貴州根莖類中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展模式研究

摘" 要：中藥材產(chǎn)業(yè)是貴州省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，受丘陵山地地形地貌、基礎(chǔ)條件及傳統(tǒng)種植模式的制約，根莖類中藥材生產(chǎn)的全程機(jī)械化程度較低，以機(jī)器代替人力是貴州中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。課題組以貴州道地藥材太子參為例，詳細(xì)分析了貴州太子參生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀，并提出當(dāng)前太子參生產(chǎn)機(jī)械化裝備研發(fā)的重點(diǎn)是突破山地適用履帶式動(dòng)力底盤配套技術(shù)，研制山地適用的太子參播種機(jī)、施肥機(jī)及輕簡(jiǎn)型收獲機(jī)?；诖?，從良地、良種、良人、良機(jī)、良藝、良策全要素協(xié)同的角度，建立了貴州根莖類中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展模式的總體框架，分析了宜機(jī)化土地整治、宜機(jī)品種選育、農(nóng)機(jī)專技人才培養(yǎng)的實(shí)施策略，解析了良機(jī)獲得、良藝選擇及機(jī)藝融合發(fā)展的辯證關(guān)系，闡述了以合作社為載體 “全程機(jī)械化+綜合農(nóng)事” 一站式服務(wù)模式。貴州根莖類中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展模式可為貴州中藥材產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展及山地特色高效農(nóng)業(yè)建設(shè)提供指導(dǎo)與借鑒。

關(guān)鍵詞：根莖類；中藥材；全程機(jī)械化；發(fā)展模式；丘陵山地

中圖分類號(hào)：S232

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)" 1000-5269（2025）01-0017-09

DOI：10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2025.01.04

收稿日期：2024-06-05

基金項(xiàng)目：貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目（黔科合支撐327）；貴州山地高效農(nóng)機(jī)創(chuàng)新試驗(yàn)基地建設(shè)項(xiàng)目（黔科合服企005）；貴州省科技創(chuàng)新基地建設(shè)項(xiàng)目（黔科合中引地010）

作者簡(jiǎn)介：喻麗華（1975—），女，正高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，博士，研究方向：農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)與裝備，E-mail：yulihua01@163.com.

*通訊作者：鄭" 樂(lè)，E-mail：451016523@qq.com.

貴州省地處祖國(guó)的西南腹地，是云貴高原的一部分，境內(nèi)多高山河谷，地勢(shì)起伏較大，地貌類型多樣，山地和丘陵的面積占比達(dá)92.5%［1］。獨(dú)特的地貌、地理及生態(tài)條件孕育了貴州省極其豐富的中藥資源，素有“黔地?zé)o閑草，夜郎多靈藥”的美譽(yù)，已普查發(fā)現(xiàn)藥用植物資源達(dá)7 000多種，是全國(guó)四大藥材產(chǎn)地之一［2-3］。在全國(guó)統(tǒng)一普查的363個(gè)重點(diǎn)品種中，貴州有326種，占88.10%，有56個(gè)中藥材產(chǎn)品獲得國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)，其中天麻、杜仲、太子參、半夏、白及、金釵石斛等中藥材已經(jīng)成為聞名全國(guó)的品種資源，施秉縣的太子參、赤水縣的金叉石斛、黔南地區(qū)的刺梨等品種的種植面積和產(chǎn)量均居全國(guó)首位［4］。

隨著全民健康意識(shí)不斷增強(qiáng)，中藥材在中醫(yī)藥事業(yè)和大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的基礎(chǔ)地位更加突出。近年來(lái)，貴州省委省政府高度重視中藥材產(chǎn)業(yè)，先后將中藥材作為“五張名片”“12個(gè)優(yōu)勢(shì)特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)”重點(diǎn)打造，中藥材產(chǎn)業(yè)已成為貴州省富民產(chǎn)業(yè)、生態(tài)產(chǎn)業(yè)和大健康產(chǎn)業(yè)。但貴州根莖類中藥材種植主要依賴人工，單位生產(chǎn)成本中人工成本就占到70%～80%，隨著中藥材產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，隨之也暴露了我省中藥材生產(chǎn)科技支撐不足、勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)力短缺、勞動(dòng)力成本高等問(wèn)題，未來(lái)或?qū)⒚媾R無(wú)人種植的嚴(yán)峻形勢(shì)。高昂的人工成本不僅阻礙了中藥材規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化種植的步伐，也使得貴州中藥材在全國(guó)同類產(chǎn)品中失去競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，或?qū)⑦M(jìn)一步成為影響貴州中藥材產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的不利因素。要提高貴州省中藥材的產(chǎn)出率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，就必須提高中藥材生產(chǎn)機(jī)械化率，降低生產(chǎn)成本，貴州省根莖類中藥材產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展必須要走全程機(jī)械化生產(chǎn)的道路。

太子參是貴州省道地藥材，也是我省重點(diǎn)發(fā)展的中藥材品種之一［5］。近年來(lái)，貴州太子參產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了蓬勃發(fā)展期，種植面積達(dá)13 333 hm2以上，約占全國(guó)的70%， 產(chǎn)量約7 000 t以上，太子參產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為引領(lǐng)貴州中藥材發(fā)展的龍頭產(chǎn)業(yè)［6］。貴州太子參種植始于上世紀(jì)90年代中期，通過(guò)近20余年不斷探索、總結(jié)和發(fā)展，無(wú)論種植規(guī)模還是技術(shù)水平都取得很大的成效，進(jìn)一步提高太子參生產(chǎn)機(jī)械化水平，是太子參產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。國(guó)內(nèi)外諸多科研院所、高校、企業(yè)不斷在太子參生產(chǎn)機(jī)械領(lǐng)域開展技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)機(jī)械化生產(chǎn)，并取得了許多有價(jià)值的研究成果，但較少有學(xué)者涉及全程機(jī)械化發(fā)展方面的研究。課題組致力于貴州省太子參生產(chǎn)全程機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)的研究，通過(guò)產(chǎn)地、合作社與企業(yè)走訪調(diào)查、文獻(xiàn)資料調(diào)研及總結(jié)多年來(lái)實(shí)際參與企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)太子參生產(chǎn)全過(guò)程機(jī)械技術(shù)現(xiàn)狀，分析全程機(jī)械化發(fā)展的關(guān)鍵要素，探索全程機(jī)械化發(fā)展模式，這對(duì)推動(dòng)貴州根莖類中藥材全程機(jī)械化生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1" 貴州太子參的特性及種植情況

貴州太子參是全國(guó)有名道地藥材，以色澤光亮飽滿、塊根肥大、氣味濃厚、商品性狀良好而享譽(yù)國(guó)內(nèi)外。干燥塊根呈細(xì)長(zhǎng)條形或長(zhǎng)紡錘形，稍彎曲，表面黃白色至土黃色，頂端常有殘存的莖基或芽痕，凹陷處有須根痕，下端漸細(xì)如鼠尾。太子參植株由地上莖和地下塊根組成。如圖1所示，太子參根莖頂端一般有1～5 個(gè)莖，莖直立，單一，不分枝，基部近方形略呈紫色，上部圓呈綠色。單葉對(duì)生，倒披針形，莖基部葉鱗片狀，莖頂端葉片卵形或卵狀披針形?；ò咨?，能結(jié)實(shí)產(chǎn)生種子。如圖2所示，塊根是太子參藥用和食用部分，由地下莖節(jié)長(zhǎng)出的不定根膨大而成，多數(shù)肉質(zhì)，紡錘形，外皮淡黃色，有須根，約3～8 cm長(zhǎng)，約 0.2～0.6 cm粗，有的主根頂端能發(fā)出短根莖并形成新植株，進(jìn)而亦可形成塊根［7-8］。

貴州得天獨(dú)厚的地理、氣候條件及生態(tài)優(yōu)勢(shì)造就了太子參種植的天然沃土，形成了特有的種植模式，規(guī)模化、集約化種植成效顯著。但貴州太子參多種植于地塊狹長(zhǎng)、窄小的丘陵山地，受地形落差大、地塊碎片化、土壤黏重及基礎(chǔ)設(shè)施落后等因素的制約，使得太子參種植機(jī)械化程度不高、用工量大、人工成本居高不下。隨著太子參產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐步擴(kuò)大及農(nóng)村勞動(dòng)力短缺日益加劇，加快先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的開發(fā)與推廣應(yīng)用，大力推進(jìn)太子參生產(chǎn)的全程機(jī)械化已經(jīng)成為當(dāng)前貴州太子參產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。

2" 貴州太子參生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀與研發(fā)重點(diǎn)

貴州太子參的生產(chǎn)主要包括耕整地、開廂覆土、播種、施肥、病蟲草害防治、收獲、產(chǎn)后加工等環(huán)節(jié)。受地形、地貌、基礎(chǔ)條件的制約，當(dāng)前，太子參的田間生產(chǎn)中，除耕整地、開廂覆土等有較成熟的機(jī)型應(yīng)用外，播種、施肥、收獲、除草等環(huán)節(jié)仍采用傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式。太子參的產(chǎn)后初加工中，清洗、烘干、去須、去雜等工序已有機(jī)械設(shè)備應(yīng)用，去尾、分級(jí)、包裝則完全依靠人工完成。

2.1" 耕整地機(jī)械

耕整地是太子參種植的最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，耕整地作業(yè)一般包括深翻、整地等。太子參種植耕整地要求：耕深達(dá)15～20 cm，土壤細(xì)碎。貴州太子參種植地區(qū)多為山地丘陵，地塊小、不規(guī)整且坡度大，一般采用3.69～6.62 kW的微耕機(jī)進(jìn)行耕整地作業(yè)，常用機(jī)型有：重慶萬(wàn)虎農(nóng)機(jī)有限公司生產(chǎn)的1WG5.5-135FQ-ZC型微耕機(jī)、重慶威馬農(nóng)機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的1WG4.05-100FC-ZC型微耕機(jī)、重慶維銘機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的1WGCZ5.3-135型微耕機(jī)等。如圖3所示為重慶萬(wàn)虎1WG5.5-135FQ-ZC型微耕機(jī)，配套動(dòng)力5.5 kW，整機(jī)尺寸177 cm×136 cm×94 cm，工作幅寬135 cm，該機(jī)體積小、重量輕，掉頭及田間轉(zhuǎn)移較為方便，能較好地適應(yīng)丘陵山地小地塊作業(yè)。但微耕機(jī)一般為輪式底盤、手扶式作業(yè)，加之動(dòng)力配置不高等問(wèn)題，導(dǎo)致作業(yè)效率不高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)體驗(yàn)感較差，“無(wú)好機(jī)用”的問(wèn)題日益突出。

2.2" 種植與施肥機(jī)械

2.2.1" 開廂與覆土機(jī)械

貴州太子參種植中的開廂與覆土作業(yè)一般采用田園管理機(jī)完成。通常，種植戶采購(gòu)田園管理機(jī)后，根據(jù)太子參種植幅寬配制開廂刀具即可實(shí)現(xiàn)播種前的開廂作業(yè)，通過(guò)更換培土刀可完成播種后的覆土作業(yè)，一機(jī)兩用，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。如圖4所示為貴州太子參開廂覆土作業(yè)中最常用的機(jī)型：重慶威馬WMX650B（3TG-4）田園管理機(jī)，配套動(dòng)力3.68 kW，整機(jī)尺寸160 cm×75 cm×99 cm，凈重約98 kg。體型小、動(dòng)力輸出強(qiáng)勁、油耗低、開廂覆土效果好，且扶手可轉(zhuǎn)動(dòng)，掉頭方便，適于山地小地塊作業(yè)，深受廣大太子參種植戶的好評(píng)。

2.2.2" 播種機(jī)械

太子參塊根種呈細(xì)長(zhǎng)條紡錘形，多根須，多彎曲，個(gè)體差異大，這給太子參機(jī)械化播種帶來(lái)困難。當(dāng)前太子參塊根播種完全依靠人工完成，人工擺種是在撒肥后的廂面上按照種間距離6 cm左右（約四指寬）進(jìn)行擺種，人工塊根播種費(fèi)時(shí)費(fèi)力、一致性差，太子參播種“無(wú)機(jī)可用”已經(jīng)成為制約全程機(jī)械化生產(chǎn)的瓶頸。近年來(lái)，貴州大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械團(tuán)隊(duì)致力于太子參塊根播種機(jī)械的研究，喻麗華等［9］設(shè)計(jì)了一種太子參半自動(dòng)精密播種機(jī)，可實(shí)現(xiàn)太子參塊根的精密、有序播種，但該機(jī)采用半自動(dòng)播種模式，需人工將纏繞的太子參塊根種進(jìn)行分離，并按序擺放于傳送帶上后進(jìn)行播種。張龍等［10］設(shè)計(jì)了一種太子參直播播種機(jī)，可實(shí)現(xiàn)太子參塊根種帶播種，但該機(jī)需配套的種帶編織、種帶參種的發(fā)芽及種帶的無(wú)害化降解等技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)研究仍舊是空白。

2.2.3" 施肥機(jī)械

太子參塊根播種前需要在廂面上施底肥及中耕追肥，當(dāng)前貴州太子參種植中施底肥和追肥主要依靠人工撒施。人工拋灑施肥費(fèi)時(shí)費(fèi)力、均勻性差，且常發(fā)生重施和漏施的現(xiàn)象，撒肥作業(yè)“無(wú)機(jī)可用”是制約太子參全程機(jī)械化生產(chǎn)的又一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。2022年課題組致力于根莖類中藥材施肥機(jī)的研究，鄭樂(lè)等針對(duì)當(dāng)前貴州中藥材種植中人工施肥人力成本高、施肥不均勻的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種多功能電動(dòng)施肥運(yùn)輸機(jī)，該機(jī)主要包括運(yùn)輸機(jī)主體、施肥組件及運(yùn)輸組件三部分。施肥時(shí)，將肥料放置于料箱中，通過(guò)料箱和輸送皮帶系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)肥料的均勻撒施；農(nóng)閑時(shí)，拆下施肥組件，將運(yùn)輸平板安裝于施肥部，可作為運(yùn)輸機(jī)使用。該電動(dòng)施肥運(yùn)輸機(jī)具有作業(yè)效率高、施肥具有均勻性好、適應(yīng)性強(qiáng)、適用范圍廣、使用率較高的優(yōu)點(diǎn)。如圖5所示，該機(jī)已生產(chǎn)出第一代樣機(jī)，在太子參、半夏生產(chǎn)基地使用，施肥性能良好，受到廣大中藥材種植戶的廣泛好評(píng)。

2.3" 收獲與產(chǎn)后初加工機(jī)械

2.3.1" 收獲機(jī)械

太子參塊根為紡錘形小顆粒，且根須較多，機(jī)械采挖后莖土分離難度大。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)太子參的機(jī)械采挖及莖土分離開展了許多有價(jià)值的研究：婁帥帥等［12］設(shè)計(jì)了一款太子參聯(lián)合收獲機(jī)，該機(jī)采用履帶式的行走系統(tǒng)，集挖掘、輸送、分離、篩選及裝箱為一體，操縱簡(jiǎn)單靈活；許星等［13］設(shè)計(jì)一種具有振動(dòng)功能的太子參挖掘機(jī)構(gòu)，可有效減少挖掘阻力；陳堂［14］研制出一種以微耕機(jī)為牽引動(dòng)力的太子參振動(dòng)挖掘收獲機(jī)，該機(jī)可實(shí)現(xiàn)太子參的挖掘、輸送及莖土分離。上述研究成果為開發(fā)適用的太子參收獲機(jī)提供了有益的思路，但均未見相關(guān)機(jī)具應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

貴州太子參多種植于丘陵山地，加之土壤黏重等因素，這給貴州太子參的機(jī)械化收獲帶來(lái)困難。2014年貴州金草海藥材發(fā)展有限公司引進(jìn)了一款自走式根莖聯(lián)合收獲機(jī)，該機(jī)集挖掘、碎土分離、去雜、收集為一體，配套動(dòng)力75 kW，收獲幅寬140 cm，但該機(jī)因體積龐大、掉頭困難、參土分離效果不好等諸多問(wèn)題而無(wú)法適于貴州丘陵山地太子參收獲作業(yè)。2023年課題組聯(lián)合山東某農(nóng)機(jī)企業(yè)、貴州金草海藥材發(fā)展有限公司，基于貴州典型太子參種植區(qū)地形地貌、土壤質(zhì)地及種植農(nóng)藝要求，開展山地太子參采收技術(shù)、參土分離技術(shù)及農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合攻關(guān)，并結(jié)合動(dòng)力匹配、履帶式行走系統(tǒng)開發(fā)，研發(fā)出了輕簡(jiǎn)型太子參收獲機(jī)第一代樣機(jī)，如圖6所示。該樣機(jī)在黃平縣太子參主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，挖凈率大于80%，損傷率小于10%，收獲效率約280 m2/h，試驗(yàn)表明該機(jī)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，適于貴州太子參典型種植區(qū)使用。

2.3.2" 產(chǎn)后初加工機(jī)械

貴州太子參產(chǎn)后初加工工藝過(guò)程主要包括：清洗—烘干—去須—去球毛—二次烘干—去雜—去尾—分級(jí)—包裝［15］。初加工設(shè)備主要是通用設(shè)備或由通用設(shè)備改裝而成。部分設(shè)備是企業(yè)自主研制。以貴州黃平縣某太子參生產(chǎn)企業(yè)為例，如圖7所示，清洗設(shè)備由通用的滾筒清洗機(jī)改裝而成。該設(shè)備采用間歇工作模式，可根據(jù)太子參表面污物的情況靈活調(diào)節(jié)水量、水壓及清洗時(shí)間，一次可清洗1 000 kg鮮品。兩次烘干分別采用通用的多層帶式烘干機(jī)和箱式烘干機(jī)完成，烘干溫度可調(diào)，干燥效果較好。如圖8所示，去須設(shè)備為自主研發(fā)的磨碾式去須機(jī)，該機(jī)通過(guò)磨碾轂與磨碾網(wǎng)的擠壓和摩擦，去掉太子參的根須，并具有去須效果好、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)［16］。去球毛設(shè)備為自主研發(fā)的振動(dòng)式去球毛機(jī)，該機(jī)通過(guò)斜面篩網(wǎng)斜振實(shí)現(xiàn)球毛與太子參分離，具有分離效果好、效率高、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。去雜設(shè)備由通用的圓筒形篩分機(jī)改裝而成，通過(guò)圓筒形篩面繞傾斜軸旋轉(zhuǎn)，物料在篩筒內(nèi)做翻滾運(yùn)動(dòng)，去除雜質(zhì)，同時(shí)在風(fēng)機(jī)的作用下去除灰塵。去尾、分級(jí)、包裝環(huán)節(jié)則完全依靠人工完成，無(wú)相關(guān)設(shè)備應(yīng)用，需要大量勞動(dòng)力、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2.4" 太子參生產(chǎn)全程機(jī)械化的研發(fā)重點(diǎn)

中藥材生產(chǎn)普遍面臨環(huán)節(jié)多、人工成本高、勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題，尤其播種與收獲環(huán)節(jié)，占人工成本60%以上。中藥材產(chǎn)業(yè)是貴州省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，受先天條件限制，貴州省根莖類中藥材農(nóng)機(jī)化發(fā)展基礎(chǔ)弱、底子薄、難度大，補(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng)、因地制宜提高機(jī)械化種植水平是貴州中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。為此，以太子參為例提出貴州根莖類中藥材全程機(jī)械化發(fā)展重點(diǎn)。在耕整地機(jī)械方面，針對(duì)目前微耕機(jī)普遍存在動(dòng)力不足、作業(yè)效率不高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)體驗(yàn)感較差等問(wèn)題，應(yīng)重點(diǎn)突破山地適用履帶式動(dòng)力底盤配套技術(shù)，完成耕整地機(jī)械的迭代優(yōu)化升級(jí)，解決 “無(wú)好機(jī)用”的問(wèn)題［17］。在種植機(jī)械方面，一方面可基于太子參半自動(dòng)播種機(jī)專利的設(shè)計(jì)思路開發(fā)山地適用的太子參半自動(dòng)播種機(jī)，另一方面，可同步研制太子參塊根帶編織機(jī)與直播播種機(jī)，著力解決播種作業(yè)“無(wú)機(jī)可用”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。在施肥機(jī)械方面，可基于太子參的施肥農(nóng)藝及施肥量調(diào)節(jié)的要求，并以課題組開發(fā)的電動(dòng)施肥運(yùn)輸機(jī)為原型機(jī)，對(duì)其進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，研制山地適用電動(dòng)施肥運(yùn)輸機(jī)。在太子參收獲機(jī)械方面，研發(fā)人員可在課題組開發(fā)的輕簡(jiǎn)型太子參收獲機(jī)樣機(jī)的基礎(chǔ)上優(yōu)化迭代，減少損傷率，提高挖凈率、莖土分離效果，進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)具在丘陵山地的適應(yīng)性和操作的便捷性，切實(shí)破解山地黏性土壤條件下太子參機(jī)械化收獲的技術(shù)瓶頸。在太子參初加工裝備方面，重點(diǎn)開發(fā)太子參去尾機(jī)、分級(jí)機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，并對(duì)已有的清洗、去須、去雜、烘干等環(huán)節(jié)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，提高作業(yè)效果和自動(dòng)化程度，形成太子參初加工流水生產(chǎn)線，提升生產(chǎn)能力，為太子參產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供裝備支撐。

3" 貴州根莖類中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展模式

全程機(jī)械化是指利用機(jī)械代替人力完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程。全程機(jī)械化是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅涉及到耕整地、種植、中耕管理、收獲、產(chǎn)后加工等全過(guò)程，更重要的是需要有地、人、種、機(jī)、藝全要素的協(xié)同支持與配合。有許多企業(yè)聯(lián)合科研院所、高校致力于中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化的研究工作，研制出了一些專用裝備，但中藥材產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、種植標(biāo)準(zhǔn)化水平低、關(guān)鍵機(jī)具缺乏等因素制約了中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化的發(fā)展。當(dāng)前，中藥材生產(chǎn) “無(wú)機(jī)可用、有機(jī)難用、有機(jī)不會(huì)用”的問(wèn)題將在很長(zhǎng)一段時(shí)間并存。特別是貴州中藥材種植的典型丘陵山地、黏重土壤及基礎(chǔ)條件等不利因素，使得全程機(jī)械化生產(chǎn)異常困難。

為解決貴州根莖類中藥材生產(chǎn)機(jī)械化探索式發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題與難題，筆者從良地、良種、良人、良機(jī)、良藝、良策全要素協(xié)同聯(lián)動(dòng)的角度，建立了貴州中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展模式的總體框架［18］。如圖9所示，該總體框架主要由基礎(chǔ)支撐層、關(guān)鍵技術(shù)層、運(yùn)行服務(wù)層、目標(biāo)層組成。目標(biāo)層是該發(fā)展模式的總體目標(biāo)，通過(guò)基礎(chǔ)支撐層與關(guān)鍵技術(shù)層各業(yè)務(wù)活動(dòng)的開展為總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)和技術(shù)支撐；運(yùn)行服務(wù)層通過(guò)“全程機(jī)械化+綜合農(nóng)事”服務(wù)平臺(tái)協(xié)同各部門支持發(fā)展模式的運(yùn)行。

3.1" 基礎(chǔ)支撐

基礎(chǔ)支撐層主要涉及良地、良種、良人三個(gè)要素。良地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程機(jī)械化的基礎(chǔ)，貴州中藥材多種植于山地丘陵的坡高、狹長(zhǎng)、碎片化地塊，開展適度的土地整治和機(jī)耕道建設(shè)是推行全程機(jī)械化的前提條件。土地宜機(jī)化整治主要是提高土地的方正性和平整性：方正性是提高農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)效率的重要因素，對(duì)于不規(guī)則的雞窩地、零散地，應(yīng)按照“小并大、短變長(zhǎng)、彎變直”的原則整合成條狀田塊，提高土地的方正性［19-20］，建議地塊長(zhǎng)度宜不小于30 m；平整性是制約農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣的重要因素，

對(duì)于坡度超過(guò)30°的陡坡地，應(yīng)因地按需地整治成緩坡地塊或梯臺(tái)地塊，使單塊地的坡度、橫向坡度均控制在適宜機(jī)械化操作的范圍內(nèi)。良好的道路條件是機(jī)械安全和快速轉(zhuǎn)移的基本保障。機(jī)耕道包括路網(wǎng)至地塊的道路和地塊之間的道路，建設(shè)必要的機(jī)耕主道、機(jī)耕支道、田間耕作道路，實(shí)現(xiàn)道路、地塊互聯(lián)互通，使作業(yè)農(nóng)機(jī)“能下地、能轉(zhuǎn)移”［21］。 良種不僅要選育高產(chǎn)、高品質(zhì)、抗病蟲害及抗逆性的中藥材品種，還需要綜合考慮適于全程機(jī)械化作業(yè)的優(yōu)良品種，特別是適于機(jī)械栽種和機(jī)械收獲的品種。貴州中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化離不開人才支撐，當(dāng)前中藥材生產(chǎn)基地應(yīng)聯(lián)合高校、企業(yè)著重培養(yǎng)一批“懂農(nóng)機(jī)、能操作、會(huì)維護(hù)”的農(nóng)機(jī)專業(yè)技術(shù)型“良人”，解決“有機(jī)不會(huì)用、有機(jī)用不好”的難題。

3.2" 關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)層主要涉及良機(jī)、良藝以及農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的融合。良機(jī)是實(shí)施中藥材全程機(jī)械化的核心要素，針對(duì)當(dāng)前貴州中藥材生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀，對(duì)于耕整地、開廂、植保等“有機(jī)可用”的環(huán)節(jié)，農(nóng)機(jī)推廣部門可聯(lián)合農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)、高校通過(guò)“機(jī)具引進(jìn)與測(cè)試—山地適用性改進(jìn)—機(jī)型推薦”的模式為廣大種植戶推薦好用的良機(jī)。對(duì)于播種、收獲等“無(wú)機(jī)可用、有機(jī)難用”的環(huán)節(jié)，政府部門可聯(lián)合高校、科研院所、農(nóng)機(jī)企業(yè)進(jìn)行協(xié)同攻關(guān)，通過(guò)“物料及土壤特性研究—關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)—整機(jī)設(shè)計(jì)—樣機(jī)研制—試驗(yàn)與改進(jìn)—推廣應(yīng)用”的模式為廣大種植戶開發(fā)出適用的良機(jī)，補(bǔ)齊中藥材全程機(jī)械化生產(chǎn)的短板。

良藝是指為提高中藥材生產(chǎn)效率和產(chǎn)量而選擇的適宜的農(nóng)業(yè)技術(shù)生產(chǎn)模式，涉及到育種、種植、肥料選擇、病蟲草害的預(yù)控等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程。良機(jī)是減少勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)量的重要技術(shù)載體和手段，良機(jī)良藝相互依存、相互促進(jìn)，良機(jī)的設(shè)計(jì)與制造要匹配良藝的技術(shù)要求， 良藝的實(shí)施也要充分考慮良機(jī)的現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件［22］。良機(jī)良藝融合發(fā)展是貴州中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化的必然要求，也是產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。地方政府和農(nóng)業(yè)管理部門要因地制宜統(tǒng)籌規(guī)劃，積極探索農(nóng)業(yè)技術(shù)部門、農(nóng)業(yè)裝備管理部門、農(nóng)機(jī)推廣部門等之間的信息互通、資源共享、協(xié)作共贏機(jī)制，推動(dòng)良機(jī)良藝融合一體化發(fā)展，切實(shí)解決貴州中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展中“機(jī)藝分離、機(jī)藝不匹配”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

3.3" 運(yùn)行服務(wù)

運(yùn)行服務(wù)層主要借助于“全程機(jī)械化+綜合農(nóng)事”服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)業(yè)一體化發(fā)展，最大限度地提高中藥材生產(chǎn)效率及產(chǎn)量。該服務(wù)平臺(tái)從貴州中藥材種植區(qū)的實(shí)際情況出發(fā)，以合作社為載體，通過(guò)農(nóng)業(yè)部門、農(nóng)機(jī)管理部門的政策引導(dǎo)與資金支持，協(xié)同農(nóng)機(jī)企業(yè)、科研院所及農(nóng)機(jī)農(nóng)藝專家等，建立覆蓋全程、綜合配套、便捷高效的農(nóng)機(jī)農(nóng)事“一站式”服務(wù)模式，農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)從耕、種、管、收田間作業(yè)縱向延伸到產(chǎn)后加工與貯藏等全鏈條，綜合農(nóng)事服務(wù)從農(nóng)資統(tǒng)購(gòu)、農(nóng)資配送、信息咨詢、培訓(xùn)指導(dǎo)橫向拓展到農(nóng)機(jī)維修保養(yǎng)、新裝備新技術(shù)示范推廣、產(chǎn)品銷售等全產(chǎn)業(yè)鏈。服務(wù)方式可根據(jù)服務(wù)對(duì)象的需求，靈活選擇“菜單”服務(wù)、土地流轉(zhuǎn)、聯(lián)營(yíng)共管、全程托管等模式。

4" 結(jié)論

貴州獨(dú)特的地貌、氣候條件及生態(tài)優(yōu)勢(shì)孕育了極其豐富的中藥資源，貴州已經(jīng)成為全國(guó)四大中藥材產(chǎn)區(qū)之一，但受丘陵山地地形地貌、基礎(chǔ)條件及傳統(tǒng)種植模式的制約，根莖類中藥材生產(chǎn)的全程機(jī)械化程度較低，以太子參為例，除耕整地、開廂覆土及部分初加工環(huán)節(jié)有較成熟的機(jī)型應(yīng)用外，播種、施肥、收獲、去尾、分級(jí)、包裝等環(huán)節(jié)仍采用傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式。以機(jī)器代替人力，推進(jìn)全程機(jī)械化生產(chǎn)是貴州太子參產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。為此，提出太子參全程機(jī)械化生產(chǎn)研發(fā)的重點(diǎn)：突破山地適用履帶式動(dòng)力底盤配套技術(shù)；開發(fā)山地適用的太子參半自動(dòng)播種機(jī)、施肥機(jī)、輕簡(jiǎn)型收獲機(jī)；研制太子參去尾機(jī)、分級(jí)機(jī)，并形成太子參加工流水生產(chǎn)線提高太子參產(chǎn)后初加工生產(chǎn)能力。中藥材的全程機(jī)械化生產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，為解決貴州根莖類中藥材生產(chǎn)機(jī)械化探索式發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題與難題，筆者從良地、良種、良人、良機(jī)、良藝、良策全要素協(xié)同聯(lián)動(dòng)的角度，建立了貴州根莖類中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展模式的總體框架，分析了宜機(jī)化土地整治、宜機(jī)品種選育、農(nóng)機(jī)專技人才培養(yǎng)的實(shí)施策略，解析了良機(jī)獲得、良藝選擇及機(jī)藝融合發(fā)展的辯證關(guān)系，闡述了以合作社為載體，通過(guò)“全程機(jī)械化+綜合農(nóng)事”服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)服務(wù)全鏈條、農(nóng)事服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈的“一站式”服務(wù)模式，貴州根莖類中藥材生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展模式可為貴州中藥材產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供指導(dǎo)，同時(shí)對(duì)貴州山地特色高效農(nóng)業(yè)建設(shè)具有借鑒意義。

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（責(zé)任編輯：曾" 晶）

Study on Current Situation and Development Mode of Whole-process

Mechanization in Production of Rhizome-type Chinese

Herbal Medicines in Guizhou Province

——Take Pseudostellaria as an Example

YU Lihua1， ZHENG Le*1， ZHANG Long1， WU Xuemei1， WU Qingzhuo1， ZHANG Jianrong2

（1.School of Mechanical Engineering， Guizhou University， Guiyang 550025， China;

2.Guizhou Jincaohai Herb Development Co.， Ltd.， Huangping 556100， China）

Abstract：

Chinese herbal medicine industry is the key industry of agricultural modernization in Guizhou province. Due to the constraints of hilly terrain， basic conditions and traditional planting patterns， the mechanization of rhizome-type Chinese herbal medicine production is low， so it is urgent to replace manpower with machines. Taking authentic medicine pseudostellaria as an example， the research group analyzed the present situation of production mechanization in Guizhou province， and put forward that the key point of current research and development of mechanized equipment for production is to break through the supporting technology of crawler-type power chassis in mountainous areas. Development of" pseudostellaria breeding technology， fertilizing machine and light harvester for mountainous areas. Based on this， from the perspective of the coordination of all elements， such as fertile land， excellent varieties， professional growers， good machines， advanced technology and optimal strategy， the overall framework of the whole mechanization development model for the production of rhizome-type Chinese herbal medicines in Guizhou was proposed， the implementation strategies of land consolidation for fitting farm machinery， breeding of suitable machine varieties and cultivation of agricultural machinery professionals were analyzed， the dialectical relationship between the acquisition of good machines， the choice of advanced technology and machine-technology coordination was analyzed. Finally， the one-stop mode of \"whole mechanization-comprehensive farming\" with cooperatives as the carrier was expounded. This research may provide guidance and reference for the high-quality development of Chinese herbal medicine industry and the high-efficiency agricultural mechanization development with mountain features.

Key words：

rhizome-type；Chinese herbal medicines；whole-process mechanization； development mode; hilly and mountainous areas