梁顯璠
摘 要:甘蔗葉的粉碎還田工作,是一項有益于環(huán)境保護(hù)、土壤改良的作業(yè)。通過甘蔗碎葉技術(shù)的應(yīng)用,可以明顯提升甘蔗產(chǎn)量,改善甘蔗品質(zhì)?,F(xiàn)階段,在甘蔗碎葉技術(shù)的推廣中依然存在諸多的問題,需要進(jìn)一步研究。本文針對甘蔗碎葉技術(shù),闡述了相應(yīng)的技術(shù)原理以及作業(yè),并且,分析了相應(yīng)的效益。
關(guān)鍵詞:甘蔗;碎葉機;技術(shù);效益
在現(xiàn)階段來看,我國種植的甘蔗面積十分龐大,每年的總產(chǎn)量居于世界排名的第三位。在收獲甘蔗的時候,在蔗田中,會存在大量的蔗葉、蔗梢等,總量約為1800萬噸。如果這些蔗葉、蔗梢不能及時從蔗田中移除,必然影響蔗田的后續(xù)作業(yè)。因此,在很多地區(qū)中,往往采用焚燒,又或者是人工搬運的方式。對于就地焚燒來說,這種方式比較簡單,不過,這樣會浪費大量的有機肥料,還會釋放大量煙霧,對自然環(huán)境帶來了諸多的不良影響。對于人工搬運方式來說,需要投入大量的人力、物力。曾經(jīng),在我國的北方地區(qū),由于大量焚燒秸稈,使環(huán)境受到了嚴(yán)重污染,迫使各級政府設(shè)置專項基金,專門應(yīng)用在秸稈粉碎技術(shù)中,明確禁止秸稈焚燒。經(jīng)過多年的運作,取得了較為滿意的效果。在我國南方的蔗區(qū)中,20世紀(jì)90年代初,就對蔗葉粉碎還田給予了很高關(guān)注,不過,因為蔗葉粉碎還田機械等因素的限制,未能實現(xiàn)這個愿望。
20世紀(jì)90年代中期,在我國的廣西,應(yīng)用了北方的秸稈切碎機,以此來完成蔗葉粉碎還田工作。不過,因為甘蔗屬于起壟作物,在蔗田狀況方面,與北方麥田存在很大的差異性,秸稈切碎機,很難有效粉碎蔗葉。在這種情況下,廣西農(nóng)機部門展開了深入研究,在廣西金光農(nóng)場進(jìn)行了長期試驗,研制出了3SY系列蔗田碎葉機(如圖1所示)。這種機械性能比較穩(wěn)定,獲得了蔗農(nóng)的認(rèn)可。
一、蔗田碎葉機技術(shù)原理
1.蔗田碎葉機的結(jié)構(gòu)特點
3SY系列蔗田碎葉機主要組成包括:變速箱、皮帶傳動系統(tǒng)、機架、機殼、碎葉撿拾輪、限位輪等,詳情見圖1,主要特點有以下幾點:
(1)應(yīng)用甩刀、負(fù)壓吸入方式,經(jīng)過共同作用,有效撿拾蔗葉,不僅撿拾率較高,還不會損傷甘蔗的宿根。
(2)在碎葉輪上,甩刀的布置采用了甘蔗地壟溝形狀,具有較高的撿拾率,并且,還可以保持相應(yīng)的離地間隙,有效防止甘蔗的宿根損壞。
(3)甩刀主要應(yīng)用了組合式,不僅裝拆比較便利,即使磨損之后,通過更換刀片就可以正常使用。
1.變速箱 ?2.機架 ?3.皮帶傳動系統(tǒng) ?4.機殼 ?5.碎葉撿拾輪 ?6.限位輪
二、蔗田碎葉機的工作原理
碎葉機由拖拉機懸掛牽引在蔗田中,進(jìn)而展開相應(yīng)的作業(yè)。在拖拉機的動力輸出軸中,其動力方向經(jīng)過傳動軸進(jìn)入到碎葉機的變速箱中。在碎葉機的變速箱中,輸出軸經(jīng)過皮帶傳動裝置,可以使碎葉輪處于高速運轉(zhuǎn)狀態(tài),在高速運轉(zhuǎn)的碎葉機中,碎葉機機殼前端會出現(xiàn)一定的負(fù)壓,通過甩刀的共同作用,可以將蔗葉、蔗梢等吸入到機殼內(nèi),在高速運轉(zhuǎn)的甩刀的作用下,在機殼內(nèi),蔗葉、蔗梢就會被打碎,在機殼的后端,將碎物排放在蔗田中。
三、蔗田碎葉機技術(shù)指標(biāo)與檢測結(jié)果
四、蔗葉粉碎還田的作用
現(xiàn)階段,我國甘蔗種植面積已經(jīng)超過了1900萬畝,在收獲甘蔗之后,會產(chǎn)生大量的甘蔗葉子。在甘蔗葉、梢中,富含大量的營養(yǎng)元素,主要為氮、磷、鉀等,這些元素可以保證農(nóng)作物的正常生長,是重要的肥料資源。通過蔗葉粉碎還田翻耕,在很大程度上,可以有效改善土壤結(jié)構(gòu),還可以提升土壤的存水、肥等方面的能力,豐富土壤中的有機質(zhì),讓土質(zhì)具有一定的疏松度,從而提升通透性。不僅如此,犁耕比阻也會被明顯降低。對于貯存水分、養(yǎng)分方面的能力,經(jīng)過相關(guān)的測定可知,在鮮蔗葉中,氮、磷、鉀的含量達(dá)到了0.7%、0.31%、2.2%,平均每公頃蔗田會產(chǎn)生15000kg鮮蔗葉,如果這些蔗葉能夠全部粉碎還田,可以節(jié)省110kg尿素、150kg鈣鎂磷肥、275kg氯化鉀。
通過蔗葉粉碎還田,在很大程度上,可以減少土壤水分的蒸發(fā),并且,控制作物的蒸騰作用,進(jìn)而土壤的耐旱能力會得到明顯改善,為蔗糖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的技術(shù)保障。
在起壟作物中,壟頂與溝底之間的高度差應(yīng)該控制在20-30cm,當(dāng)收獲甘蔗之后,應(yīng)該對宿根進(jìn)行全面保留,這樣可以保證來年的甘蔗再生。所以,在機械作業(yè)中,對于蔗葉粉碎還田機械具有較高的要求,不僅要對溝底的蔗葉進(jìn)行有效拾起與粉碎,還不能傷及宿根。目前,在我國的北方地區(qū),對于秸稈粉碎機來說,是在平面種植作物的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計的,不適合應(yīng)用在起壟的甘蔗地中。而蔗田碎葉機,則是根據(jù)甘蔗種植的相關(guān)特點進(jìn)行設(shè)計的,可以充分滿足蔗葉粉碎還田的相關(guān)要求。
五、存在問題和建議
1.存在問題
(1)短期效益不明顯影響了用戶的積極性。當(dāng)蔗葉粉碎還田之后,往往需要約為5年的時間才可以知道土壤性狀的具體改良效果,在前2-3年的時間里,蔗農(nóng)無法在直觀上獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益,因此,對于蔗葉粉碎還田技術(shù)的使用,多數(shù)蔗農(nóng)沒有很高的積極性。另外,由于購機農(nóng)戶需要投入大量的資金,回報周期又比較長,進(jìn)而制約了蔗田碎葉機的廣泛推廣與全面應(yīng)用。
(2)種植習(xí)慣制約了蔗田碎葉機的使用與推廣。對于蔗田碎葉機來說,通常情況下,需要大中型拖拉機進(jìn)行牽引、驅(qū)動,在機械化作業(yè)中,對甘蔗的種植行距具有一定要求,應(yīng)該控制在1.2-1.5m之間,而在我國的廣大農(nóng)村中,對甘蔗進(jìn)行種植時,習(xí)慣將種植行距控制在0.7-0. 9m之間,在這樣的種植模式下,會影響蔗田碎葉機的廣泛應(yīng)用。不僅如此,再加上大部分甘蔗地的地塊面積相對小,有些甘蔗需要種在山坡,以及梯地上,未能做出整體規(guī)劃,也沒有設(shè)置機耕道,這就嚴(yán)重制約了蔗田碎葉機的廣泛應(yīng)用。
2.幾點建議
(1)建立示范點,調(diào)動蔗農(nóng)蔗葉粉碎還田的積極性。對于機械化技術(shù)來說,應(yīng)該受到各級政府以及相關(guān)技術(shù)部門的高度重視,尤其是蔗葉粉碎還田機械化技術(shù),應(yīng)該加大推廣力度,提高這些技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此,要設(shè)置一定的扶持資金,在蔗區(qū)中,對蔗葉粉碎還田機械化技術(shù)進(jìn)行不斷普及,建設(shè)示范網(wǎng)點,通過3-5年的有效示范,在很大程度上,可以讓廣大的蔗農(nóng)全面認(rèn)識蔗葉粉碎還田技術(shù)的重要價值。通過推廣這一項技術(shù),改良土壤,提升甘蔗的產(chǎn)量,進(jìn)而在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。
(2)加大環(huán)保宣傳范圍,推廣蔗葉還田機械化技術(shù)。作為政府部門,應(yīng)該對環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)行全面宣傳,制定有效的政策措施,在最大程度上,禁止大面積焚燒甘蔗葉,這樣可以控制環(huán)境污染,提升資源的利用率,還可以樹立明確的目標(biāo)管理,使蔗葉粉碎還田面積不斷擴(kuò)大,從而促進(jìn)制糖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,為土地的高效利用打下良好基礎(chǔ)。
(3)提供資金補貼,促進(jìn)農(nóng)戶購機。對于蔗葉粉碎還田技術(shù)來說,為了取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,作為政府部門,應(yīng)該對蔗葉粉碎還田給予高度重視,農(nóng)戶也應(yīng)該對這項技術(shù)進(jìn)行高度重視。相關(guān)的政府部門,需要針對這項技術(shù)的推廣工作撥出專門的款項,為蔗葉粉碎還田技術(shù)的全面推廣打下良好基礎(chǔ),保證蔗葉粉碎還田工作的全面實施。同時,政府相關(guān)部門還應(yīng)設(shè)立相應(yīng)的項目資金,如果農(nóng)戶購置了蔗田碎葉機,應(yīng)該提供相應(yīng)的資金補貼,從而促進(jìn)蔗葉粉碎還田的全面推廣。
六、蔗田碎葉機的效益分析
1.蔗葉粉碎還田的生態(tài)效益
蔗葉,是重要的肥源,在鮮蔗葉中,富含大量的氮、磷、鉀等元素,并且,還含有一定的有機質(zhì),能夠為甘蔗的生長需求提供多種的營養(yǎng)元素。根據(jù)相關(guān)實踐可知,如果蔗田的甘蔗單產(chǎn)量為75t/hm2,可以產(chǎn)生的鮮蔗葉約為12t,要是將這些蔗葉進(jìn)行粉碎還田,可以節(jié)省大量的尿素,以及鈣鎂磷肥,還可以節(jié)省氮化鉀。據(jù)相關(guān)測定,若連續(xù)3年都實施了蔗葉粉碎還田,那么,在土壤中,有機質(zhì)的含量會從之前的1.4%上升到2.8 %,而且,堿解氮也會從64ppm上升到117ppm,速效鉀可以從24.7ppm上升到55ppm,而速效磷則可以從3.6ppm上升到9.7ppm。因此,通過蔗田碎葉機的應(yīng)用,原來被遺棄的蔗葉、蔗梢明顯降低施肥量,節(jié)省甘蔗種植的成本,還能夠改善土質(zhì),防止土壤出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象,進(jìn)而為土地的高效利用打下了良好的基礎(chǔ),為甘蔗種植戶的經(jīng)濟(jì)收益提供重要保障。
通過蔗葉粉碎還田,在很大程度上,可以減少土壤水分的蒸發(fā),是提升土地耐旱能力的有效途徑。當(dāng)蔗葉粉碎還田之后,覆蓋在地表上,能夠有效減少土壤水分的蒸發(fā)和蒸騰,并且,還可以發(fā)揮一定的保溫作用,就相當(dāng)于對地表進(jìn)行了地膜覆蓋,具有保溫、保濕的效果。甘蔗收獲季節(jié),主要在旱季或者是寒冷的季節(jié),通過蔗葉粉碎還田的地表覆蓋,在一定程度上,能夠有效保持土壤中的水分,防止甘蔗宿根受到霜凍的影響,進(jìn)而保障來年蔗苗的生長。在我國廣西的金光農(nóng)場中,早在1990年,對向陽、龍山,以及壇井分場的蔗葉粉碎還田進(jìn)行了對照試驗,結(jié)論明顯指出,蔗葉粉碎還田能夠增產(chǎn)9.58%-27.26%,取得比較滿意的增產(chǎn)效果。
1999年,在我國的廣西區(qū),金光實業(yè)總公司對蔗田碎葉機進(jìn)行了充分應(yīng)用,在東風(fēng)分場中,實施了20hm2蔗葉粉碎還田,在蔗葉粉碎還田的蔗地中,蔗苗的長勢比較良好,明顯優(yōu)于其它的蔗苗;而在相對照的甘蔗種植田中,因為長時間施用了無機肥,土壤的板結(jié)現(xiàn)象比較嚴(yán)重,耕作性能也明顯下降。從1999年以來,在該項研究中,通過蔗田碎葉機進(jìn)行蔗葉粉碎作業(yè),蔗田的耕作性得到了顯著改善,并且,土壤疏松度也得到了顯著改善。作為甘蔗種植戶,通過蔗田碎葉機的應(yīng)用,經(jīng)過蔗葉粉碎還田之后,不僅改良了土壤,也減少了化肥的使用量,在整體上,增加了甘蔗的產(chǎn)量,還能防止環(huán)境污染。
2.蔗葉粉碎還田的經(jīng)濟(jì)效益
某蔗區(qū)的蔗田碎葉作業(yè)總費用支出為27800元,人工費花費了5000元,油耗花費了17600元,維修費花費了1950元折舊費花費了3250元。
作業(yè)面積106.4hm2,蔗田碎葉的年利潤為:106.4x450-27800=20080元。
由此可知,如果甘蔗種植戶購買了蔗田碎葉機,通過營利性作業(yè),每年工作5個月,能夠盈利約20080元,可見,蔗田碎葉可以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益,值得推廣應(yīng)用。
七、結(jié)語
在甘蔗收獲中,通過機械化作業(yè),在很大程度上,能夠減少勞動人力,進(jìn)而提高整體的工作效率,節(jié)省各方面的成本開支。通過蔗葉粉碎還田的實施,土壤中的有機質(zhì)可以得到顯著增加,進(jìn)而改良土壤,對甘蔗植株群體的均衡生長發(fā)育具有重要意義,有助于提高單位面積的甘蔗產(chǎn)量。另外,整體效益也會得到明顯改善。不過,在廣西蔗區(qū)中,大部分為個體經(jīng)營,甘蔗種植規(guī)模相對小,在不規(guī)范的種植條件下,不適合實施機械化。因此,政府部門加大宣傳力度,做好引導(dǎo)工作,近三年來,廣西實施了甘蔗“雙高基地”建設(shè),讓廣大蔗農(nóng)不斷創(chuàng)新種植模式,提高蔗田碎葉技術(shù)的應(yīng)用效率,進(jìn)而增產(chǎn)增收,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益,也為甘蔗生產(chǎn)創(chuàng)造一條有效的增產(chǎn)增收的途徑。
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