大蒜播种机
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 大蒜播种过程特点及机械化播种迫切性1.1 播种过程特点
1.1.1农艺影响
大蒜鳞牙朝向,脊背朝向是大蒜播种时的两项重要农艺要求。这两项农艺条件对大蒜生产的产量,质量和收益产生比较大影响。甚至影响到种植是否成立的程度,如果大蒜播种时,鳞牙朝下比例比较大的话,这季大蒜种植基本上亏损。
大蒜播种时的其他农艺要求,如行距,株距,播种深度,播种时间等条件虽然对大蒜的产出效益影响也比较大,但这些条件很方便采用机械化方式去实现和控制。因而在机械化大蒜播种中,这不是主要影响因素。
鳞牙的朝向对大蒜的影响,主要是对蒜头重量和横径产生影响。依据普遍农户大蒜生产得到的经验及南京农业机械化研究所的研究表明(参考文章:金诚谦等大蒜播种时鳞芽朝向对大蒜生长发育影响的试验研究,农业工程学报,2008-04):播种时鳞芽朝下时,收获蒜头重量轻,横径小。单体与鳞牙朝上比,重量只到60%,横径只到80%(横径与大蒜价格关系是非线性关系,基本上倒立栽培产出蒜果均处于严重低价区域),倒立播种在相同条件下的产出价值仅为朝上播种产出价值的49%(相关分析见附录)。
大蒜种植时脊背朝向主要影响大蒜生长时的叶片朝向,进而影响叶片光合作用和产量。其影响的显著度不及鳞径朝向的影响,目前有这方面研究、试验及论文,但暂时没有找到。
1.1.2 劳动强度大
为保证大蒜播种时的鳞牙朝上和行株距的一致性,国内主要采用人工播种。播种时为保证鳞牙朝上,播种人员一般从蹲到跪,或者半蹲半跪的方式播种,其劳动强度可想而言。即使和其他人工作业的农作物播种比起来,其劳动强度也基本上是最大的。
1.1.3 用工集中
依据联合国统计,世界大蒜播种面积在1000万亩左右,其中中国是大蒜的主要产地,播种面积为600万亩左右。中国主要产区在山东金乡为中心,500公里范围内;大蒜播种时间主要集中在9月下旬到10月上旬;播种时由于劳动强度比较大,播种效率比较低,熟练大蒜播种人员一天仅能完成0.02hm2(0.3亩)的播种面积,一个大蒜播种季度需要几千万人天的工时。由于播种地域,时间,效率的限制,大蒜播种用工非常集中,大蒜主产区要获得播种劳力困难。
1.2 机械化播种需求迫切
中国成为大蒜的主产区,除中国部分地区大蒜个头大,质量好外,劳动力充足及成本低是一个主要因素。大蒜从播种,薄膜开口到收蒜薹、蒜苗、蒜果,每一株大蒜需要手工完成工序数5到7次,其中每一道工序,都是非常繁重的体力劳动。过去,由于中国劳动力充足,劳动力成本低,所以大蒜种植面积很大,出口量也很大。每年出口量达到200万吨以上,是中国主要的经济作物出口品种。
随着国内经济的发展,中国的劳动力正在变得不再充足,劳动力成本也正在变得越来越高,相关资料表明,从2008年到2015年,中国农业单体从业人员成本提高了3倍,新的农村体力劳动力基本上没有得到补充。这一现象逐渐使中国大蒜的生产成本快速增长。增长到一定程度,当劳动力成本到达某个临界值时,在未来十年内,大蒜将很难再在国内进行规模化生产。受到可耕种面积制约,国外不考虑农艺要求的机械化播种方式也难适应国内环境。国内一些过去的大蒜主产区,如陕西的兴平和武功,最近一些年大蒜播种面积已经大大减少,未来几年规模种植将可能会完全从该地区消失。
依据笔者山东,河南,湖北,陕西,四川等各地的调研结果,大蒜从种植到收获,单亩人工成本已经达到1200-2500元左右,而且这一成本在未来还将不断攀升;更可怕的是,在大蒜生产季节,有时候有些地区几乎找不到用工。
实现大蒜播种、收割、提薹机械化是解决这一问题关键,也是中国经济发展的必然。今天,中国粮食作物生产基本上已经完全实现了机械化,下一步在经济作物上实现机械化,是一种大势所趋。
2 国内外大蒜播种机械化情况
国外发达国家,如美国,法国,日本,西班牙等国家,在大蒜生产上基本上都实现了播种机械化。但这种机械化是受到限制的机械化,没有考虑农艺要求,无法保证鳞牙朝上。在这些国家不保证鳞牙朝上的种植是行得通的,这些国家要么可耕地面积相对宽裕,要么蒜农可以通过大蒜分级,用比较高的价格在其国内来销售这些产品,其经济效益基本上不太受到影响。
包括中国农科院在内的多家研究所,企业,农户,都在大蒜播种机械上有过尝试,开发十几种大蒜播种机产品,但受到各种技术和适应性限制,没有一种产品得到市场认可,也没有一种形成商品化广泛推广。
国外的大蒜播种机也在国内进行过市场行为,如西班牙的宝奇和法国的艾门及韩国的大蒜播种机企业等,都在国内进行试验销售,但基本上都是无果而终。新疆昭苏引进过艾门的大蒜播种机、山东莱芜引进过韩国的大蒜播种机,都没有获得农户的认可。
综合这些情况,国内基本上还没有成功的可商业化的大蒜播种机。目前以各种方式出现的大蒜播种机大致都存在着下列问题:
1 无法满足农艺要求,特别是无法满足中国特点的农艺要求。主要就是无法保证大蒜鳞
牙朝上并且直立。
2 效率限制。大蒜播种机除满足农艺要求外,还要求具有一定的效率。大蒜播种机机具复杂,成本比较高,农户采购播种自己的种植过程因为价格高而不合算;农机手购买后为大量农户服务又因为种植效率底下而不具有经济性。
3 播种机适应性差。大蒜播种机有很多适应条件,这些条件包括地域条件(影响行株距,间作等),土壤条件(土壤湿度,颗粒大小,土壤土质是粘土还是沙土),种子(种植尺度大且分布宽,选种),种植目的(苗蒜、果蒜、薹蒜或者混合目标),田亩条件(面积和形状)等。
3 商业化大蒜播种机实现技术
3.1 大蒜播种机技术要求
多项研究表明,适应国内大蒜种植方式,同时能进行商业推广的大蒜播种机,主要要解决下列技术问题:
1 为保证大蒜种植后鳞牙朝上,需要大蒜播种机解决以下三个关键技术问题
1 精密排种技术
2 大蒜鳞牙识别技术
3 直立播种技术
2 生产效率问题
必须在每个技术环节,解决其效率问题,使大蒜播种机在其运行的各个阶段均具有一致或者设计的效率。
3 适应性问题
必须在功能,性能上充分考虑中国大蒜播种的适应性,这些适应性包括地域条件,土壤条件,种植目标,种子状态,田亩条件等的限制。
3.2 现存大蒜播种机技术思路问题
国内外现存的大蒜播种机都存在技术思路问题,期望采用传统的农机技术,解决大蒜播种问题。在技术实现上几乎是不成立的。这些播种机也许能解决其中的一部分问题,但是实现商业化的大蒜播种机的技术问题是相互联系,因而只要有一个问题没有解决,这样的大蒜播种机就不具备市场价值。
所谓传统农机技术,就是通过一个连续的,系列化的方式和过程,对处理的目标无差异的处理。表现在大蒜播种机上,就是对每一瓣蒜瓣都通过相无差异的排种、鳞牙识别、倒向及植入。这一方法对于其他种子尺度小,分布有限,种植要求简单的播种,在实践上证明是行得通的,但对于大蒜播种这一直立度要求严格,种子形状复杂且尺寸大且差异大,分布广的种植,要想采用传统大蒜播种技术来实现,是很困难的,这点已经得到了客观的验证。采