劉 波,羅 俊,于 萍,葉江紅,蔣輝霞*,劉 宇,李 筠

(1.四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院,成都 610066 2.四川省大竹縣苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心,四川 大竹 635100)

苧麻是達(dá)州重要的經(jīng)濟(jì)作物,栽培歷史悠久,品種資源豐富,經(jīng)濟(jì)效益顯著。隨著政府的主導(dǎo)和支持,組建了苧麻專業(yè)化服務(wù)領(lǐng)導(dǎo)小組,極大推動(dòng)了苧麻生產(chǎn)基地建設(shè)以及苧麻生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)提高,提升了苧麻的品質(zhì)與產(chǎn)量,取得較好效果,使苧麻產(chǎn)業(yè)得以迅速發(fā)展。達(dá)州逐漸成為我國(guó)重要的苧麻種植、加工生產(chǎn)基地。大竹縣已成為我國(guó)優(yōu)質(zhì)苧麻產(chǎn)區(qū)、我國(guó)原麻價(jià)格風(fēng)向標(biāo),原麻品質(zhì)優(yōu)良,是國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品。達(dá)州市全市種植苧麻面積1.65×104hm2,其頭麻產(chǎn)量超過(guò)2×104t,產(chǎn)值接近2.7億元,苧麻全年總產(chǎn)量3.68×104t,產(chǎn)值8.76億元[1]。苧麻不僅經(jīng)濟(jì)效益良好,而且可有效保持水土,防止水土流失,生態(tài)效益顯著[2]。截至2022年,達(dá)州市累計(jì)推廣苧麻品種“川苧8號(hào)”種植面積超過(guò)16.67×104hm2,不但提升了生態(tài)效益,顯著降低了當(dāng)?shù)厮亮魇С潭?而且節(jié)約了“坡改梯”工程投資71.25億元。然而,苧麻生產(chǎn)能力不足,機(jī)械化水平偏低,種植基地基礎(chǔ)設(shè)施落后,麻農(nóng)組織化程度低、生產(chǎn)管理參差不齊,成熟收割、打剝機(jī)械設(shè)備缺少,加上農(nóng)村勞動(dòng)力的缺乏,嚴(yán)重制約了苧麻產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。本文通過(guò)分析達(dá)州市苧麻機(jī)械化生產(chǎn)存在的問(wèn)題,提出相應(yīng)的生產(chǎn)建議,以促進(jìn)苧麻產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,提升品質(zhì),滿足市場(chǎng)需求,促農(nóng)增收,助力鄉(xiāng)村振興。

1 收獲生產(chǎn)機(jī)械化需求及必要性分析

1.1 生產(chǎn)需求分析

隨著主要糧油作物基本實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化作業(yè)后,機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；蔀槲覈?guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。苧麻生產(chǎn)機(jī)械化是解決當(dāng)前苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵,也是進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵舉措之一。近年來(lái),我國(guó)規(guī)模以上麻紡織企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入279.95億元,利潤(rùn)總額9.34 億元,出口交貨值27.73 億美元[3],對(duì)苧麻等天然纖維的需求量以15%的年均增長(zhǎng)率加速擴(kuò)大[4]。加快苧麻等麻類作物機(jī)械化高生產(chǎn)水平的推進(jìn),不斷提升苧麻生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備水平、開(kāi)發(fā)相適應(yīng)的苧麻機(jī)械化生產(chǎn)實(shí)用新技術(shù),提高苧麻纖維生產(chǎn)效率,不但可以大幅度提升農(nóng)民收入,增加麻紡企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,還符合麻類紡織業(yè)長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展綱要,對(duì)于優(yōu)化我國(guó)西部地區(qū)農(nóng)業(yè)區(qū)域布局具有重要的作用。

1.2 機(jī)械化收獲生產(chǎn)必要性分析

當(dāng)前大竹苧麻種植從栽種、管理到收割、剝麻依然主要依靠麻農(nóng)人工,按照產(chǎn)原麻200kg/667m2、價(jià)格18元/kg計(jì)算,扣除種植成本2800元,其中人工收割、剝制費(fèi)用達(dá)到1200元,麻園純收入只有800元/667m2,經(jīng)濟(jì)效益偏低,影響麻農(nóng)的種植積極性。

開(kāi)展苧麻機(jī)械化生產(chǎn),特別是高效的苧麻收割、打剝機(jī)械的運(yùn)用,可大幅提高收獲效率,降低收獲成本,促使麻農(nóng)增收致富,從而保護(hù)、提高麻農(nóng)的苧麻種植積極性。人工手工剝麻盡管原麻色澤度、麻骨麻皮分離效果都較好,但費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下。而當(dāng)下的苧麻剝制機(jī)械勞動(dòng)強(qiáng)度大,反拉式原麻色澤差、直喂式麻骨麻皮分離效果不佳,影響麻紡加工[5]。

開(kāi)展苧麻機(jī)械化生產(chǎn)還夠促進(jìn)麻紡企業(yè)變革式發(fā)展。打造高效的苧麻聯(lián)合收獲機(jī)械,培育適宜機(jī)收的苧麻新品種,提升苧麻產(chǎn)量和質(zhì)量,為麻紡企業(yè)提供大量?jī)?yōu)質(zhì)的纖維原料;開(kāi)展機(jī)脫麻生產(chǎn),有效降低含膠量,不但降低麻紡企業(yè)的脫膠成本,也能減少對(duì)環(huán)境的污染。麻紡企業(yè)通過(guò)大規(guī)?；r麻機(jī)械化生產(chǎn)加工,可以帶動(dòng)其上下游形成新的產(chǎn)業(yè),完善苧麻產(chǎn)業(yè)鏈,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

2 苧麻生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

2.1 人工收獲成本高、勞動(dòng)效率低

苧麻收獲季節(jié)性較強(qiáng),一般要求適時(shí)收獲,最佳打剝期只有7d。苧麻收獲過(guò)早,纖維未成熟,麻皮薄、產(chǎn)量低、纖維支數(shù)較高但強(qiáng)力差,影響麻蔸發(fā)育;收獲過(guò)遲,纖維粗硬、品質(zhì)差,且麻皮和麻骨易粘在一起,剝制困難。苧麻收獲通常在夏秋兩季,天氣十分炎熱,工作勞動(dòng)強(qiáng)度特別大,效率很低,依靠大量勞動(dòng)力才能完成苧麻的收割、打剝。達(dá)州麻園地形多為山地,待苧麻品種種植成熟后,頭麻高度可達(dá)3m,麻蔸成片,枝繁葉茂,人工收獲作業(yè)環(huán)境惡劣。一般先用竹竿去除莖稈頂部葉片,然后用鐮刀進(jìn)行莖稈的切割、打捆,然后依靠人工進(jìn)行搬運(yùn),或在麻園進(jìn)行打剝,或運(yùn)回家中再進(jìn)行人工打剝。

人工打麻每天僅能完成15kg原麻的收獲(收割、剝麻),需要15個(gè)工/667m2,加上苧麻收獲時(shí)節(jié)正值高溫天氣,人工收獲作業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,需人工成本1200元,占到種植成本的43%,嚴(yán)重影響麻農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益。而采用機(jī)械裝備收割、剝麻,其收獲費(fèi)用只要380元/667m2,可節(jié)省68%左右,麻農(nóng)純收入可提高到1600元,而且效率是人工的50倍,降費(fèi)增效顯著。因此,開(kāi)展苧麻高效收獲剝麻裝備及配套技術(shù)與應(yīng)用,是顯著降低苧麻種植成本的重要途徑。

2.2 機(jī)械化收獲技術(shù)不成熟

苧麻機(jī)械化收獲技術(shù)指采用剝制機(jī)械從苧麻莖桿上剝?nèi)≡榈募夹g(shù),它是苧麻生產(chǎn)上的重要環(huán)節(jié),對(duì)原麻產(chǎn)量和品質(zhì)影響很大。良好的剝制加工技術(shù)能夠保證苧麻適時(shí)收獲、提升剝麻質(zhì)量,減少損耗以增加收益[6-8]。

當(dāng)前苧麻機(jī)械化收獲技術(shù)主要包括苧麻收割、苧麻打剝兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。南京農(nóng)機(jī)化研究所研制的苧麻割捆機(jī)、沅江農(nóng)民發(fā)明家肖曉平研制的小型高桿收割機(jī)、以及圓盤切割式苧麻收割機(jī)能夠快速將麻園中的苧麻割倒,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了苧麻的打捆、收集,極大提升了苧麻收割的效率。由于苧麻麻蔸生長(zhǎng)雜亂無(wú)序,割倒的苧麻桿莖混亂,不能順暢完成鋪放作業(yè),容易阻塞機(jī)器。加上沒(méi)有統(tǒng)一收集,還需要人工二次撿拾、轉(zhuǎn)運(yùn)、集中堆放。反拉式、直喂式打剝機(jī)[9]廣泛應(yīng)用于苧麻的收獲,需要多人互相配合才能實(shí)現(xiàn),加上打剝苧麻技術(shù)不成熟,打剝出來(lái)的原麻產(chǎn)量和品質(zhì)各異,在出麻率、色度、單纖維強(qiáng)力、潔凈度方面不及手工麻[10],企業(yè)收購(gòu)價(jià)格要比手工麻低1～2元/kg,常見(jiàn)的苧麻打剝機(jī)如表1所示。

表1 苧麻剝麻機(jī)機(jī)型

從總體上看,機(jī)械打剝功效為手工打剝的30倍,苧麻直喂式復(fù)剝機(jī)工作效率相對(duì)較高,但械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜,制造成本較高,故障率較高,而且打剝的苧麻潔凈度不高,需要二次打剝。移動(dòng)式苧麻打剝機(jī)械操作簡(jiǎn)單,作業(yè)方便,得到的剝麻潔凈度不高,但是其價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。達(dá)州地區(qū)苧麻收獲需要結(jié)合實(shí)際情況,合理選擇苧麻生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備,或者開(kāi)發(fā)適宜性較強(qiáng)的苧麻生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備,以降低設(shè)備使用成本。

隨著我國(guó)苧麻產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,加強(qiáng)機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)及裝備的研究是推進(jìn)苧麻全程機(jī)械化高效生產(chǎn)的必由之路。

3 機(jī)械化收獲生產(chǎn)建議

3.1 強(qiáng)化政策支撐作用

政策支撐是保證苧麻產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)。在保證落實(shí)苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)前提下,政府要根據(jù)當(dāng)?shù)仄r麻機(jī)械化收獲情況,制定合理的機(jī)械化收獲技術(shù)推廣應(yīng)用規(guī)劃,突出機(jī)械化收獲的關(guān)鍵作用,以激發(fā)苧麻收獲環(huán)節(jié)上下產(chǎn)業(yè)鏈各類主體的活力,通過(guò)鼓勵(lì)、支持、引導(dǎo)苧麻機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)和裝備的大力開(kāi)發(fā)與廣泛應(yīng)用,提升苧麻收獲效率和效果。加大研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入,突破機(jī)械化收獲新技術(shù)、新裝備;安排專項(xiàng)資金,實(shí)施苧麻機(jī)械化收獲機(jī)械裝備購(gòu)置補(bǔ)貼,減輕麻農(nóng)負(fù)擔(dān);用好職業(yè)技能提升專項(xiàng)資金,助力麻農(nóng)機(jī)械化收獲技術(shù)專業(yè)技能培訓(xùn)。

3.2 發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新核心作用

苧麻收獲機(jī)械化生產(chǎn)還不成熟,現(xiàn)有的機(jī)械裝備在一定程度上提升了苧麻生產(chǎn)效率,但無(wú)法從根本上解決農(nóng)村勞動(dòng)力缺乏的困局,苧麻收獲依舊費(fèi)時(shí)費(fèi)力。開(kāi)展苧麻聯(lián)合收獲技術(shù)及裝備研究,加快收割、輸送、打剝、行走裝置等關(guān)鍵、核心零部件的攻關(guān)進(jìn)程,以問(wèn)題為導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)仿形割臺(tái)、柔性?shī)A持輸送、高效打剝、適應(yīng)性行走底盤的技術(shù)突破,滿足丘陵山地對(duì)苧麻機(jī)械化收獲的需求。針對(duì)苧麻纖維易纏繞、苧麻蔸易傷切割刀片、苧麻機(jī)械打剝潔凈度低等難點(diǎn)痛點(diǎn)問(wèn)題,要緊緊依靠農(nóng)機(jī)部門、科研院所、生產(chǎn)企業(yè)以及麻農(nóng)的共同努力,建立產(chǎn)學(xué)研推相結(jié)合、把科研成果轉(zhuǎn)換成苧麻現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。

3.3 凸顯農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合作用

達(dá)州苧麻種植逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)的個(gè)體戶、分散種植模式逐漸被淘汰,其規(guī)模化和區(qū)域化種植發(fā)展日趨擴(kuò)大,機(jī)械化收獲已成為苧麻產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢(shì)。適度規(guī)模土地宜機(jī)化改造,加快巴掌田、雞窩地的并整互聯(lián),優(yōu)化溝渠布局,夯實(shí)機(jī)耕道,提高機(jī)械化收獲質(zhì)量。加強(qiáng)適宜于機(jī)械化收獲的苧麻新品種的改良,不斷推進(jìn)苧麻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的深度融合,真正意義上實(shí)現(xiàn)苧麻的機(jī)械化收獲,促進(jìn)苧麻的高效發(fā)展。

3.4 突出宣傳引導(dǎo)作用

改變苧麻傳統(tǒng)的收獲模式,大力引進(jìn)先進(jìn)收割、打剝技術(shù)及裝備,加強(qiáng)引導(dǎo)與宣傳工作,突出機(jī)械化收獲的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn),強(qiáng)化麻農(nóng)意識(shí),加大機(jī)械化收獲示范力度,提高對(duì)苧麻機(jī)械化收獲的認(rèn)知水平。加大宣傳力度,積極在有較大影響力的苧麻大戶的種植基地建立苧麻機(jī)械化收獲示范點(diǎn),通過(guò)機(jī)械化收割、夾持傳輸、高效打剝技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn),激發(fā)麻農(nóng)對(duì)機(jī)械化收獲的積極性,夯實(shí)良好的群眾基礎(chǔ),推進(jìn)苧麻機(jī)械化收獲進(jìn)程。

4 展望

對(duì)苧麻高效收獲機(jī)械的研究是對(duì)苧麻機(jī)械化收獲方式不斷創(chuàng)新的過(guò)程,是對(duì)仿形收割、柔性?shī)A持輸送、高效打剝等關(guān)鍵技術(shù)與裝備不斷突破的過(guò)程。隨著苧麻產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展,苧麻收獲機(jī)械化應(yīng)朝著一體化、智能化方向發(fā)展。

一體化：苧麻收獲流程包括去葉、割麻、轉(zhuǎn)運(yùn)、去麻骨、剝皮等眾多環(huán)節(jié),環(huán)節(jié)之間銜接不緊密,各個(gè)環(huán)節(jié)需要耗費(fèi)大量人力、時(shí)間成本,收獲效率低下。研制收獲一體機(jī),一次性完成去葉、割麻、輸送、去麻骨、剝皮,能夠滿足苧麻的適時(shí)收獲,收獲效率大大提升,有助于推動(dòng)整個(gè)苧麻產(chǎn)業(yè)的向好發(fā)展。

智能化：苧麻收獲機(jī)械的智能化發(fā)展是推進(jìn)苧麻全程機(jī)械化高質(zhì)量生產(chǎn)的關(guān)鍵。仿形行走裝置自動(dòng)識(shí)別丘陵山地地形地貌,保證苧麻切割留茬高度一致性。根據(jù)切割喂入量實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)夾持輸送裝置、打剝裝置的工作速度,保證切割裝置、夾持輸送裝置、打剝裝置的相互協(xié)調(diào)工作,最大限度保證收獲機(jī)械的效率。根據(jù)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù),確定麻蔸位置,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)割臺(tái)方向,優(yōu)化整機(jī)的作業(yè)線路,有助于通過(guò)數(shù)據(jù)控制技術(shù)操作苧麻收獲機(jī)械,保證收獲效果。