自动鲜茧采摘技术优缺点及应用前景

发布时间:2015-04-03 14:51:37
  2016年,广西河池市农机化技术推广站在宜州市和东兰县试点推广了“自动鲜茧采摘与木质方格簇应用”技术,得到了群众一致好评和认可。结合试点推广的经验,本文就这一新技术的优缺点及应用前景做简单探讨。
  
  一、背景
  
  河池市作为全国最重要的原料茧基地,桑园面积、蚕茧产量连续多年排在全国地市(州)级首位。近年来农村劳动力逐渐短缺,劳动成本的不断上升,严重制约了河池市桑蚕产业的发展,同时也刺激了蚕业新技术新机具的创新。为了解决鲜茧采摘环节占用劳动力多、时效性强的问题,河池市蚕农和蚕具生产企业在生产实践中通过不断创新改进,发明了以木质方格簇配套应用的自动摘茧技术。
  
  二、现状
  
  随着桑蚕产业的发展,近年来,在鲜茧采摘环节上出现了各式各样的摘茧机。按自动化程度可分为半自动式和全自动式;按照工作原理可分为真空吸附式和凹凸模具式。在使用方格簇方面,按材料细分,则分为木质方格簇、木竹混合方格簇和纸质方格簇;按行业标准则分为标准162孔方格簇及非标准方格簇。
  
  不论哪一类的桑蚕摘茧机,作业对象都是方格簇。目前河池市种桑养蚕业中标准的162孔纸质方格簇的使用率接近100%,为了让养蚕户接受新技术和便于新技术的推广,河池市多数厂家生产的鲜茧摘茧设备都围绕着标准型号的方格簇来研制。从养蚕户使用反馈的信息来看,相比传统手工取茧作业,使用这些设备的工作效率已经大幅度提高,但因纸质方格簇存在易变形、易受潮,易破损、易滋生细菌等固有缺陷,以纸质方格簇为基础研制出来的摘茧设备在作业过程中无法避免的造成鲜茧及方格簇损伤,难以普遍推广使用。
  
  针对这一情况,一些蚕具制造企业研制出了与木质方格簇配套使用的自动鲜茧采摘设备。与其配套使用的木质方格簇采用竹片、松木或者其他特定的杂木为原材料制作而成(部分木材的气味会影响蚕的上簇率),规格多为162孔。木质方格簇具有良好的尺寸稳定性和结构强度,非常适合机械化摘茧作业。目前,配套木质方格簇开发的自动鲜茧采摘技术,在河池市已经逐渐被养蚕户尤其是养蚕大户所接受。
  
  三、优势
  
  为了尽快在河池市推广自动鲜茧采摘与木质方格簇应用技术,2016年市农机站在宜州市刘三姐镇拉甫村和东兰县三石镇建立了两个自动鲜茧采与木质方格簇技术示范基地,并开展了传统纸质方格簇和木质方格簇上簇率对比试验,以及人工摘茧和机器摘茧的对比试验。试验结果表明,自动鲜茧采摘与木质方格簇应用技术在蚕茧上簇管理和鲜茧采摘环节相比传统人工作业有明显的效率优势,能够节约大量的劳动力。
  
  1.木质方格簇与传统纸质方格簇的对比 为消除养蚕户对使用木质方格簇的疑虑,在示范点我们选取了两户蚕农做对比试验:两户分别使用250张全新纸质方格簇和250张木质方格簇做上簇对比,对比统计本年度同一时间段内3批次蚕虫的上簇率。通过试验结果得出,使用木质方格簇具有以下优点。
  
  (1)使用木质方格簇和使用传统纸质方格簇蚕虫的上簇率相同通过分析示范基地的对比试验数据可知,两种不同材质方格簇蚕茧的上簇率一致,没有明显的区别。试验对比数据如下表。
  
  
  
  (2)木质方格簇使用寿命长,年均成本低目前的市场售价,纸质方格簇的价格为1.2元/张,木质方格簇的价格为6.5元/张。初期投入购买木质方格簇的成本大,然而,纸质方格簇使用两年以后必须重新购买,生产成本不断增加;而木质方格簇能反复使用12年左右,即使破损,只需更换其中木质隔板即可,维护成本较低。
  
  (3)木质方格簇强度高,不易变形损坏河池市地理位置处于南方,春季暖和,雨水多,空气湿度大。纸质方格簇吸水性强,容易受潮损坏,滋生病菌;而木质方格簇既可浸泡清洗又能喷雾消毒,消毒更为彻底,能从根本上减少蚕病,提高蚕茧质量,在优质蚕茧及蚕种生产上具有重要的意义。
  
  2.电动摘茧与人工摘茧的对比 使用桑蚕自动摘茧机,可实现快速取茧,将每百斤茧的取茧时间(1个人工作)从手工取茧的7小时~8小时缩短为50分钟左右,大幅度降低劳动强度及人工成本,提高工作效率,达到省时、省工、省钱,促进农民增收的目的。
  
  据调查,目前本地农户种桑养蚕每年至少产生9批(每批茧150g)鲜茧,每批鲜茧采摘至少需要3个人工,按每人每天劳务费100元计,一年人工费用将近2700元。通过人机对比试验证明,电动摘茧机效率是人工效率的4倍~5倍,只需1人操作就能在5小时~6小时内完成1批鲜茧的摘茧作业,劳务费计100元/天,一年人工费用900元,每年至少可为农户节约1800元人工成本。试验数据如下表。
  
  
  
  四、应用前景分析
  
  1.自动鲜茧采摘与木质方格簇技术是目前最成熟最高效的摘茧技术
  
  (1)目前,市面上采用四连杆结构作业的摘茧机(图1),普遍使用人力为动力,自动化程度不高。虽然较纯手工作业更有效率,但是随作业时间增加需要消耗掉大量体力,这种依靠人力驱动作业的摘茧机虽然造价低廉,但由于设计的缺陷很容易对鲜茧和方格簇本身造成损伤。
  
  
  
  (2)采用真空吸附原理的采茧机(图2)造价稍高,自动化程度高,工作效率高,是人工作业的3倍~4倍。在作业过程中,由于吸附力大小不能控制,取茧过程中会偶尔会出现蚕蛹破损现象,经实际测量,破损率为2%~2.5%.
  
  
  
  (3)以宜州实德蚕具厂生产的电动摘茧机为例,采用木质方格簇配套的电动摘茧机(图3、图4),其主要工作原理是依靠内部电机驱动摘茧盘,以类似于冲裁模具开合运动的方式进行作业。经过多次改进,该设备能保证即使很软的薄皮茧在摘茧作业时也不被戳破,经实际测量,蚕茧破损率<0.5%.由宜州实德蚕具厂生产的电动摘茧机已经获得市场的认可,自动化程度高,摘茧作业效率高,维护简单,不仅在河池市得到有效推广,而且远销南宁、柳州、江苏、江西等地,推广应用前景广阔。
  
 
  
  
  
  2.自动鲜茧采摘与木质方格簇技术作业经济效益明显 相对于传统纸质方格簇,木质方格簇由于一次性投入成本较高,所以养蚕小户不易接受。按照目前市场价格:
  
  (1)以每年养蚕9批次,普通中型蚕农,每批产量150g,每年需要500张方格簇。
  
  (2)木质方格簇售价6.5元/张,使用寿命12年,取茧费用900元/年。
  
  (3)纸质方格簇1.2元/张,使用寿命2年,取茧费用2700元/年。
  
  (4)使用木质方格簇初期还应购买自动摘茧机,设备金额3000元,可由5户共同出资分担,平均每户初期投入600元。
  
  
  
  (5)结论分析
  
  ①养蚕两年以后,群众使用木质方格簇养蚕的成本与使用传统纸质方格簇的成本已经持平。但由于使用木质方格初期一次性投入成本较高,小户、散户及对自身未来养蚕规划不稳定的农户不愿接受购买。
  
  ②养蚕两年以后,木质方格无需更换,能继续使用。而纸质方格簇已经开始变形腐烂,必须更换,由此产生购买纸质方格簇费用。
  
  ③木质方格簇配套电动摘茧机,在节省大量人工费用的同时,又有效提高生产效率,体现了桑蚕生产机械化的优越性。
  
  五、结束语
  
  桑蚕产业的生产过程主要由桑园管理环节和蚕房管理环节两部分构成。在蚕房管理环节中,传统的人工取茧作业方式已经逐渐被省力化或自动化的机械作业方式所取代。通过我们的多次实地调研和试验,依靠标准木质方格簇为基础的自动摘茧技术是目前国内最高效、最科学、最省力的摘茧作业方式,这项新技术的大力推广势必让河池市桑蚕生产机械化的总体水平迈上新台阶。
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