作業質量對比可知，運用機械化生產模式后，作業效率有了明顯的提高，作業的質量也有了很大的改善，但仍然存在一些問題，如播種時不能保證鱗芽全部朝上，機械化收獲會損傷浙貝母等；通過對比項目實施前后每畝浙貝母的經濟效益得出，機械化生產模式可以提高浙貝母的產量以及增加每畝的凈收入。

3 效益分析

通過浙貝母生產機械化技術的應用，提高了浙貝母在生產關鍵環節的農藝農機技術，極大地解放了農村勞動力，提高了生產效率和資源的利用率，降低了浙貝母的生產成本，提高了農戶的生產收入，推動了我國農業機械化的進程[11]。

3.1 經濟效益分析

浙貝母是多年生草本，是我國傳統的中藥材之一，被列為“浙八味”之首，在醫學藥用上有著非常好的功效。從種植到換茬結束一般需要7～8個月。浙江近幾年浙貝母平均批發價格在41元/千克，一年可以收獲265千克/畝，人工及生產成本的費用是6 000元/畝，使用機械后一年可以收獲285千克/畝，人工及生產成本的費用為6 220元/畝，每畝凈收入提高600元/畝，總體經濟效益提高12.3%左右。該合作社浙貝母種植面積超過100余畝，節省的人工費用就達到6萬元左右。購買以及試制所有的機具的費用兩年就可以收回成本。

3.2 社會效益分析

起壟開溝機工作效率是人工作業的3倍、浙貝母播種機工作效率是人工作業的2.5倍、去莖機工作效率相比原來的去莖機工作效率提高了1.7倍、收獲機工作效率是人工作業的3倍，通過數據分析，整個浙貝母生產過程工作效率提高25.6%；浙貝母生產過程運用機械化作業，從而降低農戶在生產過程中勞動力的投入，可以減少農田作業中用工工時。浙貝母生產人工作業占用大量勞動力，且工作效率低下，由于工業化和城鎮化的推進，農村勞動力普遍趨于老齡化，浙貝母全程機械化生產技術的應用充分緩解了農村勞動力短缺的情況，且有效地保證了浙貝母規模化生產[12]。

4 發展建議

經過示范地的試驗，在與當地合作社的合作下，根據實驗前和試驗后采集的數據，進行分析計算，兩者進行對比比較，總結出使用浙貝母機械化生產技術不但減少勞動成本，而且可以提高工作效率。但目前仍然存在的問題是浙貝母的主要產地為丘陵山區，農戶采用的種植模式不統一，農戶的接受能力薄弱，我國可供選擇的浙貝母作業機具比較少。因此，提出以下幾點發展建議：

1）推進丘陵地區生產農藝要求統一化，提升機械化規模化水平。

2）加大設施農業生產機械及技術的研發、試驗、示范和推廣力度。

3）增加政府政策的扶持和資金的投入，因地制宜開展適度規模化。

4）加強對農戶進行生產機械化的宣傳和推廣。

5 結論

由對比分析結果可知：對比傳統人工生產，使用浙貝母全程機械化生產技術，經濟效益提高了12.3%，綜合工作效率提高了25.6%。除此之外，推動了農村生產結構的轉型，提高了資源的利用率，降低了農村的勞動強度等。因此，浙貝母全程機械化生產技術具有極大的推廣應用價值。