我國辣木生產(chǎn)機(jī)械化需求分析與展望

鄧干然 張祖兵 金杰 鄭爽 李國杰 崔振德 李玲

摘要 辣木是一種熱帶特色作物，葉片、枝條、果莢、種子均可利用，廣泛應(yīng)用于食品、油料、醫(yī)藥、飼料、日化品及凈水等領(lǐng)域，開發(fā)潛力巨大。目前辣木已發(fā)展了茶栽式、蔬栽式、產(chǎn)籽式、飼用式等種植模式，但存在機(jī)械化程度低、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)業(yè)發(fā)展遲滯等問題。本文從推進(jìn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、降低生產(chǎn)成本的角度出發(fā)，提出了辣木生產(chǎn)需農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合，分析了辣木樹體管理、辣木園管理、辣木莖葉采收等不同環(huán)節(jié)機(jī)械化的技術(shù)思路，以期為業(yè)者提供參考。

關(guān)鍵詞 辣木;生產(chǎn);機(jī)械化;展望

中圖分類號 S233 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

辣木（Moranga spp.），為多年生熱帶、亞熱帶喬木，在亞洲、非洲熱帶和亞熱帶地區(qū)均有種植，全世界約有13個種[1]。目前，較常食用的品種有印度傳統(tǒng)辣木、印度改良種辣木（印度T.N.農(nóng)業(yè)大學(xué)的改良種）和非洲辣木（原產(chǎn)于肯尼亞及埃塞俄比亞）。辣木可用于保健食品、醫(yī)療用品、工業(yè)制品等的生產(chǎn)與開發(fā)，在中國具有廣闊的應(yīng)用前景及較好的市場價值。

中國辣木最初引種和試種可追溯到20世紀(jì)初的中國臺灣地區(qū)[2]，20世紀(jì)60年代，內(nèi)地的云南才開始引種。近年來，隨著中國與古巴在辣木領(lǐng)域國際合作的推進(jìn)，辣木產(chǎn)業(yè)步人穩(wěn)步發(fā)展階段。2012年辣木葉通過我國新食品原料的行政審批，2018年辣木莖葉列入農(nóng)村農(nóng)業(yè)部《飼料原料目錄》。目前，在云南，海南、廣西、廣東、四川、福建、貴州、湖北、河南，甚至東北都有辣木種植的報道。

中國在辣木栽培、加工利用方面已開展了大量研究，并取得一定的成效[3-18]，但辣木生產(chǎn)主要還是依賴人工，生產(chǎn)管理機(jī)械化方面尚未見相關(guān)報道。然而，要建立現(xiàn)代辣木產(chǎn)業(yè)，發(fā)展辣木生產(chǎn)機(jī)械化是一項重要的基礎(chǔ)性工作。

1 辣木生產(chǎn)農(nóng)藝模式

目前，辣木種植有一種多年收和一種一收2種。根據(jù)辣木用途，可分為茶栽式、蔬栽式、產(chǎn)籽式[19]、飼用式4種，一般來說，蔬栽式種植密度要大于茶栽式。

1.1 茶栽式

以生產(chǎn)辣木葉、莖，主要用于加工辣木茶、辣木葉粉及辣木湯料的一種栽培方式，1a可視生長情況收獲數(shù)次。此方式葉莖產(chǎn)量高，管理簡單。一般株行距1m×1.5m，種=植第1年冬，主干距地面60cm處截干，次年開始養(yǎng)苗，當(dāng)新苗達(dá)到采摘標(biāo)準(zhǔn)后，一次性修剪回縮，保留5～10cm的新枝，待新枝抽發(fā)性降低時，繼續(xù)往下回縮。

1.2 蔬栽式

以采收鮮幼枝葉鮮食為主的栽培方式。一般將辣木當(dāng)作蔬菜寬行窄株式種植，壟寬1m，溝寬0.5m，壟內(nèi)采用40cm×40cm密植，第1次截干采用低位剪苗法，距地面40cm處截干。每次采收完后，立即進(jìn)行修剪回縮。

1.3 產(chǎn)籽式

以采收種粒為主，適度兼收花、葉的栽培方式。通常株行距不低于3m，樹高控制在8m以內(nèi)。種植第1年冬，主干距地面80～120cm處截干，保溫過冬，次年開始培養(yǎng)結(jié)果母枝，并逐年增多，以提高產(chǎn)量。一般當(dāng)年始莢，2～3a步人豐產(chǎn)期。每年冬季可兼收1次辣木葉，加工成茶或葉粉;冬截枝干，可切片制成湯料或作辣木加工原料（如泡酒、制作飼料等）。

1.4 飼用式

作為新型優(yōu)良的動物飼料資源[2O]，飼用式辣木是以采收嫩莖葉用作飼料的一種栽培方式。因采收要統(tǒng)籌考慮營養(yǎng)成份與生物量，一般比蔬菜辣木要老些，新鮮或干燥處理的辣木莖葉均可利用。為更好更快生長，在辣木的生長期，常需修剪枝條，而修剪下的辣木枝葉是很好的家畜食物。飼用式辣木一年可收割數(shù)次，種子可作為雞、鳥的飼料，莖葉中高附加值的藥用成分提取后，其殘渣亦可發(fā)酵制成辣木飼料。

2 辣木生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)需求

當(dāng)前，辣木生產(chǎn)管理機(jī)械化技術(shù)需求重點，為辣木樹體管理、辣木園管理、辣木莖葉采收等方面。

2.1 辣木樹體管理

辣木樹體管理包括采收嫩梢葉片、果實的修剪以及衰老株復(fù)壯。辣木一年如不修剪，會長2～3m，若多年不修剪，會一直長至8～10m。因此，必須及時整株修剪，抑制頂端生長優(yōu)勢，促生側(cè)枝，培養(yǎng)骨干枝，形成健壯、合理的骨架，以利后期豐產(chǎn)。實際操作過程中，為采收方便，常通過不斷修剪采收，迫使樹形低矮，把辣木高度維持在1.5m左右，以利嫩梢、葉片、嫩莢、種子采摘。

辣木樹體管理是一項需常年進(jìn)行的工作，需消耗大量的勞動力。從提高工作效率、降低人工成本和勞動強(qiáng)度角度考慮，亟需解決機(jī)械化問題，尤其是根據(jù)不同用途而設(shè)計的專用修剪機(jī)械或修剪收獲機(jī)械。

2.2 辣木園管理

辣木園管理主要是中耕除草。辣木是深根系作物，根系可生長到地面70cm以下，吸收根大部分集中在30～40cm土層，根系橫向擴(kuò)展不大。通常每年3～4月雨季來臨前和10～11月植株過冬前，需對辣木園進(jìn)行中耕除草。鏟除的雜草直接覆在地表，能增加雨水向土壤的滲透，減少地表水分蒸發(fā)，疏松土層，有利根系擴(kuò)展。在雨水充沛的夏季，因雜草生長迅速，也需經(jīng)常除草，以防止雜草與辣木爭肥或覆蓋，影響辣木生長。

對辣木園管理來說，中耕除草是一項常年進(jìn)行、勞動強(qiáng)度較大的工作，需消耗大量的勞動力。從提高工作效率、降低人工成本和勞動強(qiáng)度角度考慮，辣木園管理需要解決機(jī)械化問題，尤其是根據(jù)辣木園農(nóng)藝特點而設(shè)計的松土除草機(jī)械。

2.3 辣木莖葉采收

作為鮮食辣木菜，需盡可能保持柔軟枝葉的完整性，機(jī)械采摘很難做到這點，只宜人工采摘。如枝、葉作為茶或飼料等再加工的原料，不要求枝葉的完整性，可考慮機(jī)械化采收。辣木莖葉產(chǎn)量按每8周收割一次，每公頃辣木鮮莖葉年總產(chǎn)量可達(dá)53t[21]，以人工作業(yè)每天收割1t計，僅收割即需53個人工，即每公頃僅收割的人工成本將超過人民幣5000元以上。這種高強(qiáng)度的勞動，就目前農(nóng)業(yè)勞動力日漸老化情況下，難以保證及時找到足量適合的勞工。從提高工作效率、降低人工成本和勞動強(qiáng)度角度考慮，辣木莖葉采收需解決機(jī)械化問題。

3 辣木生產(chǎn)機(jī)械化的主要技術(shù)思路

3.1 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的辣木栽培模式

要發(fā)展機(jī)械化，農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝融合統(tǒng)一是基礎(chǔ)，兩者只有高度結(jié)合，才能充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械和種植技術(shù)的潛力[22]。辣木生產(chǎn)的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合，在栽培模式上，主要是預(yù)留農(nóng)機(jī)作業(yè)、操作（特別是收割環(huán)節(jié)）運(yùn)行必須的空間，避免農(nóng)機(jī)與作物發(fā)生沖、撞、壓。

首先，是辣木種植行距問題。對于機(jī)具騎跨辣木行的作業(yè)模式，要求種植溝夠?qū)挘阋宰屚侠瓩C(jī)或動力設(shè)備行駛輪通過，同時幅寬不超出拖拉機(jī)的內(nèi)輪距，當(dāng)溝寬、幅寬同時滿足拖拉機(jī)的相關(guān)參數(shù)，才不會發(fā)生農(nóng)機(jī)與作物的碰撞、碾壓，導(dǎo)致農(nóng)機(jī)具或作物損傷。例如，若預(yù)定使用90馬力拖拉機(jī)，辣木種植時，溝寬應(yīng)不低于50cm（拖拉機(jī)輪胎寬度45cm），幅寬應(yīng)不大于110cm（拖拉機(jī)內(nèi)輪距118cm）。機(jī)具行間作業(yè)模式，要求辣木種植溝寬能讓整個拖拉機(jī)或動力設(shè)備通行，但種植幅寬不受拖拉機(jī)內(nèi)輪距限制。例如，若預(yù)定使用90馬力拖拉機(jī)，辣木種植時，溝寬應(yīng)不低于250cm（拖拉機(jī)寬度約230cm），還需留適當(dāng)余量，幅寬不大于2倍作業(yè)機(jī)具工作幅寬（機(jī)器往返每次作業(yè)一半幅寬）。

其次，是辣木截干高度問題。對于機(jī)具騎跨辣木行的作業(yè)模式，以90馬力拖拉機(jī)為例，其底盤離地間隙約45cm，辣木截干高度必須低于此數(shù)（如考慮浮土、拖拉機(jī)輪胎下陷，截干高度則應(yīng)更低），一般應(yīng)不超過40cm，才能保證拖拉機(jī)的安全通過。但若使用高地隙拖拉機(jī)，截干高度80cm甚至更高也可以。但一般辣木種植地的坡度、耕地平整度難以保證高地隙拖拉機(jī)安全作業(yè)，加之高地隙拖拉機(jī)價格高、用途少，極大提高了整套機(jī)具的購置與使用成本，限制了高地隙拖拉機(jī)的使用。機(jī)具行間作業(yè)模式，因拖拉機(jī)行駛在壟溝內(nèi)，截干高度不受拖拉機(jī)底盤高矮的限制，但往往需設(shè)計成左右對稱、伸出拖拉機(jī)外懸掛作業(yè)模式，目前市場上尚未見此類產(chǎn)品，技術(shù)難度較大。

綜上所述，當(dāng)前實際生產(chǎn)所實施的農(nóng)藝模式，并不適宜使用機(jī)械化作業(yè)，要實行辣木生產(chǎn)機(jī)械化，需根據(jù)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的基本原理，另行研制新型的辣木栽培模式。

3.2 辣木樹體管理機(jī)械化

辣木樹體管理機(jī)械化主要為修剪設(shè)備?？煞譃樾拗艉蜋C(jī)械式修剪機(jī)。

修枝剪有手持式和電動式，技術(shù)均比較成熟。選擇手持式修枝剪主要考慮可修剪枝條直徑、修枝剪自身的重量、剪刃的耐磨性、省力設(shè)計、人體工程學(xué)等。而電動式修枝剪除需考慮手持式問題外，還需考慮噪音、充電、電池工作時間、刀片更換等問題。這類修剪工具為逐條修剪，工作效率較低，且3cm以上大枝條一般就無法使用。對于較高枝條的修剪，雖可使用高枝剪，但高度也在3m以下。機(jī)械式修剪機(jī)，一般指以汽油機(jī)為動力的修剪設(shè)備，按工作原理可分為鏈條鋸式、旋轉(zhuǎn)刀式、尼龍繩式等。機(jī)械式修剪機(jī)可批量快速修剪枝條，其中，鏈條鋸式修剪機(jī)可修剪大枝條，旋轉(zhuǎn)刀式可修剪小些的枝條，尼龍繩式修剪柔軟嫩枝。

3.3 辣木園管理機(jī)械化

對茶栽式種植，可使用微耕機(jī)進(jìn)行中耕管理。微耕機(jī)是一種小型的耕地機(jī)械，以小型柴油機(jī)、汽油機(jī)或電池為動力，更換不同工作部件可進(jìn)行翻地、旋耕、起壟、開溝、雜草粉碎等作業(yè)，市場上成熟產(chǎn)品較多。

對蔬栽式種植，由于壟內(nèi)采用40cm×40cm密植，長出的辣木枝葉基本封閉了壟內(nèi)株行間，中耕機(jī)具沒有操作空間，不可能或不需要進(jìn)行中耕管理。壟溝內(nèi)除草、培土作業(yè)，可考慮使用微耕機(jī)。如果為丘陵辣木園，考慮到水土流失問題，使用手持式打草機(jī)切除過高的雜草即可，不宜過多使用翻土式除草。

對產(chǎn)籽式種植，可使用中型拖拉機(jī)對辣木園進(jìn)行中耕管理，配套松土、除草、施肥、培土、噴藥、開溝等機(jī)具，工作效率較微耕機(jī)顯著提高。

3.4 辣木莖葉收獲機(jī)械化

修剪收獲設(shè)備主要是修剪收集辣木的葉、莖，可采用一般修剪機(jī)，再增加收集裝置。如果為鮮食辣木菜，因采摘需盡可能保持柔軟枝葉的完整性，機(jī)械化作業(yè)比較困難，只宜人工采摘;如果收獲的枝、葉只作為再加工（茶、飼料等）原料，不必考慮枝葉的完整性，可考慮機(jī)械化采收，這是今后辣木生產(chǎn)機(jī)械化的研究重點，尤其是飼料用辣木，需短時集中高效采收，更需考慮機(jī)械化措施，同時農(nóng)藝方面需進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)以便設(shè)備在田間行走和作業(yè)。

3.5 其他環(huán)節(jié)機(jī)械化

辣木可用種子繁殖，也可用枝條扦插進(jìn)行無性繁殖。實際生產(chǎn)中常用種子繁殖，主要包括種子催芽、播種、營養(yǎng)袋移植、壯苗定植等幾個環(huán)節(jié)，需機(jī)械化解決的為耕整地、營養(yǎng)土配制、裝袋和定植等。

辣木籽油能夠持久保持香氣，不易氧化，是潤滑油、防腐劑、香水、唇膏、按摩油、洗發(fā)香波等日化用品的優(yōu)質(zhì)原材料。隨著辣木深加工產(chǎn)品的不斷開發(fā)，辣木籽收獲也需要機(jī)械化。如何高效采摘果莢并防止果莢在采摘過程中破裂而造成籽粒損失，同時，讓收獲的果莢脫莢，使莢、籽分離，均需要專用的機(jī)械化設(shè)備。

4 辣木生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)展望

目前，辣木產(chǎn)業(yè)尚為一個新興產(chǎn)業(yè)，面對巨大的潛在消費(fèi)市場，加強(qiáng)辣木深加工產(chǎn)品的研發(fā)和市場培育是當(dāng)務(wù)之急。然而，要建立現(xiàn)代辣木產(chǎn)業(yè)，就必須依靠辣木生產(chǎn)管理機(jī)械化。當(dāng)前，為保證辣木原料的品質(zhì)（如低農(nóng)殘、有機(jī)、新鮮），各?。▍^(qū)）辣木產(chǎn)業(yè)主要為公司自建辣木種植基地，自建工廠加工產(chǎn)品再銷售。因而，種植基地往往數(shù)百畝或更多，如未能有效解決機(jī)械化問題致使在辣木種植管理過程用工難、用工成本高，將對辣木生產(chǎn)企業(yè)造成巨大壓力。而通過提高辣木生產(chǎn)機(jī)械化水平，進(jìn)一步完善與機(jī)械化生產(chǎn)配套的農(nóng)藝技術(shù)，形成農(nóng)機(jī)農(nóng)藝有效結(jié)合、高效生產(chǎn)模式，有利于降低辣木生產(chǎn)成本，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張燕平，段瓊芬，蘇建榮一辣木的開發(fā)與利用[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，24（4）：42-48.

[2]黃麗娜，程世敏，趙增賢，等.我國辣木產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與前景[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（7）：104-107.

[3]林宗鏗，肖靖，陳振東，等.辣木產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其在福建發(fā)展前景[J].福建熱作科技，2015，40（4）：63-66

[4]梁潘霞，劉永賢，沙國新，等.廣西辣木產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及富硒辣木發(fā)展前景展望[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，37（8）：88-92.

[5]韋雪英，符策，謝君峰，等.桂西南地區(qū)辣木栽培管理技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2017，33（2）：91-92.

[6]于學(xué)安，岳發(fā)科，馮二旺保.德宏辣木高產(chǎn)栽培試驗初報[J].中國熱帶農(nóng)業(yè)，2015，64（3）：55-57.

[7]周明強(qiáng)，班秀文，劉清國，等.貴州辣木的引種栽培技術(shù)及特征特性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（8）：4086-4088.

[8]楊德平.辣木在恩施地區(qū)適宜播種期的初步研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（29）：17-18.

[9]周永萍，孫輝，燕建召，等.冀中南辣木栽培管理技術(shù)[J].河南林業(yè)科技，2016（6）：92-94.

[10]徐海軍，王書瑞，王曉飛，等.北方設(shè)施條件下辣木及改良品種生長差異性分析[J].熱帶作物科技，2017，38（s）：1397-1403.

[11]韋雪英，馮紅鈺，符策.辣木茶加工技術(shù)初探[J].中國熱帶農(nóng)業(yè)，2016，71（4）：73，65.

[12]楊洋，高航.辣木乳飲料的研制[J].山東食品發(fā)酵，2015，176（1）：37-40.

[13]匡鈺，史文斌，蘇琳琳，等.辣木蘇打餅干的研制[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（30）：74-76，94.

[14]鄭毅，祝凡，林鄲，等.辣木螺旋藻復(fù)合營養(yǎng)片劑的配方及生產(chǎn)工藝優(yōu)化[J].食品工業(yè)，2016，37（6）：166-169.

[15]陳德華，張孝棋，張惠娜.一種新型功能食用油——辣木籽油[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（5）：17-18.

[16]陸唯，武書庚，張海，等.辣木葉在家禽飼料中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國畜牧雜志，2017， 53（4）：13-17.

[17]曹玉霖，何鎮(zhèn)廷，朱彥鋒.辣木的抗腫瘤活性及作用機(jī)制研究進(jìn)展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2016（28）：1945-1849.

[18]段瓊芬，馬李一，李珍貴，等.辣木種仁凈水效果研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2008，28（3）：71-74.

[19]林新，謝岳昌，劉燕，等.辣木在廣東梅州的引種表現(xiàn)及栽培管理技術(shù)[J].中國園藝文摘，2017（2）：163-166.

[20]段瓊芬，陳思多，馬李一，等.開拓辣木飼料產(chǎn)業(yè)的可行性和必要性分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（1）：10-12.

[21] Nasrin S，Abd R A，Khan S H，et al. The effect of cuttinginterval on yield and nutrient composition of differentfractions of Moringa oleifera tree[J].Journal of FoodAgriculture&Environment;，2014，12（2）：599-604.

[22]賈健.加快農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相融合，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2017（4）：75-78.