我国烟草生产机械化的现状及发展

我国烟草生产机械化的现状及发展

中国的卷烟历史应该从最初的明朝万历年间开始的。从那时起，逐渐开始种植香烟。由于地域广阔，种植面积大，全国许多地方都有种植和品种，以吸烟为主的多类型卷烟逐渐形成。育苗移栽方式是烟草种植的主要方式。虽然世界上最大的烟叶生产国是我国,约占世界总产量的30%多,但是烟叶生产的机械化水平非常低,烟农人均种植面积低是烟草农业机械发展的主要制约因素,传统的烟叶种植模式种烟以人工劳动为主,人均烟田2-3亩左右,组织化程度低,烟草农业机械没有太大发展空间。随着国民经济的发展,农民工进城务工增多,使得大量的农田被相对集中起来,大大提高了人均种烟面积,烟农通过扩大种植规模增收成为可能,千家万户分散式种植的烟叶经营模式已经不能适应经济发展的要求,适度规模经营自然形成,随着烟草公司大力发展规模化种植,烟田集中度逐步增加,为高效率烟草农业机械的使用提供了前提条件。烟农生活水平的提高和收入的增加,也在客观上为烟草农业机械购置使用提供了财力保证。农业机械化水平是现代农业发展程度的重要标志。烟草农业现代化是从烟草传统农业向烟草现代化农业转变的过程,它应以规模化生产为基础,以机械化作业为标志,以专业化种植为特征,以精细化管理为手段,达到减少烟农生产投入,降低烟农劳动强度,规避烟农经营风险、增加烟农种烟收入,逐步激发烟农实现集约化生产的热情,促进烟草产业健康发展。一、机械栽植设备美国Kennco农机生产公司研发了半自动膜上打穴移栽机,采用了水轮加打穴铲式机构,可以进行覆膜的荜上移栽,其结构简单、经济实用,能根据生产实际需要调节单株注水量且实现单行和多行的膜上移栽作业。主要适合于大株距的蔬菜移栽,既可以移栽裸苗也可以移栽钵苗。还研发了配备液化气罐的“火焰燎膜”膜上移栽机,在打穴之前用火焰先在地膜上燎一个小孔,防止了在打穴过程中地膜被撕裂,但该系列产品移栽速度慢,需要专人放苗,自动化程度不高。美国移栽机公司(MechanicalTransplanter)生产了吊杯式膜上移栽机。作业时能完成膜上移栽、注水、覆土镇压等作业,由于对育苗的要求低,因此在生产中得到了广泛应用,但采由于采用了四杆机构吊杯,机械结构复杂,成本高。加拿大某公司研制的烟叶“转植机”,是融挖窑、栽烟、浇水、施肥、封土为一体的一体机,每天移栽的面积比较大,但是需要的人力多,由一台拖拉机进行牵引,4个人操作,一人负责驾驶拖拉机,一人负责添加水、肥料,二人负责分装烟苗。井关农机株式会社的渡部伸、木下荣一朗、久保环等开发的蔬菜移栽机,利用移栽装置上设置的移栽爪和推苗部件。苗在载苗台的出口分离成钵苗后,移栽到大田中由挖坑装置挖好的坑内,再由覆土装置进行覆土。日本甜菜制糖株式会社的增田昭芳,鹤龙藏,南部哲男等研发的一种用来移栽在连接起来的多个罐中生长的罐栽籽苗而不需要把它们相互分开的罐栽籽苗移栽机。以上机械都能在良好的条件下,高效地将烟苗移栽的到大田中去。日本久保田公司研发的一种全自动鸭嘴式膜上移栽机,在移栽的同时还可以完成注水和施药等作业,而且作业时可以在一垄上实现往返多行移栽,任意调节移栽株距,该设备结仅适合专业育苗方式的集约化生产,因为其结构非常复杂,成本高,对育苗要求非常苛刻。此外日本秋山产业株式会社研制的高架管理作业式AP-lH型专用烟草移栽机,主要用于烤烟大田移栽作业,配置了一次可喷雾五滴的水泵喷雾机,可用于机械喷雾,还具有烟叶采收装卸功能,而且每分钟可移栽30多株烤烟,比人工移栽快3~4倍,能大大减少人工的使用。二、改良栽植机械我国自20世纪80年代起逐步采用移栽机械移栽烟苗,移栽机械按移栽地是否覆膜可分为膜上移栽和垄上移栽。20世纪70年代末至80年代初,由中国农科院烟草研究所、河南省农业机械研究所和延边朝鲜族自治州农机研究所分别研制成烟棉移栽机、烟草移栽机和联合栽植机等,使用方便,操作简单,工效较高,栽植质量较好,之所以一直未能大面积推广应用,是由于忽略了综合经济效益而且与农艺明显脱节。近年来,随着农业科技的不断进步和农民经济水平的不断提高,对于机械移栽的要求越来越强烈且新型栽植机械不断出现。对于我国烟草移栽机研究工作主要是在引进和借鉴国外移栽机的基础上进行改进仿造,半自动机型是目前研制使用的移栽机械的重点,全自动机型均因结构过于复杂,出故障维修困难,价格过高而没有广泛推广。1990年黑龙江省农业机械化研究所设计了一台多功能烟苗栽植机,还适用于移栽玉米、甜菜、蔬菜、树苗等秧苗,而且一次作业即可完成全部烟苗栽植工序,具有适用性广、生产效率高、作业质量好、一机多用的特点。但是由于结构比较复杂,没有推广开。2000年中国农业大学研制开发了2ZDF型半自动导苗管式移栽机,能较好地保证秧苗直立度和株距均匀性且移栽的株距易于调整,是因为设计了一种栅条式扶苗器,而且该机还能移栽玉米、棉花、甜菜、树苗、油菜等作物,并且可以避免干裸根苗产生窝根现象。2001年河南省邓州丰奇集团设计了一种烟苗移栽机,经过剪叶后的托盘烟苗,分装到苗筒带内,牵引机械前进,开沟器开沟,储苗分苗装置分苗,投苗装置投苗,投苗挡铁压下苗筒内套,内套压迫苗筒下边的开闭机构张开,烟苗落下,覆土轮随即将土封好压实,完成移栽任务。能减轻移栽劳动强度,提高工作效率和移栽质量。2002年黑龙江省牡丹江烟草分公司研制的烟草移栽机,在机架的前方设置有开沟器,在机架中后部的两侧下方依次固定有挂膜轮、压膜轮和覆土轮。而且在驱动轴上固定有驱动圆盘,驱动圆盘上通过支撑架连接储水箱,储水箱的下部设置有鸭嘴形栽苗器,可一次完成开沟、定植等作业。除此之外,烟农自己也想出了大量提高移栽效率的办法,自主制造了部分适用的烟草移栽工具,如河南省洛阳市洛宁县王村乡王窑村村民王宝宁发明的烟苗移栽器结构简单,操作方便,不伤地膜,使用时可自由调节深浅,自然覆土。喀喇沁旗乃林镇农民杨占久研制成功了烤烟刨坑施肥机解决了人工刨坑施肥劳动强度大,用工多的问题。渑池县陈村乡石板沟村六旬老汉孟丙礼自制了烟苗移栽器,能大大减轻移栽劳动强度,提高栽植效率2到3倍。三、半自动化移栽机的发展趋势纵观国内外烟草移栽机械的发展和应用现状,通过对各种类型移栽机的对比分析,可以总结出未来我国烟草移栽机械的发展方向和研究重点。(1)由于导苗管式移栽机能较好地克服其他几种移栽机的缺点,是今后研究推广的重点。虽然目前钳夹式移栽机由于结构相对简单,造价较低,并且在我国有较广泛的应用。但是它生产率低、易伤苗,进一步推广受到了限制。(2)针对我国目前的国情,半自动的方向应该是烟草移栽机的研究开发的重点,因为其结构简单,价格低,适应性好,使用方便,是与我国国情相适应的机型。并且进行设计研究的时候,应向标准化、系列化和模块化方向发展。半自动化整机里面对制约生产效率的关键部件还要进一步研究。如目前的喂苗机构,都要使用人工进行喂苗,这样会限制移栽机的效率的提高,而且容易出现漏苗现象,应该加快开发喂苗时候对于人工分拣要求较低的机构或者机械自动喂苗为主、人工为辅的机构。半自动化移栽机今后的发展趋势是如何减少辅助人员,如何提高移栽机的喂苗频率,完善其栽植性能和可靠性。(3)烟草移栽机的发展既充分吸收国外的最新工程技术,又要根据我国的国情进行恰当的设计。由于我国烟草种植地区很多是丘陵地区,需要针对性的研制适合丘陵地形特点的烟草移栽机,以及对于有些种烟大省地块比较小,既研究适合大面积烟田的移栽机,也要研究适合小块烟田的小型机械,自走式小型化移栽机械以及复合机全功能型机械,这样就可以把烟农从繁杂的体力劳动中解放出来,提高他们的劳动效率,而且只有这样才可以实现烟叶种植的高度机械化,有效提高烟叶产量和质量。(4)在国家推出农民购买农机具给予政府补贴后,甚至还有各地烟草公司也给予补贴的情况下,农民购买热情高涨,但农机价格过高,限制了农民的购买能力,这是制约我国农机发展的客观事实。所以现在必须发挥现代大工业的特点,选择性能优异的产品,进行批量生产,降低移栽机的成本。(5)烟草移栽机的研制与烟草育苗设备及育苗方式紧密结合,研制适合农艺要求的移栽机械。我国许多移栽机械均是在借鉴国外先进技术的基础上直接研制出来的,育苗技术却不配套,应研究开发成本低、管理方便、有利于机械化移栽的育苗方式,完善育苗设施及相应的配套技术,实现工厂化。对于钵苗,钵体形状和尺寸的设计,尤其应当与移栽机械相结合。农机与农艺相结合的重要性尤其体现在对全自动移栽机的研究过程中,目前国外已有基于倒锥形穴盘的自动移栽机,