浅谈广西桑园管理作业省力化机械的选择应用

谭福洋　彭业成　罗　坚　叶建蔚　欧冰冰

浅谈广西桑园管理作业省力化机械的选择应用

谭福洋彭业成罗坚叶建蔚欧冰冰

（广西壮族自治区蚕业技术推广站广西南宁530007）

广西桑蚕省力化机械研究发展迅速，在桑园农机、养蚕制种设备、质量检测器材等多个方面都取得了成就。目前，市场上的桑园农机种类多，省力化机械的选择应用是提高效益﹑降低成本的关键。文章以广西桑园机械化现状为基础，根据桑园作业浅谈桑园农机和设备的选择及应用成效；结合使用情况提出问题并总结讨论，希望能为广西桑园机械省力化技术的集成提供参考。

桑园；作业机械；选择与成效；问题与发展

21世纪以来，我国桑蚕业启动“东桑西移”工程，广西抓住时机，将桑蚕业作为重点产业发展，全面调整农业产业结构，最终成为承接桑蚕业的重要省份。然而由于日益缺乏的农业劳动力影响，桑蚕业发展受到阻碍，针对劳动力紧缺的形势，发展机械化种桑养蚕是最好的解决方法。

1 桑园机械化的意义

桑园作业除松土﹑施肥﹑灌溉﹑除虫和收割的常规作业外，还有桑枝剪伐﹑粉碎﹑片叶﹑桑果采摘和条桑收割等重要环节。桑园作业消耗大量人力、物力，对应的劳动成本势必增加，这对产业发展非常不利。因此，引进桑园机械化对达成低成本、高效、省力化目标有重要意义。桑园机械化管理不仅能减少人力劳动量和作业成本，还能满足桑园管理农艺的需求，提高产量与工作效率，达到增产创收的目的。

2 桑园农机的选择应用

2.1 广西桑园机械化的现状

目前，广西桑园机械化发展处于发展阶段，投入局限于个别作业环节，涵盖面小。宜州地区桑枝伐条机在条桑收割作业的应用；一些蚕种场、小蚕共育户和蚕茧生产大户应用管道喷灌系统灌溉桑园；农用无人机用于桑园喷药治虫，在一些项目示范应用[1]。广西桑蚕业机械研究发展前景良好，研究团队在桑园、养蚕制种设备、质量检测等方面都取得了成就，许多大型多功能一体机已在研制开发阶段。

2.2 桑园农机的选择

桑园农机的选择遵循因地制宜的原则，根据桑园栽培模式（特别是栽桑行距与株距）进行筛选。广西桑园属于密集型种植模式，不适合大中型机械进入作业，因此农机以中小型为主。桑园作业包括翻耕松土、施肥、除草、除虫防病、灌溉、桑果桑叶采摘、条桑收割、桑枝剪伐及粉碎等多个环节。翻耕松土作业选择旋耕机和微耕机，微耕机在松土﹑除草中应用广泛。施肥作业根据桑树行间距、开沟深浅及施肥量的需求选择适宜或可调节的开沟施肥机。除草作业选择微耕机旋耕除草﹑自走式旋转型割草机或简易背负式割草机。除虫打药作业无人机技术较为先进，其他各类喷雾机同步发展。在灌溉作业环节，广西地区喷灌系统技术成熟完善。条桑收割作业选择具有切割条桑和编织成捆功能的草本桑收割机。在桑枝剪伐与粉碎环节，广西桑园剪伐采用根刈和低刈，使用电动修枝剪较为适宜；桑枝粉碎根据要求选择粉碎机。采摘作业目前除了片叶有简易的采摘器外，桑果的采摘依然需要依靠人力[2]。

2.3 应用与成效

2.3.1 土壤翻耕、松土

桑园种植地块多、间距小、适宜使用旋耕机和微耕机进行土壤翻耕。旋耕机选横轴式，拖拉机牵引。横轴旋耕机有较强的碎土能力，耕幅选择100 cm为宜，入土深度12～15 cm。旋耕机可连续耕作，耕幅100 cm作业效率为4 000～5 000 km2/h；由于刀刃结构容易造成作业过程缠绕杂草，不适合杂草碎石多的地块耕作。微耕机小巧灵活，适合桑园的种植模式。微耕机选择四驱风冷柴油机配合皮带传动，动力饱满、作业时间长、减少折损、简化维修。弯形旋耕刀配置最佳，曲线型的刀刃口长，分正和侧两部分切刃，正切刃将土壤彻底切碎翻动；侧切刃呈弧形，工作中产生滑切，能有效切断杂草，避免缠绕。50 cm耕幅符合桑园种植间距，入土深度12～15 cm，耕作效率667～2 000 km2/h。微耕机成本低、灵活、实用性强，但推动依靠人力、不能连续作业是它的短板。

2.3.2 施肥作业

开沟施肥一体机的应用替代了人工开沟撒施肥料后利用手扶拖拉机覆土的方式，该类型机由开沟装置和排肥装置组成，可代替人力完成开沟、施肥、覆土等连续作业。以2F-30 型果园开沟施肥机为例，除了开沟装置和排肥装置外，该机配备独立的变速发动机，动力平台为自走式，开沟宽度30 cm，深度0～35 cm，施肥深度0～30 cm。行走采用橡胶履带，直线性和通过性好，不易打滑。通过更换箱体还可完成旋耕、除草、回填等作业，机具利用率高。效率是人工开沟施肥作业的8～9 倍[3]。

2.3.3 除虫打药作业

桑园除虫适宜使用雾化喷洒方式。目前较为先进的农药喷雾机是智能农用无人直升机，该类型机已在一些项目示范基地应用和会议上展示。在实际应用中，智能农用无人机喷药垂直均匀、作业灵活，是理想的桑园打药作业机，但由于该类型机操控技术需配备专业人才，载药量、飞行时间与飞行距离有限，政策与行业标准不完善，导致该类型机在桑蚕业上的推广处于发展中阶段[4]。

除了智能农用无人直升机外，应用最广泛的农药喷雾机有车载式中小型喷雾机﹑除尘远程风炮机，两者作业效果都十分优秀。除尘远程风炮机喷射口径大，打药作业雾化效果好、喷洒均匀、作业面积大、射程远，非常适合地块大和需要大面积打药作业的桑园。车载式中小型喷雾机相对灵活，可以根据桑园地块大小调整喷杆长度﹑载药量及喷嘴结构，具有连续作业、成本低﹑操作简单的特点，非常适合地块小、分布密集的桑园。

2.3.4 条桑收割

条桑育养蚕模式比片叶饲养更省工省力，因此深受广大蚕农喜爱。目前，大部分采用条桑育养蚕的蚕农还在使用镰刀或修枝剪来人工收割条桑。为满足省力化高效收割要求，国家蚕桑产业技术体系和山东省蚕桑产业技术创新团队、山东农业大学联合有关企业共同研发草本桑割捆机（割铺机和收割机）。以该类9GSK-2型草本桑割捆机为例，它可以实现机械化收获桑条、柳条、柠条等枝条类和小型灌木类作物，并能对收获的枝条进行打捆，适合窄行距40 cm，宽行距大于80 cm的桑园。该类型机可有效提高蚕农及其他种植类型枝条类农作物的农民的劳动效率，解决了目前养蚕人工采桑叶和人工伐枝条类作物效率低下、费时、费力的困难。该机器剪伐桑枝杆效率为2 667 km2/h，比手工剪伐效率提高5 倍左右，耗能成本仅0.015 元/km2 [5]。

2.3.5 桑枝剪伐与粉碎

广西桑枝剪伐分夏伐和冬伐两季，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，市面上还没有专业的类型机，所以电动修枝剪依然是最为适宜剪伐作业的工具。电动修枝剪已推广普及，该机结构简单，由剪切刀片、集成控制电路、电机总成、减速装置、电瓶构成。直流电动机得电后高速转动，通过行星齿轮减速器的增力放大作用，将高速小扭矩转换为低速大扭矩带动刀片进行剪切，从而将树枝剪断。剪断后反转，剪切刀片张开[6]。电动修枝剪毕竟属于工具，功能单一，剪伐后的桑条在桑园内杂乱铺放需要人工重新整理，运出桑园或有序摆放在桑园内。目前桑枝粉碎作业由粉碎机完成，根据枝条的特点配备碎枝机，桑枝经粉碎后可实现资源再利用，创收节本。

3 小结与讨论

3.1 小结

桑园作业农机配备需要根据栽培模式和作业要求，设施配备则根据实际应用规划，从而减少成本，提高效益，达到省力化的目的。桑园翻耕松土、施肥、除草、除虫防病、灌溉作业与普通田间作业无异，市面上对应的农机种类多、功能齐、创新度高，由于市场前景广，所以在选择配备时可以择优筛选。相反，桑果桑叶采摘、桑枝剪伐及粉碎、条桑收割三个环节的对应农机少，因市场前景小，市面上可供选择的机械极少甚至没有。目前条桑收割机在研制推广方面最为完善；桑枝剪伐及粉碎适合使用的只有工具电动剪枝剪和小型碎枝机；桑果桑叶采摘作业目前还没有对应的作业机械。

3.2 讨论

桑园机械发展以大型为主，小型为辅。桑园农机及设备不会只局限于中小型机械，高效化、智能化和简易操作化才是桑园农机的发展方向。桑园管理作业具有即时性、广域性、多变性等特点，机械和设施发展应具备适用管理作业特点的功能。现如今，多方技术创新团队相继研发针对桑园作业的大中型复合功能一体机，其中桑枝剪伐粉碎一体机、大中型机电一体喷雾机和大型收割粉碎机都具有一定的代表性。大中型的机械作业时覆盖面积广、效率高；复合功能可以达到一机多用、同时作业的效果；控制系统搭配现代智能化技术，简化操作的同时能系统自主作业，解放人力，提高效率。智能化大中型复合功能一体机满足管理作业的要求，市场前景十分开阔，是未来桑园管理机械化发展的主要方向之一。除了机械外，田间大规模作业需要依赖设施系统才能完成广域的即时性作业，当前桑园田间系统最具代表性的有水肥一体化灌溉系统，此系统能单独作抗旱灌溉之用，在灌溉的同时将肥料均匀有效地施于桑地。该设施系统适宜大规模作业，使用寿命长，非常符合田间管理长期发展的要求。小型机械发展定位作用在于完成较复杂的辅助作业。小型机械的改良应以多功能化、操作简单化、更换部件快速化等为主要目标。

随着桑园机械化的发展，桑园的规划设计必须符合现代农业机械化的发展要求。桑园的设计应适用大中型复合功能一体机的要求；符合高效机械省力化收获的标准——条桑收割；实现水肥一体化，具备完善的灌溉施肥系统；配备平整的土地和适宜的桑园种植模式，以及适应条桑育可以多次收获的桑树品种[7]，以高效、省力化作为最终目标。

[1]雷桂胜.广西蚕桑生产机械化应用现状及发展探讨[J].广西蚕业.2015,52(1):27-30.

[2]王少杰,杨贵民,高晓宁,等.蚕桑机械化发展现状浅析[J].山东农机化.2020(5):28-30.

[3]聂影.果园开沟施肥机研究现状及发展趋势[J].农业科技与装备.2020,299(5):55-56.

[4]唐鹏飞,田晶.无人机在未来农机中的应用及发展趋势[J].南方农机.2020(16):53-54.

[5]吕展宏.多功能桑树切割机简介[J].广西蚕业,2007,44(1):11.

[6]易文裕,程方平,王攀,等.桑园轻简型修剪机械研究现状及发展趋势[J].中国农机化学报,2019,40(10):72-76.

[7]黄胜,陶积阳,韦伟,等.适合机械化收获的桑园的规划与设计[J].广西蚕业,2019,56(3):52-58.

谭福洋（1988- ），男，本科，农艺师，研究方向：桑蚕原种繁育。

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.11.02

S887

A

2095-1205(2020)11-03-02