达州市大竹县苎麻机械化收获现状及思考

刘 波,罗 俊,于 萍,叶江红,蒋辉霞*,刘 宇,李 筠

(1.四川省农业机械科学研究院,成都 610066 2.四川省大竹县苎麻产业发展中心,四川 大竹 635100)

苎麻是达州重要的经济作物,栽培历史悠久,品种资源丰富,经济效益显著。随着政府的主导和支持,组建了苎麻专业化服务领导小组,极大推动了苎麻生产基地建设以及苎麻生产实用技术提高,提升了苎麻的品质与产量,取得较好效果,使苎麻产业得以迅速发展。达州逐渐成为我国重要的苎麻种植、加工生产基地。大竹县已成为我国优质苎麻产区、我国原麻价格风向标,原麻品质优良,是国家地理标志产品。达州市全市种植苎麻面积1.65×104hm2,其头麻产量超过2×104t,产值接近2.7亿元,苎麻全年总产量3.68×104t,产值8.76亿元[1]。苎麻不仅经济效益良好,而且可有效保持水土,防止水土流失,生态效益显著[2]。截至2022年,达州市累计推广苎麻品种“川苎8号”种植面积超过16.67×104hm2,不但提升了生态效益,显著降低了当地水土流失程度,而且节约了“坡改梯”工程投资71.25亿元。然而,苎麻生产能力不足,机械化水平偏低,种植基地基础设施落后,麻农组织化程度低、生产管理参差不齐,成熟收割、打剥机械设备缺少,加上农村劳动力的缺乏,严重制约了苎麻产业的健康持续发展。本文通过分析达州市苎麻机械化生产存在的问题,提出相应的生产建议,以促进苎麻产业规模不断扩大,提升品质,满足市场需求,促农增收,助力乡村振兴。

1 收获生产机械化需求及必要性分析

1.1 生产需求分析

随着主要粮油作物基本实现全程机械化作业后,机械化、产业化、规模化成为我国发展农业现代化的必由之路。苎麻生产机械化是解决当前苎麻产业发展瓶颈的关键,也是进一步推动我国农业产业现代化发展的关键举措之一。近年来,我国规模以上麻纺织企业主营业务收入279.95亿元,利润总额9.34 亿元,出口交货值27.73 亿美元[3],对苎麻等天然纤维的需求量以15%的年均增长率加速扩大[4]。加快苎麻等麻类作物机械化高生产水平的推进,不断提升苎麻生产机械设备水平、开发相适应的苎麻机械化生产实用新技术,提高苎麻纤维生产效率,不但可以大幅度提升农民收入,增加麻纺企业经济效益,还符合麻类纺织业长期科学技术发展纲要,对于优化我国西部地区农业区域布局具有重要的作用。

1.2 机械化收获生产必要性分析

当前大竹苎麻种植从栽种、管理到收割、剥麻依然主要依靠麻农人工,按照产原麻200kg/667m2、价格18元/kg计算,扣除种植成本2800元,其中人工收割、剥制费用达到1200元,麻园纯收入只有800元/667m2,经济效益偏低,影响麻农的种植积极性。

开展苎麻机械化生产,特别是高效的苎麻收割、打剥机械的运用,可大幅提高收获效率,降低收获成本,促使麻农增收致富,从而保护、提高麻农的苎麻种植积极性。人工手工剥麻尽管原麻色泽度、麻骨麻皮分离效果都较好,但费时费力、效率低下。而当下的苎麻剥制机械劳动强度大,反拉式原麻色泽差、直喂式麻骨麻皮分离效果不佳,影响麻纺加工[5]。

开展苎麻机械化生产还够促进麻纺企业变革式发展。打造高效的苎麻联合收获机械,培育适宜机收的苎麻新品种,提升苎麻产量和质量,为麻纺企业提供大量优质的纤维原料;开展机脱麻生产,有效降低含胶量,不但降低麻纺企业的脱胶成本,也能减少对环境的污染。麻纺企业通过大规模化苎麻机械化生产加工,可以带动其上下游形成新的产业,完善苎麻产业链,改善农业生产环境。

2 苎麻生产现状分析

2.1 人工收获成本高、劳动效率低

苎麻收获季节性较强,一般要求适时收获,最佳打剥期只有7d。苎麻收获过早,纤维未成熟,麻皮薄、产量低、纤维支数较高但强力差,影响麻蔸发育;收获过迟,纤维粗硬、品质差,且麻皮和麻骨易粘在一起,剥制困难。苎麻收获通常在夏秋两季,天气十分炎热,工作劳动强度特别大,效率很低,依靠大量劳动力才能完成苎麻的收割、打剥。达州麻园地形多为山地,待苎麻品种种植成熟后,头麻高度可达3m,麻蔸成片,枝繁叶茂,人工收获作业环境恶劣。一般先用竹竿去除茎秆顶部叶片,然后用镰刀进行茎秆的切割、打捆,然后依靠人工进行搬运,或在麻园进行打剥,或运回家中再进行人工打剥。

人工打麻每天仅能完成15kg原麻的收获(收割、剥麻),需要15个工/667m2,加上苎麻收获时节正值高温天气,人工收获作业费时费力,需人工成本1200元,占到种植成本的43%,严重影响麻农的经济效益。而采用机械装备收割、剥麻,其收获费用只要380元/667m2,可节省68%左右,麻农纯收入可提高到1600元,而且效率是人工的50倍,降费增效显著。因此,开展苎麻高效收获剥麻装备及配套技术与应用,是显著降低苎麻种植成本的重要途径。

2.2 机械化收获技术不成熟

苎麻机械化收获技术指采用剥制机械从苎麻茎杆上剥取原麻的技术,它是苎麻生产上的重要环节,对原麻产量和品质影响很大。良好的剥制加工技术能够保证苎麻适时收获、提升剥麻质量,减少损耗以增加收益[6-8]。

当前苎麻机械化收获技术主要包括苎麻收割、苎麻打剥两项关键技术。南京农机化研究所研制的苎麻割捆机、沅江农民发明家肖晓平研制的小型高杆收割机、以及圆盘切割式苎麻收割机能够快速将麻园中的苎麻割倒,在一定程度上实现了苎麻的打捆、收集,极大提升了苎麻收割的效率。由于苎麻麻蔸生长杂乱无序,割倒的苎麻杆茎混乱,不能顺畅完成铺放作业,容易阻塞机器。加上没有统一收集,还需要人工二次捡拾、转运、集中堆放。反拉式、直喂式打剥机[9]广泛应用于苎麻的收获,需要多人互相配合才能实现,加上打剥苎麻技术不成熟,打剥出来的原麻产量和品质各异,在出麻率、色度、单纤维强力、洁净度方面不及手工麻[10],企业收购价格要比手工麻低1～2元/kg,常见的苎麻打剥机如表1所示。

表1 苎麻剥麻机机型

从总体上看,机械打剥功效为手工打剥的30倍,苎麻直喂式复剥机工作效率相对较高,但械结构设计复杂,制造成本较高,故障率较高,而且打剥的苎麻洁净度不高,需要二次打剥。移动式苎麻打剥机械操作简单,作业方便,得到的剥麻洁净度不高,但是其价格优势明显。达州地区苎麻收获需要结合实际情况,合理选择苎麻生产机械设备,或者开发适宜性较强的苎麻生产机械设备,以降低设备使用成本。

随着我国苎麻产业的持续发展,加强机械化生产技术及装备的研究是推进苎麻全程机械化高效生产的必由之路。

3 机械化收获生产建议

3.1 强化政策支撑作用

政策支撑是保证苎麻产业化发展的基础。在保证落实苎麻产业发展目标前提下,政府要根据当地苎麻机械化收获情况,制定合理的机械化收获技术推广应用规划,突出机械化收获的关键作用,以激发苎麻收获环节上下产业链各类主体的活力,通过鼓励、支持、引导苎麻机械化生产技术和装备的大力开发与广泛应用,提升苎麻收获效率和效果。加大研发经费投入,突破机械化收获新技术、新装备;安排专项资金,实施苎麻机械化收获机械装备购置补贴,减轻麻农负担;用好职业技能提升专项资金,助力麻农机械化收获技术专业技能培训。

3.2 发挥技术创新核心作用

苎麻收获机械化生产还不成熟,现有的机械装备在一定程度上提升了苎麻生产效率,但无法从根本上解决农村劳动力缺乏的困局,苎麻收获依旧费时费力。开展苎麻联合收获技术及装备研究,加快收割、输送、打剥、行走装置等关键、核心零部件的攻关进程,以问题为导向,实现仿形割台、柔性夹持输送、高效打剥、适应性行走底盘的技术突破,满足丘陵山地对苎麻机械化收获的需求。针对苎麻纤维易缠绕、苎麻蔸易伤切割刀片、苎麻机械打剥洁净度低等难点痛点问题,要紧紧依靠农机部门、科研院所、生产企业以及麻农的共同努力,建立产学研推相结合、把科研成果转换成苎麻现实生产力。

3.3 凸显农机农艺融合作用

达州苎麻种植逐渐发生转变,传统的个体户、分散种植模式逐渐被淘汰,其规模化和区域化种植发展日趋扩大,机械化收获已成为苎麻产业现代化发展的趋势。适度规模土地宜机化改造,加快巴掌田、鸡窝地的并整互联,优化沟渠布局,夯实机耕道,提高机械化收获质量。加强适宜于机械化收获的苎麻新品种的改良,不断推进苎麻生产农机农艺的深度融合,真正意义上实现苎麻的机械化收获,促进苎麻的高效发展。

3.4 突出宣传引导作用

改变苎麻传统的收获模式,大力引进先进收割、打剥技术及装备,加强引导与宣传工作,突出机械化收获的特点与优点,强化麻农意识,加大机械化收获示范力度,提高对苎麻机械化收获的认知水平。加大宣传力度,积极在有较大影响力的苎麻大户的种植基地建立苎麻机械化收获示范点,通过机械化收割、夹持传输、高效打剥技术现场培训,激发麻农对机械化收获的积极性,夯实良好的群众基础,推进苎麻机械化收获进程。

4 展望

对苎麻高效收获机械的研究是对苎麻机械化收获方式不断创新的过程,是对仿形收割、柔性夹持输送、高效打剥等关键技术与装备不断突破的过程。随着苎麻产业的健康持续发展,苎麻收获机械化应朝着一体化、智能化方向发展。

一体化：苎麻收获流程包括去叶、割麻、转运、去麻骨、剥皮等众多环节,环节之间衔接不紧密,各个环节需要耗费大量人力、时间成本,收获效率低下。研制收获一体机,一次性完成去叶、割麻、输送、去麻骨、剥皮,能够满足苎麻的适时收获,收获效率大大提升,有助于推动整个苎麻产业的向好发展。

智能化：苎麻收获机械的智能化发展是推进苎麻全程机械化高质量生产的关键。仿形行走装置自动识别丘陵山地地形地貌,保证苎麻切割留茬高度一致性。根据切割喂入量实时调节夹持输送装置、打剥装置的工作速度,保证切割装置、夹持输送装置、打剥装置的相互协调工作,最大限度保证收获机械的效率。根据自动导航技术,确定麻蔸位置,实时调节割台方向,优化整机的作业线路,有助于通过数据控制技术操作苎麻收获机械,保证收获效果。