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根茎类中药材生产机械化技术发展探讨


农业的根本出路在于机械化

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  【摘要】中药材的种植和生产是农业古老而传统的产业。近几年来,这一传统产业在山西省运城市发展很快,种植面积不断加大,培育、种植、生产和开发技术在不断提高,药农的收益逐年增加,但生产过程的机械化发展却很慢、且水平低。中药材种植、生产、收获过程的机械化田间作业仍有很多亟需解决的问题。本文就根茎类中药材生产过程机械化技术的现状和发展进行探究。

  一、运城市中药材种植生产基本情况

  运城市位于山西省南部,亚热带气候,境内丘陵、坡地面积300多万亩,昼夜温差大,自古以来就适宜种植多种中药材。,中药材资源非常丰富,多年来一直有着“北方药库”之称美誉。据资料查证,约有600余种野生动植物及矿物类中药材资源,其中:植物类药材500余种,可供人工栽培的多达300余种。自古以来,农民就对中药材的种植、采集、药能、应用等有所研究。中药材生产己在运城市部分县 (市、区)初具规模。据2006年运城市中药材协会统计,全市共有各种中药材67万亩,其中:野生约9万亩,栽培药材58万亩,年产药材3.3万吨,产值 2.9亿元。主要的栽培品种有: 黄芪、党参、柴胡、远志、款冬花、知母、板蓝根、地 黄、柑草、连翘、山茱萸等十几个品种,栽培面积大,产量高、质量好,占有一定的市场份额。但是中药材生产过程的机械化田间作业项目却很少,机具品种少,配套机具单一,水平较低。不能满足中药材生产田间作业技术的需要。药农对中药材生产的机械化要求非常迫切,人工收获速度慢效率低,成本高,严重制约了中药材的大面积生产和加工。农业机械化田间作业技术如何服务和满足农村特色种植业的需求,对农机田间作业市场、技术以及机具配套进行细分和研究,解决特色种植业的机械化生产需求,促进农业产业结构的调整,增加农户的经济收入。

  目前,全市共有各类药材示范区20余个,主要分部在新绛、万荣、闻喜、芮城、盐湖区、垣曲、平陆等地。种植品种形成一定规模的有柴胡、远志、生地、黄芩等,己形成了以新绛、闻喜为主的远志、半夏栽培基地,以万荣西村为主的柴胡药材基地,芮城的菊花基地。尤其是新绛县建立起全国首家万亩以上药材基地,把远志、半夏作为当地的主打产品,新绛县阳王镇就建立了2多万亩远志种植基地,有5000农户参与种植远志,注册了“峨嵋”牌商标。并且掌握了从选种、备耕、播种、管理、病虫防治、采收加工、贮藏等一整套栽培管理技术,积累了丰富的生产经验,成为有名的药材之乡、远志之乡。该基地与韩国客商定立长年收购合同,平均收购价为12元以上,亩产值1200元以上,仅远志一项当地农民人均纯收入2500元。万荣县西村乡政府近十几年来按照“生产基地化、种植规模化、加工精深化、效益最大化”的思路,大力实施“药材立乡”的战略,中药材的种植面积在大幅提升,品牌不断提高产业化进程明显加快,2006年种植2万亩比十年前的1995年的几千亩亩,面积增加了1多万亩,生产的中药材一直是国内20多家药品生产大中型企业的原药种植基地,主 要药材产品远销国内外,深受广大客商的喜欢。药农的种植效益和收入逐年增加。从目前的发展情况来看种植面积还要增加。

  二、根茎类中药材特性和生产机械化技术要求

  中药材生产过程的机械化。主要是根类、根茎类、薯类中药材的挖掘收获为主,要对根茎类中药材的挖掘首先要分清它的种类和生长特征,才能选择配套不同的机组进行作业。不同的作业时间对机具配套也有不同的要求,80%的中药材在晚秋初冬季收获,但秋季雨水较多,土壤湿度大,作业阻力小,但土壤粘度大,清选分离困难大。要求作业速度要慢。春季收获约占20%,且大部分是多年生长根茎类中药材,春天雨水少气候干燥,土壤板结阻力大,药材和土壤的粘连严重,对驾驶员的操作技术和收获机具的强度要求较高,如果机具的选择不合理很容易伤害药材的品质。中药材的品种和种类较多,在进行机械化收获前首先要分清它的特性,不像收获小麦、玉米那么简单易行。

  1、根类、根茎类中药材的种植与生长特性
  根类――中药材主要有:辣根、黄芪、党参、柴胡、远志、款冬花、板蓝根、柑草、连翘、山茱萸。根类中药材生长深度一般在0――350毫米,直径在5――60毫米,根茎类――地 黄、贝母、芦笋、瓜蒌、知母,根茎类中药材生长深度一般在50――430毫米,根类、根茎类中药材统称根类,不同的直径、形状和生长深度以及自身不同的生物特性,有些纤维多,木质性强,根茎结实,不易断,容易收获,有些含水很高,非常嫩脆,容易断裂破损,对机械化收获作业的要求较高,根据不同的中药材生长习性,要采用不同的机械化收获方式,才能保证不能因为收获作业影响中药材的质量品质。

  2、中药材机械化收获机具的配套和存在的问题
  当今,中药材机械化收获的主要机具,以薯类挖掘机代替中药材收获机,品种很少,机具单一,根据不同种类的中药材,可选择互换配套的机具没有。薯类挖掘机械的工作原理,主要是往复抖动筛子和链条加抖动筛子两种,往复抖动筛子的摆动幅度,筛子栅格的疏密、宽窄和筛子的长度大都是不可调的,根本不能满足中药材收获的需要,没有真正的中药材专用收获机。
  薯类挖掘机收获后的根茎类药材散落在收获后的土壤表面,没有收集车,需要二次人工检拾,增加成本。薯类收获机没有收集车,是因为土豆,红薯类作物亩产高,在挖掘机上带收集车有一定的困难,根茎类 中药材的产量较低,挖掘、收集一次完成复式作业,可以减少损失、浪费和降低收获成本。

  三、中药材生产机具的选用与配套

  目前,在中药材生产过程机械化中,播种和中耕使用的大部分机具是通用机械,基本上能满足,但对一些籽粒直径较小、带颖壳的,而且要求播种深度较潜的中药材的播种,需要高精量的播种机。存在主要的困难和问题还是根茎类中药材的收获,根茎类中药材的人工收获劳动强度大效率低成本高,农户迫切要求机械化收获,但根茎类田间收获机械目前很少,专用机具更少,可选择的范围不多,配套非常困难,根本不能满足中药材生产过程机械化的需求。解决根茎类中药材收获的机械化,只能在现有的少量的机具中选择。

  根据中药材的种植特点要求,在主机与农机具配套中,匹配要合理,在不同种植深度和种植行宽,选用不同的作业机组。行宽在15-30厘米深度在60厘米的可采用大型多行50马力以上的作业机组,一次收获多行;行宽在30-60厘米深度在30厘米的可采用小型单行40马力以下的作业机组。

  四、中药材机械化生产田间作业操作技术

  中药材机械化生产田间作业操作技术直接关系到产量、品质和收益,是否收获的干净,一方面在于机具的配套,另一方面主要在于驾驶员田间作业对于机组驾驶和操作。
  根茎类中药材大多生长在地表以下20-35厘米的土壤中,其中一部分比较大的和长根类的最高深度可达到40-60厘米,机组作业负荷较大,作业行进速度慢,对机具的配套和驾驶员的操作技术要求都很高,一般要进行专业操作技术培训以后,才能保证田间作业的正常进行。机组的匹配要合理,连接部件要牢固,不能大马拉小车,更不能小马拉大车。对驾驶员的田间作业技术要求,主要有以下几点:
  1、 选择档位要合理,采用油门要适当,发动机转速不能太高,否则,振动筛运动频率过高,运动件容易损坏。前进速度和振动筛运动频率都要适中,过高过低都不合适。
  2、 在田间作业中驾驶员对拖拉机的控制要保证尽量直线行驶,不要随意改变前进的方向,左右摇摆偏离前进的中心线,形成曲线行使,否则,会增加机组工作阻力,影响作业效率和作业质量。
  3、机组在田间作业中经常要遇到调头、翻越田埂、地块转移等。机组作业快到地头,需要转弯时,必须在直线行使状态时,先提升机具再调头行驶,绝对不能带作业负荷转弯调头,不然就会造成牵引部分机具的机械部件的变形和损坏或加快磨损。
  4、在机组的田间作业中对机具提升和下降的操作,应使用力调节液压手柄操作,处于工作状态时应在力调节位置,这样主要是保证机组在作业中拖拉机和机具之间有小范围相对的浮动,在遇到地面不平和土壤比阻突然发生变化的瞬间,拖拉机和农具之间的上下运动在一定的范围内是可变化的,不至于损坏机具。
  5、拖拉机的液压提升臂与农具牵引点的连接,既要保证左右高度水平,还要保证拖拉机和机具在前进方向的同一中心线上。液压提升臂两边的可调节的链条,不要调的太紧,要保持机具和拖拉机之间有小范围的左右游动,在作业行驶中,机具处于浮游的状态,即使拖拉机在前进的同时有小范围的左右摇摆和地面高低不平的颠簸,也不会影响机组的正常工作或损坏机具。
  6、中药材的种植有相当一部分采用塑料地膜覆盖技术,还有一些药材是多年生长植物,杂草多,茎干和叶蔓在收获前没有清理干净,这些残留的地膜和植物秸秆,在机组作业时这些杂物很容易阻塞和缠绕到运动的机组的部件上,增加了作业阻力,也很可能损坏机具,必须及时清理残留地膜与杂草,保证机组正常工作。
  7、有一部分机手对拖拉机的配重铁块的使用认识不足,甚至有误区,认为安装了配重铁块要消耗拖拉机的功率,安装可多可少或者不装。尤其是大马力拖拉机进行田间作业,应根据负荷的大小,适时调整,选择最佳配重,达到即不多也不少。大马力拖拉机从事根茎类中药材的田间收获作业,由于作业负荷一般都较大,拖拉机配重的标准配置太少,在进行田间作业时,作业机组前进速度慢,纽矩较大,发动机转速中速偏大时就出现后驱动轮打滑现象,这时在后轮上适当加配重,增加驱动轮重量提高附着力。在标准配置的基础上,再加重300-500 公斤。如果后轮加装有困难,可在驾驶室放置适当的面包铁块,解决加重问题,增加附着力,提高作业效率。
  8、一大部分中药材的种子直径特别小,比较轻,外型又不规则,而且价格比较贵,每亩土地的播种量很小,出苗、抓苗,保苗难度较大。播种前,对种床的土壤条件要求很高,在播种时土壤的温度、湿度以及播种的深与浅,都会直接影响出苗率。播种,还是像种麦子一样要细耕、细耙,保证土壤一定的干湿度、松软度,为了保证播种均匀,需给种子里掺上一定量的细土或细沙,增加体积,节约种子。因为种子太小太小了。

  五、中药材生产机具的开发与研究与培训

  中药材生产的机具多大部分是通用农业机械,本文就根茎类中药材收获机具开发与研制,仍然是以薯类、根茎类的播种,收获、分类、加工和处理为主。主要从两个方面考虑: 一方面是改进部分薯类收获机械;一方面是新机具的开发生产。
  1、根据药材的种植规模和品种要求,从国外引进技术先进,生产效率高的中药材生产机具,但先进国家中药材的种植和生产很少,选择引进薯类收获机械,进行改进,与我国的拖拉机组合配套。主要是满足种植集中面积大中药材生产区域。
  2、对种植品种单一且面积大的地区研制具有地方种植特色的专用机具,根据根茎类中药材的生长特性和收获的技术要求,对通用的薯类收获机械进行技术改进,满足根茎类中药材的收获要求。
  3、中药材生产全过程的机械化技术人员的培训,包括两个方面:一是中药材生产机具的田间作业技术;二是中药材收获后的机械化加工,进行加工粗加工以后的中药材在进入市场。可以提高价格,减少运输。
  4、根茎类中药材的生长较深,农机田间作业负荷大,使用100马力以上的大型四轮驱动拖拉机,作业效率高,收获质量好,对深度在地面一下70厘米以上根茎类中药材都可以直接收获。
  5、中药材的收获与加工还处于简单加工、粗放经营和价格竞争阶段,中药材产业的创新力度不足,缺乏有实力上规模的企业,90%以上中药材没有经过任何加工直接出售的市场,甚至在产地就直接进入市场销售,体积大、价格低、运输费用高,只有10%左右进行简单的加工,中药材的加工应分为粗、深、精加工。
  6、地膜覆盖机具技术在农业生产中已被广泛采用,根茎类中药材种植中采用机械化地膜覆盖技术,与花叶类籽实中药材相比,可以直接提高地温,保持水分,增大根茎类中药材的重量,提高产量,便于机械化收获,同时增加农户和农机户的收入。是一种低投入高产出的技术。

  作者:赵贺惠,运城市农机局


  信息来源: 运城市农机局 赵贺惠
  编  审: 李双喜     【2008-8-18】


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