丘陵山区林果产业开发中应用大中型挖穴机组的可行性研究

2013-08-24王月锋徐志雄

时代农机 2013年1期

王月锋，徐志雄

（花垣县农业机械管理局，湖南花垣 416400）

1 机械选型与测试设计

1.1 测试区概况

测试区位于花垣县团结镇岩坝塘村，最低海拔330m，最高海拔402.2m，东西向跨度780m、南北向跨度408m，规划面积12.973hm2，待挖穴面积11.533hm2。待作业丘块主要是海380米以下的梯土，形状不规则，单块面积0.0067hm2～0.113hm2亩不等，超过90%的丘块面积小于0.067hm2；土壤类型为黄壤，东南部土层相对较厚，有石灰岩不规则裸露，西部土层浅，底部多为砂岩。

1.2 机械选择

测试选用在县内有一定保有量的TB554B型55马力四驱轮式中型拖拉机为主机，与ZY-80型挖穴机配套组成作业机组。ZY-80挖穴机为国内某非知名企业产品，1类悬挂接口，额定输入转速540rpm，设计挖穴能力：直径80cm、穴深90cm。同时，备有一对长450cm、宽40cm的杉木质跳板及少量常用工具。

1.3 测试设计

机械由一名拖拉机驾驶员操作，另配备一名辅助人员，帮助驾驶员完成油料供应、检查保养、机械田间转移、临时通道开挖等辅助工作；机组每天入土工作时间8h（含田间转移、临时调整机械用时，但超过30min的维修、调整用时不计入），遇雨、雪天不工作；作业时严格按柑橘园规划设计要求，在预定点挖穴，开挖深度按机组最大开挖能力作业；按柑橘园建设要求，定植穴直径不小于80cm，深度约100cm，间距为300cm×400cm。

1.4 测试指标

一是作业效率，含最高日挖穴数、最低日挖穴数、平均日挖穴数等三方面内容，安排专门统计员按日统计；二是机组的丘块到达率，即测试期内机组能进入丘块数占总需作业丘块的比率；三是定植穴质量，全部作业完成后随机抽取丘块测量定植穴深度；四是作业成本中含工资、油料费、机械维护费用和机械折旧，其中前三项按际支出计录，折旧按80元/台班计算；技术人员全程跟踪记录挖穴机故障现象，并查找损坏原因。

2 测试结果与分析

2.1 作业效率

该次测试历时41d，其中有14d下雨，6d因其他原因停工，实际作业21d。共开挖定植穴7985个，日平均挖穴380.23个，最高记录为496个/日，最少271个/日。总作业面积为9.42hm2。

2.2 丘块到达率

测试区待挖穴丘块共有243块，机组进入过的达到214块，实际作业197块，即机组能进入的丘块约占总数的88%，能作业的丘块约占总数的81%。不能进入部分丘块的原因主要有丘块间高差过大、岩砌土坎不方便开挖临时通道。

2.3 定植穴质量

定植穴开挖完成，随机抽取了15块地测量了定植穴开挖深度，结果见表1。

表1 定植穴开挖深度抽样表单位：cm、个

经过抽样测量，定植穴开挖深度超过90cm的占56.6%，开挖深度超过80cm的占91.3%。开挖作业后，定植穴周边另有厚度10～15cm新堆积土层。因建园计划方案中，在压绿回填时采用取垄间沟土回填定植穴,即实际可用穴深>100cm的定植穴比率在90%以上。

穴深开挖深度未达到设计深度的原因主要有三点：一是定植穴底部有石灰石分布，或已挖透砂岩风化层；二是园地清理时未能有效清除土壤深处残留原生灌木主根；三是部分丘块坡度较大，作业机组无法调整作业位置进行加深作业。此类定植穴经项目农艺技术负责人实地勘察后予以认可，会商后决定采用农艺措施改善。

2.3 机组故障

整个测试期，作业机一共发生需维修故障8次。其中：挖穴机地钻钻头引导齿断裂4次、导泥盘撕裂2次，均是因机械与地底岩石发生接触时，机手未及时脱开动力引起，通过焊接后故障消除；挖穴机传动箱输出轴断裂1次，系机组田间转移时地钻提升高度不够与土坎发生刮擦，导致输出轴发生变形，机手未及时发现断续工作导致，更换配件后故障消除；挖穴机地钻导引齿钻头引导齿、定位块过度磨损1次，系在砂岩地作业引起，自制引导齿组件和定位块并更换后故障消除。

2.4 作业成本

此次测试，作业费用共计13925.56元，其中，工资为：驾驶员120元/天、辅助工 50元/天、伙食费为50元/天/人，均按当地标准1.3～1.5倍支付、计算。详见表2。

表2 作业费用统计表单位：元、日、月、升、元 /升、元 /日

3 分析与结论

3.1 技术可行性分析

此次测试所选区域，在地形、地貌、耕地条件等主要方面均在全县有典型的代表性。测试过程中，采用临时加宽田间便道、在田坎开挖临时通道、用跳板搭设临时通道等方法，使作业机组顺利进入了待作业区88%的丘块，佐证了在丘陵、山区范围内是可以大面积使用大中型拖拉机进行作业的。而在测试中，机组实际作业丘块占到总丘块数的81%、无需其他农艺措施辅助作业达标率达到90%以上、采用简单处理定植穴后可全部使用，则进一步证实了在当地进行柑橘产业开发时，可在橘园新建、品种替换的工作中大规模采用中型拖拉机—挖穴机机组进行作业。

在山区，柑橘种植与梨、枣、桃、李、猕猴桃葡萄等果树种植的地形环境大致一样，区别主要在于柑橘种植上主要限于海拔400m以下区域，在坡度、土壤层深度、岩石分布、丘块大小等方面的并无过多特殊要求。同时，按当地习惯及一般农艺要求，各种主要林果开发项目设计的定植穴尺寸也基本相同，按选型机组的作业能力，完全能满足生产需要。因此，可以认为，在丘陵、山区进行林果产业开发时，选用大中型拖拉机—挖穴机机组用于定植穴开挖作业，在技术上是可行的。

3.2 经济利益分析

传统上，丘陵山区进行林果产业开时，采用人工开挖定植穴，成本约在5～8元/穴，编制项目投资计划时一般按6～7元/穴的标准进行计算。以本次测试区的建设为例，项目方案采用的计算标准是380元/亩（按56～60株/亩的定植标准计算，折合6.78～6.33元/穴），测试结束后未能进行机械挖穴的丘块在采用人工开挖时，结算单价为6.5元/穴。

表3是两种开挖方式的直接成本对比。为简化计算，本表全部按56穴/亩进行计算。

表3 挖穴成本对比表单位：元，元 /亩、元 /穴

仅计算作业成本时，通过表3中的对比即可看出，机械作业模式比人工作业模式要节约支出265.45元/亩。

从建设业主方的角度来计算，其真实的费用支出应由机械开挖成本中、机主利润两部分组成。此次测试中，通过开发业主方、机主、测试组三方协商，在综合考虑当地同类型大中型拖拉机作业收费行情、挖穴机作业特点（作业时间相对不长、作业量有限）、挖穴机采购价格等因素后，一致认同结算标准为2.8元/穴。采用标准种植密度即56株/亩计算的话，采用机械作业时，业主方实际成本应在156.8元/亩，相对于传统人工开挖方式节约开支207.2元/亩，实际降低建园成本223.2元/亩，单个施工环节成本可降低58.7%。对业主方而言，此项施工方案的经济价值非常可观。

另一方面，从拖拉机机主的角度来看：林果开发炼山整地多在冬季进行，此时拖拉机大多无作业任务，开展此项业务与其他传统作业安排并无冲突，且在剔除工资、机械折旧外，另可以有287.26～525.76元/天的纯利润收入。以此次测试为例，该机主的纯利润有8304.4元，按当地习惯不剔除折旧费及自已工资、伙食费的方式计算，21个工日的实际收入达到了14554.4元。这对于机主而言也是一笔可观的计划外收入。

可以看出，此项技术的使用，对于林果开发的业主方、机械设备的业主方，都能从中得切实的经济利益。从经济利益的角度来看，此项技术的使用是可行的。

3.3 社会效益分析

采用机械开挖定植穴的社会效益主要体现在三个方面：

（1）提高了生产效率。在丘陵山地人工开挖定植穴，按每天8小时计算，因个人体质不同，速度在4～7穴/天，一般劳力可达到6穴/天。此次机械21个工日所开挖的7985个定植穴，需投入劳力1331个，即每天需安排64人左右才能在21天完成开挖任务。很明显，采用机械进行开挖，只投入了42个劳力，是人工方式的3.2%，生产效率得极大幅度的提高。

（2）有效缓解产业开发与临时性青壮劳力缺乏的矛盾。丘陵山区多为经济欠发展地区，现阶段青壮劳力外出务工现象非常普遍，以测试活动所在的村为例，据村干部介绍，全村257户、1239人，已到外地务工人员超过180人、到县城及县内其他乡镇务工人员170人左右，村内现有劳力大多已有50～60岁。如按原设计采用人工进行开挖定植穴，青壮劳力召集将极为困难，而仅召集现有劳力进行土方开挖，施工进度难以得到保障，但是采用机械作业方式后，此项本需大量青壮劳力参与的重体力施工环节，只需2名青壮劳力参与即可，劳力供需矛盾不复存在。

（3）符合现阶段的农业、农村发展政策。在丘陵山区发展林果产业的一个重要目的就是为了促进留村大龄劳动力就地就业、就地提高收入水平，以求推进当地农村经济持续、平稳发展。采用新技术、新设备应用于产业建设，以替换特殊建设环节对青壮劳力的客观需求，是符合相关政策及“三农”发展工作思路的，是践行科学发展观、推进农村产业化、提高农业科学技术水平的很好体现。