丘陵山区浙贝母机械化生产模式的效益分析*

2021-09-02黄政晖章勇杰倪忠进倪益华杨自栋温春雨

南方农机 2021年16期

黄政晖，章勇杰，倪忠进，倪益华，杨自栋，温春雨

(浙江农林大学光机电工程学院，浙江杭州 311300）

0 引言

浙江省中医药的产业结构较为完整，种植产业约为60亿元，其中浙贝母种植总量占全国的90%[1]。浙贝母生产效率低、机械化水平低等一系列问题随着浙贝母种植面积的扩张逐渐出现。浙贝母机械化生产的难题主要在于浙江丘陵山区坡地较多[2]、地块小且分散，中大型农机无法发挥自身的效果和作用；农户采用的种植模式不统一也造成了困难。

项目组初步摸索出能实际生产应用的浙江丘陵山区浙贝母全程机械化生产技术路线以及生产模式，不仅可以提高植株生产效率，减轻人工劳动强度，降低浙贝母生产成本，进而增强市场竞争力，提高农民经济水平，也为农村劳动力的转移提供硬性条件，进而奠定浙贝母生产专业化服务的基础，进一步推动发展浙江丘陵山区的中药材专业化服务。浙贝母全程机械化作业的技术路线为机械整地、机械起垄播种、机械植保、机械杀秧、机械收获等。

为了提高浙江丘陵山区浙贝母生产的综合经济效益，确保浙贝母产能，降低人工劳动成本，提高农民的整体收入。项目组通过浙贝母种植生产示范地的试验与研究并结合实验数据，对人工生产浙贝母与机械化生产的产值、成本和效益进行分析，根据试验结果提出发展建议。

1 试验工作情况

1.1 试验地选择

浙贝母的产地主要集中在金华、丽水、舟山、余姚等地，其中浙江省金华市磐安县为我国最大的浙贝母种植基地，占全国浙贝母总产量的70%左右，仅磐安县的浙贝母种植农田面积就超过了2万亩。

浙江农林大学承担的“丘陵山区药材适度规模生产全程机械化关键技术集成与示范”项目是国家“十三五”重点研发计划项目子课题，主要针对浙江丘陵山区浙贝母生产过程各关键环节，通过对旋耕机、浙贝母播种机、去茎机和收获机等多种小型农业机具的引进和试制，在金华市磐安县迎宾家庭农场（一家集农机社会化服务和农作物种植、加工、销售为一体的农民专业合作社）进行试验示范，积极开展浙江丘陵山区浙贝母全程机械化生产技术的示范与推广工作。

根据浙贝母的种植要求和运输要求，选择金华市磐安县冷水村作为浙贝母种植示范地。该地的土壤为通气性良好的砂质土壤，土壤的酸碱度主要以酸性和中性为主，符合GB 15618-2018规定的二级标准，当地空气条件符合GB 3095-2016规定的二级标准，水质条件符合GB 5084-2005规定的农田灌溉水质量标准，满足浙贝母生长的条件以及运输方便等要求。

1.2 技术路线及机具使用情况

项目实施前技术路线（原技术路线）如图1所示。项目实施前浙贝母生产过程如下。

图1 原技术路线

1）选好符合要求的种植地后，对种植地进行撒基肥，规格为商品有机肥（N5%、P2O55%、K2O5%、有机质45%）4 500 kg/hm2～5 000 kg/hm2或鸡粪6 000 kg/hm2～7 500 kg/hm2或者腐熟栏肥22 500 kg/hm2～30 000 kg/hm2[3]。

2）使用小型旋耕机进行机械化耕整地，耕作宽幅80 cm，耕作深度≥20 cm，碎土率≥80%[4]。

3）种植地耕整完之后进行人工起垄开沟，做成龟背形畦，畦宽连沟100 cm，沟宽20 cm，沟深25 cm。相邻两畦中对中宽100 cm，凸起部分覆土后形成排水沟。

4）进行人工播种浙贝母，单垄5行，行距15 cm，株距10 cm。

5）进行植保作业，通过使用小型喷雾机喷洒农药进行植保[5]。

6）机械杀秧，采用一字刀杀秧机具进行杀秧作业。

7）人工收获，目前大部分采用的是人工挖掘收获方式，使用短柄二齿耙从畦边开始挖掘，二齿耙落在每行之间以防对浙贝母造成损伤[6]。

项目实施后全程机械化技术路线如图2所示。根据该试验的实施情况，相比于原技术路线，浙贝母生产关键环节机械化技术主要包括机械开沟、机械播种施肥、机械杀秧和机械收获。机械化生产过程如下。

图2 机械化生产技术路线图

1）选取合适的旋耕起垄机代替人工起垄，调节机具工作的深度为20 cm～25 cm，开沟时控制每行的垄宽为100 cm，沟宽20 cm。

2）使用自主研究和开发的播种机配套小型四轮拖拉机进行播种作业，安装了8个排种口和开沟器，使得播种的行距为10 cm，株距8 cm，播种深度为5 cm，在播种时通过肥料箱对种植地撒施种肥。排种口后安装宽幅为80 cm的镇压轮，播种时镇压轮将开沟器拨起的土壤覆于种贝上形成覆土层，覆土层的深度为3 cm～4 cm。

3）改用无人植保机取代使用小型喷雾机喷洒农药进行植保[7]。

4）5月上、中旬，当浙贝母茎叶全部枯萎以后[8]，使用自主研究和开发的杀秧机进行杀秧工作。

5）当杀秧作业结束以后，选择晴天使用浙贝母收获机配套小型四轮拖拉机进行机械收获，收获机沿着畦面方向作业，机具工作完以后通过人工捡拾暴露于土壤表面的浙贝母和挖掘出机械收获遗漏的地下浙贝母[9]。

综上，浙贝母机械化生产技术路线相比原技术路线，在秸秆处理、施基肥、机械化耕整地、播种完稻草上压土、人工除草施肥打药的作业方式上没有改变，在开沟播种、植保[10]、杀秧和收获上采用了与原来不同的作业方式，即机械化作业。

2 试验前后经济效益对比

试验前后浙贝母生产关键环节作业成本、作业质量及经济效益对比如表1、表2、表3、表4所示，本项目按照1天10小时算1个工计算。

表1 浙贝母生产试验前各环节用工情况

表2 浙贝母生产试验后各环节用工情况

表3 项目实施前后各生产环节作业质量对比

表4 项目实施前后平均每亩浙贝母经济效益对比

2.1 撒肥

试验区大部分仍采用人工进行撒肥作业。但人工撒肥存在很多问题，作业效率低，人工劳动强度大，播撒不均匀。按照人均日工作量来算，单人平均每天可以撒肥5亩。按照当地撒肥作业的单个工价120元/天，则人工成本约为24元/亩。

2.2 旋耕

试验前后在种植示范地在旋耕作业上没有改进和变化。采用6.3 kW手扶拖拉机作为动力源的旋耕机进行旋耕。使用该机具配备需配套1人进行操作，日平均作业量为12亩，按照当地单个工价150元/天，则人工成本约为12元/亩，机械使用成本约为10元/亩。则旋耕作业成本为22元/亩。

2.3 起垄、开沟

试验前，在种植示范地采用传统的人工起垄开沟，其工作效率低，单人日均工作量为1亩。按照当地起垄、开沟单个工价150元/天，则人工成本约为150元/亩。试验后，使用起垄开沟机后，单人日均工作量提高至3亩，则人工成本约为49.5元/亩，增加机械使用成本约为20元/亩，试验后作业成本约为69.5元/亩。则节约成本为80.5元/亩。

2.4 播种

试验前，播种方式为人工播种，播种效率低，人工劳动强度大，单人日均工作量为1亩。按照当地农户播种单个工价150元/天，则人工播种成本约为150元/亩。试验后，使用自主研究和开发的播种机，配套18.4 kW以上的小型四轮拖拉机进行播种作业，根据试验情况，使用播种机后单人日均工作量提高至3.6亩，则人工成本约为42元/亩，增加机械使用成本约为30元/亩，试验后作业成本约为72元/亩。则节约成本为78元/亩。

2.5 施肥

试验前，施肥成本几乎与撒肥相近，为24元/亩。试验后，通过在播种机上配备种肥箱，在播种的同时，将种肥施入种植示范地中，因此节约人工施肥的成本。

2.6 植保

试验前，植保作业选用背负式迷雾机喷洒农药进行植保，其人工劳动强度大，作业效率偏低，其单人日均工作量为6亩，当地植保作业单个工价100元/天，其人工植保成本为16元/亩。试验后，采用无人植保机进行植保作业，用无人机代替人工劳作，不仅极大地降低劳动强度，而且农药喷洒均匀，采用无人植保机可提升日均工作量为10亩，但无人植保机对操作人员要求比较高，当地具有操作能力的人员工价为150/天，则人工劳动成本为15元/亩，增加无人植保机损耗成本50元/亩，试验后作业成本约为65元/亩。因此增加成本49元/亩。

2.7 杀秧

试验前，采用传统的除草机，一人一机，劳动强度大，其单人日均工作量4.5亩，按照当地杀秧作业单个工价120元/天，试验前杀秧作业人工成本为26.4元/亩，加上机械使用成本20元/亩，则杀秧作业成本约为46.4元/亩。试验后，采用根据种植地种植要求开发的杀秧机，降低人工劳动强度，提高了杀秧作业工作效率，其单人日均工作量为8亩，人工成本为15.6元/亩，加上机械使用成本20元/亩，试验后杀秧作业的成本约为35.6元/亩。节约成本10.8元/亩。

2.8 收获

试验前，试验地长期采用人工收获的方式，其工作效率低，人工劳动强度大，占用大量劳动资源，单人日均工作量1亩，当地单个工价为150元/天，则试验前收获作业的成本为150元/亩。试验后，采用浙贝母收获机配套18.4 kW以上的小型四轮拖拉机进行收获，单人日均工作量提高3亩，收获作业人工成本为49.5元/亩，增加的机械使用成本为40元/亩，试验后收获作业的成本约为89.5元/亩。节约成本60.5元/亩。

由上述表格可得，该项目实施前后的各生产环节的人均日工作量、亩用工量、亩工时费、亩机械使用成本及项目实施前后用工的工价；通过项目实施前后的各个生产环节的作业质量对比可知，运用机械化生产模式后，作业效率有了明显的提高，作业的质量也有了很大的改善，但仍然存在一些问题，如播种时不能保证鳞芽全部朝上，机械化收获会损伤浙贝母等；通过对比项目实施前后每亩浙贝母的经济效益得出，机械化生产模式可以提高浙贝母的产量以及增加每亩的净收入。

3 效益分析

通过浙贝母生产机械化技术的应用，提高了浙贝母在生产关键环节的农艺农机技术，极大地解放了农村劳动力，提高了生产效率和资源的利用率，降低了浙贝母的生产成本，提高了农户的生产收入，推动了我国农业机械化的进程[11]。

3.1 经济效益分析

浙贝母是多年生草本，是我国传统的中药材之一，被列为“浙八味”之首，在医学药用上有着非常好的功效。从种植到换茬结束一般需要7～8个月。浙江近几年浙贝母平均批发价格在41元/千克，一年可以收获265千克/亩，人工及生产成本的费用是6 000元/亩，使用机械后一年可以收获285千克/亩，人工及生产成本的费用为6 220元/亩，每亩净收入提高600元/亩，总体经济效益提高12.3%左右。该合作社浙贝母种植面积超过100余亩，节省的人工费用就达到6万元左右。购买以及试制所有的机具的费用两年就可以收回成本。

3.2 社会效益分析

起垄开沟机工作效率是人工作业的3倍、浙贝母播种机工作效率是人工作业的2.5倍、去茎机工作效率相比原来的去茎机工作效率提高了1.7倍、收获机工作效率是人工作业的3倍，通过数据分析，整个浙贝母生产过程工作效率提高25.6%；浙贝母生产过程运用机械化作业，从而降低农户在生产过程中劳动力的投入，可以减少农田作业中用工工时。浙贝母生产人工作业占用大量劳动力，且工作效率低下，由于工业化和城镇化的推进，农村劳动力普遍趋于老龄化，浙贝母全程机械化生产技术的应用充分缓解了农村劳动力短缺的情况，且有效地保证了浙贝母规模化生产[12]。

4 发展建议

经过示范地的试验，在与当地合作社的合作下，根据实验前和试验后采集的数据，进行分析计算，两者进行对比比较，总结出使用浙贝母机械化生产技术不但减少劳动成本，而且可以提高工作效率。但目前仍然存在的问题是浙贝母的主要产地为丘陵山区，农户采用的种植模式不统一，农户的接受能力薄弱，我国可供选择的浙贝母作业机具比较少。因此，提出以下几点发展建议：

1）推进丘陵地区生产农艺要求统一化，提升机械化规模化水平。

2）加大设施农业生产机械及技术的研发、试验、示范和推广力度。

3）增加政府政策的扶持和资金的投入，因地制宜开展适度规模化。

4）加强对农户进行生产机械化的宣传和推广。