蚕桑适度规模生产机具配置建议--以普格县为例.pdf

2023 年 10 月上南方论坛11South Forum蚕桑适度规模生产机具配置建议*以普格县为例杨昌敏，赵帮泰，易文裕，张巍，王义鹏，程方平（四川省农业机械科学研究院，四川 成都 610066）摘要：【目的】现代蚕桑产业高质量发展离不开机械化，蚕桑生产机械化是实现蚕桑产业标准化、省力高效化、适度规模化的必要条件。为提高栽桑养蚕技术水平，研究蚕桑适度规模生产机具配置十分重要。【方法】课题组以四川省普格县为例，分别介绍了桑园管理、养蚕主要环节的具体机械及其技术参数，如微耕机、背负式除草机、履带式喷（风）雾机、电动修枝剪等，并以当地40亩桑园为一个单元提出了具体的机具配置方案。【结果】研究蚕桑适度规模化生产机具配置方案，可为种养户提供参考，合理利用资源，改善栽桑养蚕的生产条件，提高蚕茧单产质量和综合经济效益。进一步缩短机具配置时间，实现机具高效利用，提高蚕桑生产效率和蚕农种养积极性，推动四川蚕桑产业持续发展。关键词：蚕桑；适度规模；机具配置；生产建议中图分类号：S887.3 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.19.0030 引言“川果（桑）”产业是四川省现代农业“10+3”产业体系建设的重点产业，是四川省丘陵山区尤其是民族地区强农富民的支柱产业之一。为促进四川省蚕桑丝绸产业高质量发展，2021年四川省经济和信息化厅等单位共同印发了 四川省贯彻落实 蚕桑丝绸产业 高质量发展行动计划（20212025年）实施意见，明确提出要推进标准化蚕桑基地建设，将蚕桑种养机械纳入农机发展重点，因地制宜示范推广省力高效的新机具、新装备。普格县是国家乡村振兴重点帮扶县，蚕桑产业是该县巩固拓展脱贫攻坚成果的关键，蚕桑种养机械化生产是普格县乡村全面振兴亟需补齐的突出短板。普格县立足现有的4个蚕桑乡镇，在稳定生产中逐步扩大栽桑面积，逐步向1 800 m以下河谷地带乡镇辐射，每年高标准建设12个蚕桑示范基地1。2020年普格县桑园种植面积约1 400 hm2，年养蚕量21 987张，年产值4 879.6万元，蚕农年增收约945万元2。20232025年，普格县预计在现有2.5万亩（1 666.8 hm2）桑园的基础上依托乡村振兴项目建设，增加到3.0万亩（2 000.1 hm2）以上；全县先建后补养蚕大棚60个，共计1.2万m2，实现产茧2.3万担（1 150 t），蚕农收入5 300万元以上3。目前规划修建养蚕大棚36个（蚕台、蚕架），配套小蚕共育室18个，每个50 m2；储桑室36个，每个20 m2。近年来，四川蚕桑创新团队桑园机械化研究岗位、养蚕机械化研究岗位，立足岗位职能职责，辅以乡村振兴项目作支撑，经广泛调研、试验，探索蚕桑适度规模机械化生产机具配置方案。本文以四川省普格县为例，分别介绍了桑园管理、养蚕主要环节的具体机械及其技术参数，以当地40 亩桑园为一个单元提出了具体的机具配置方案，并进一步提出生产建议，以此指导蚕桑产业生产规范化、标准化。1 桑园机械及机具配置建议1.1 微耕机微耕机是一种微型耕作机器，以柴油机、汽油机为动力，经变速箱变速后，由耕刀输出对土壤进行切割，具有旋耕、深耕功能，小型微耕机如图1所示，部分典型微耕机技术参数如表1所示。1.2 背负式除草机背负式除草机主要用于桑园地面除草，以汽油机或电动机为动力，配139F汽油机，有专用除草轮传动箱，配直刀片、圆刀片和锄草轮，具体如图2所示。1.3 履带式喷（风）雾机履带式喷（风）雾机是一种由履带车搭配喷（风）雾机构成的喷药装置，如图3所示，其典型机具技术参数如表2所示。基金项目：四川省衔接推进乡村振兴科技专项（2022ZHXC0063）；四川蚕桑创新团队（SCCXTD-2023-16、SCCXTD-2023-17）作者简介：杨昌敏（1986），女，四川汶川人，硕士研究生，高级工程师，研究方向为农业机械化。通信作者：赵帮泰（1981），男，四川泸州人，本科，研究员，研究方向为农业机械化。南方论坛122023 年 10 月上South Forum图1小型微耕机表1微耕机参数型号名称参数微耕机（配178柴油发动机）配套动力：4.0 kW生产率：0.8亩/h1.0亩/h耕深10 cm耕宽：100 cm作业速度：0.1 m/s1.3 m/s1WG4.1型四驱微耕机配套动力：4.1 kW外形尺寸：1 660 mm740 mm640 mm生产率：0.8亩/h1.6亩/h耕深：10 cm15 cm耕宽：40 cm70 cm作业速度：0.5 km/h1.4 km/h1WG4.1Q-L型微耕机配套动力：4.1 kW外形尺寸：1 400 mm440 mm740 mm生产率：0.8亩/h1.5亩/h耕深：10 cm15 cm耕宽：35 cm65 cm作业速度：0.5 km/h1.3 km/h图2背负式除草机1.4 电动修枝剪电动修枝剪是由电池组、剪刀、导线和背包组成的电动修枝机构，常用机型的参数为：电池DC43.2 V/4.4 Ah，剪切直径040 mm，充电4 h，工作6 h9 h，具体结构如图4所示。1.5 枝条粉碎机枝条粉碎机由动力装置、传动装置、粉碎装置、行走轮、机架、壳体等组成，用于桑枝条粉碎，一般以汽油机、柴油机或电动机为动力，带动辊刀旋转切碎桑枝，具体结构如图5所示，可用机型参数如表3所示。图3履带式喷（风）雾机表2履带式喷（风）雾机参数型号名称参数履带式喷雾机（配170F汽油机）履带车配套动力：4.0 kW载重：450 kg药箱：420 L喷药量：10 L/min25 L/min履带式风雾机（配168F汽油机）履带车配套动力：4.0 kW载重：450 kg药箱：420 L喷药量：13 L/min22 L/min图4电动修枝剪图5枝条粉碎机2023 年 10 月上南方论坛13South Forum1.6 电动三轮转运车电动三轮转运车由直流电驱动，实现田间物料转运，可配60 V/20 Ah的动力电瓶等，最大载重量为450 kg，行驶速度为10 km/h60 km/h，具体结构如图6所示。图6电动三轮转运车1.7 桑园规模生产机具配置建议桑园机械化生产是发展现代蚕桑产业、实现蚕桑轻简高效管理的重要途径，可有效降低劳动成本，大幅提高桑园管理的工作效率，实现栽桑养蚕省力高效，助力现代蚕桑产业高质高效发展4。以40亩桑园为一个单元，桑园生产机具配置表如表4所示。表4桑园生产机具配置表（以40亩桑园为单元）管桑用具类别 单位 数量规格备注微耕机台1耕深10 cm旋耕土壤，剪伐后10亩/天12亩/天背负式除草机台21亩/h1.5亩/h打草、割草履带式喷（风）雾机台1药箱420 L喷药、喷叶面肥电子秤台1150 kg桑叶称重电动修枝剪台3剪切直径040 mm桑枝剪伐，可联合配置短手柄剪、长柄手剪2 养蚕机械及机具配置建议2.1 小蚕共育小蚕共育是由空调、超声波补湿机、紫外线消毒灯、换气扇、电辅热、微电脑控制器及补湿管道组成的，人工预调节温湿度的系统。小蚕共育所需的具体参数如表5所示。2.2 蚕房电动消毒机消毒是防治蚕病的重要措施，移动、自走式电动液体蚕房消毒机主要用于对桑叶、蚕房环境进行消毒处理，蚕房电动消毒机主要参数如表6所示。表5小蚕共育需要的参数要求型号名称参数小蚕共育面积：50 m2温度控制范围：25 28 湿度控制范围：72%78%换气量：70 m3/h100 m3/h控制系统：PLC程序控制表6蚕房电动消毒机参数型号名称参数蚕房电动消毒机动力：DC48 V动力电瓶2组最大载药量：250 kg喷雾压力：0.2 MPa0.4 MPa喷水量：13 L/min18 L/min工作续航能力4 h行驶续航：30 km2.3 大蚕饲育蚕架多层、升降式大蚕饲育蚕架，利用行走轮可实现蚕架整体水平方向的左右移动，提高蚕房利用率，节约蚕房面积50%以上，大蚕饲育滑轨式蚕架现场安装效果如图7所示，主要技术参数如表7所示。图7滑轨式蚕架表7大蚕饲育蚕架参数型号名称参数滑轨式蚕架外形尺寸：3 000 mm1 495 mm2 506 mm蚕台尺寸：3 000 mm1 400 mm50 mm蚕台数量：46个蚕台层间距：280 mm养蚕面积：25.2 m2上簇时蚕台层间净空距：750 mm2.4 切桑机小蚕躯体小，口器较为娇弱，移动距离和对桑叶的感知距离较小，按标准切割桑叶是每日饲育小蚕表3枝条粉碎机参数项目额定功率/kW传动方式最大粉碎直径/mm粉碎后颗粒大小/mm生产效率/（kg/h）汽油机动力粉碎机4/7.3、8.5、9皮带传动50/80530200400/600800电动机动力粉碎机3/7.5皮带传动50/80530200400/600800南方论坛142023 年 10 月上South Forum（下转第25页）的一个重要环节5。切桑机主要用于三龄起蚕前桑叶的切块处理，可以将桑叶均匀切割成块状，一次成型，作业现场如图8所示，切桑机参数如表8所示。图8切桑机工作图表8切桑机参数型号名称参数切桑机配套功率：1.5 kW切桑效率：200 kg/h800 kg/h切桑宽带：10 mm、20 mm、50 mm2.5 采茧机采茧机主要用于从纸板方格簇上自动采摘蚕茧，可提高生产效率，节约人工成本。采茧机作业现场如图9所示，具体作业参数如表9所示。图9采茧机现场作业图表9采茧机参数型号名称参数采茧机配套功率：1.5 kW适用方格簇：1213孔纸板方格簇采茧速度：10盘/min，约1 500枚茧/min2.6 规模养蚕机具配置建议传统养蚕大多使用一家一户自建或改建小型蚕棚作为饲育室的方式，配套设备较为简陋，抵御病害、桑叶短缺等的能力较差，整个饲育环节基本依靠经验和人工作业完成6。机械化养蚕以建设标准化、规模化、智能化养蚕棚为主，以共育室、贮桑室、消毒池等为辅，配备相关的传感器、控制器等，能有效减轻人工劳动强度，提高桑园的抗风险能力和效益7-8。以 40 亩桑园为例，每季最大养蚕量30张，其养蚕机具配置表如表10所示。表10养蚕机具配置表（以40亩桑园为例，每季最大养蚕量30张）类别单位数值规格备注组合蚕棚养蚕棚m2600/贮桑室m2130/小蚕共育室m250/满足共育要求消毒池口2/建议设置2.5 m2 m、1.5 m2 m两个蚕台大蚕饲育蚕架组60/可调节蚕床层2403.0 m1.4 m金属包胶养蚕机具蚕房电动消毒机台1最大载药量250 kg/给桑车台6载重40 kg50 kg/切桑机台1切桑宽带10 mm、20 mm、50 mm一次性成型蚕体喷粉机台6/补湿机台1/电子秤台1150 kg桑叶称重养蚕用具纸板方格簇片6 0001213孔/蚕台网张4801.5 m1.7 m/蚕台布张4801.5 m1.7 m/采桑筐个304040 kg视采桑人数和养种量而定养蚕用工三龄人3/采、养一体四龄人56/采、养一体五龄3天至上簇人6/采、养分离，另杂工1人上簇人15/1天上簇采茧人8/按计件2天完成2023 年 10 月上南方论坛25South Forum过程中，智能拼配生产至关重要，在研究智能拼配生产线的过程中，课题组经过一系列调研和试验，最后确定相关设备设计方案。在设备设计过程中，考虑到茶企对茶叶加工设备要求的不断提高，融入节能化、轻便化、降污化、人性化、集成化、美观化等现代设计要素，在已有加工设备的基础上改进更新，在部分方面进行改革创新。而在设备操纵系统中需要结合现代智能技术，实现智能化操作及数字化管理。目前，该拼配生产线在多家茶厂已投产使用，客户使用反馈效果较好，后续也将结合客户提出的建议，对现有设备不断进行改进，缩短设备更新迭代周期。此外，将加大对该设备的推广力度，不断增加客户对智能拼配设备的了解和认可。随着茶叶在终端消费圈的日益兴起以及国家和地方政府对茶产业重视程度的不断提升，加之茶叶种植补贴以及购机补贴政策的逐步落地，将会有更多的科研人员投身于与茶叶相关的行业中。相信在相关人员的共同努力下，将缩短茶叶精制设备更新迭代周期，提高设备推陈出新的频次，进一步促进茶产业高质量发展。参考文献：1 廖勤明，莫怀鸿.茶叶现代加工技术和装备的研究与推广J.南方园艺，2015，26(4)：28-32.2 叶湘生，杨开新.浅谈红茶拼配机械化 J.茶叶通讯，1990(1)：47-48.3 林剑素，林智.乌龙茶拼配生产线的探讨 J.福建茶叶，1997(4)：26-27.4 黄剑虹，程斌，姜晓亮，等.茶叶精制筛分自动化生产线技术与应用J.中国茶叶加工，2016(6)：56-61.5 丁勇，徐奕鼎，王烨军.工夫红茶精制中色选技术应用研究J.中国茶叶加工，2009(3)：22-23+26.6 周天山，方世辉，段成鹏，等.基于色选技术的陕南工夫红茶精制工艺J.中国茶叶加工，2014(3)：33-37.7 王小勇，庄翔宇，方世辉.浅谈茶叶精制机械的现状和发展J.现代农业装备，2021，42(5)：73-77.8 鲁宝樑.茶叶拼配与做大做强C/上海市茶叶学会.上海市茶叶学会20072008年度论文集.出版者不详，2008：92-95.9 陈美柑.乌龙茶实用拼配技术J.福建茶叶，2013，35(2)：14-18.10 王国海.滚筒匀堆机在茶叶拼配中的实践 J.广东茶业，2003(1)：31-32.11 鲍丽云.矩形料仓式茶叶匀堆机的研制与运用J.现代农业科技，2018(10)：194+197.12 危赛明，罗星火，陈炳生，等.自动化、清洁化白茶精制加工生产线研究及应用J.中国茶叶加工，2021(4)：10-15.13 张铭铭，唐小林，范起业，等.我国茶叶机械研究进展与展望J.中国茶叶加工，2021(4)：5-9.3 结束语蚕桑产业是四川省的优势特色产业，历史悠久、底蕴深厚，在全国占有举足轻重的地位。普格县地理条件优厚，具有大力发展蚕桑产业的独特优势，近年来，随着蚕桑产业不断发展，养蚕量逐年增加，蚕桑机械化生产已成为其解决劳动力缺乏问题的主要手段9-10。研究蚕桑适度规模化生产机具配置方案，可为种养户提供参考，合理利用资源，改善栽桑养蚕的生产条件，提高蚕茧单产质量和综合经济效益。参考文献：1 苏小东，苏莉，陈义安.蚕桑产业助力彝乡普格乡村振兴的思考J.四川蚕业，2023，51(1)：21-23.2 阿衣莫，郭朝安.普格县蚕桑产业现状及发展对策J.四川蚕业，2019，47(3)：25-27.3 郭朝安.普格县蚕桑产业扶贫的实践与成效J.四川蚕业，2021，49(1)：8-10.4 杨昌敏，易文裕，王攀，等.四川桑园施肥技术现状及机械化需求调研J.四川蚕业，2020，48(4)：10-12.5 赵帮泰，叶江红，郭曦，等.国内养蚕机械化设施研究现状、问题及建议J.四川蚕业，2018，46(3)：1-4+12.6 张勍，赵帮泰，梅林森，等.机械化技术在四川蚕桑综合利用中的应用及发展趋势研究J.南方农机，2021，52(8)：9-10.7 娄利峰，万荣华，丁刚林，等.浅论蚕桑生产适度规模经营J.蚕桑通报，2003(3)：55-56.8 佘柳涛，钱小兰，朱秀凤，等.推行适度规模经营 提升蚕桑产业优势J.中国蚕业，2003(2)：53-54.9 余中来，余宇婷.推行家庭农场经营模式 促进蚕桑产业转型发展J.中国蚕业，2017，38(1)：44-47.10 党月婷.蚕业家庭农场适度规模经营研究D.杭州：浙江大学，2018.（上接第14页）