李 黧，孔凡煜，周祖岳，曾 山，何振峰

（1.中國煙草總公司廣東省公司，廣東 廣州 510610；2.廣州市匯奧機(jī)電有限公司，廣東 廣州 510000；3.南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642；4. 廣東煙草惠州市有限責(zé)任公司，廣東 惠州 516000）

0 引言

煙葉生產(chǎn)屬于農(nóng)業(yè)范疇，生產(chǎn)周期長且高度依賴資源環(huán)境[1]。廣東煙草種植基本規(guī)劃面積為4.3萬hm2，核心種植區(qū)為韶關(guān)和梅州，清遠(yuǎn)為普通煙草種植區(qū)，其中韶關(guān)南雄市是廣東煙葉主產(chǎn)區(qū)。廣東煙草種植基本上分布在粵北或粵東丘陵山區(qū)，戶均土地面積小，耕地分散，連片種植規(guī)模化程度低。2005 年以來依托國家煙草專賣局政策及資金支持，截至2020 年，廣東利用煙草行業(yè)補(bǔ)貼投入建設(shè)各類煙葉生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目超34 000 個(gè)，補(bǔ)貼資金約11億元，建立了多個(gè)煙葉生產(chǎn)專業(yè)合作社，覆蓋了煙葉生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)，在機(jī)耕、育苗、起壟、移栽、覆膜、施肥、大田管理、抑芽、打頂、采收、編煙和烘烤等環(huán)節(jié)逐步實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，發(fā)展煙葉種植專業(yè)戶2 000 多戶，職業(yè)煙農(nóng)達(dá)2 000 多戶，煙草種植家庭農(nóng)場近千戶，有力促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。

廣東南雄煙區(qū)地處廣東省北部，廣東煙葉產(chǎn)區(qū)的主要土壤類型有牛肝土和沙壤土[2]，其中南雄、始興、連州屬于我國東南煙草種植區(qū)中湘南粵北桂東北丘陵山地烤煙區(qū)，是我國典型的濃香型烤煙產(chǎn)區(qū)[3]，主要植煙土壤類型為：①由紫色砂頁巖或紫色砂頁巖的殘積物和坡積物形成的紫色土旱坡地；②由紫色砂頁巖的殘積物、坡積物或洪積物形成的牛肝土水田；③由近代洪積物或谷底洪積沖積物形成的砂泥田[4]，出品的煙葉感官質(zhì)量較好，深受工業(yè)企業(yè)的歡迎。但紫色牛肝土土壤性質(zhì)為大塊狀結(jié)構(gòu)，黏性重，板結(jié)難耕。特別在旱季時(shí)的深翻起壟、移栽等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，難以進(jìn)行機(jī)械作業(yè)。由于一直沒有建立煙草機(jī)械化作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)難用、無機(jī)可用、一機(jī)單能等問題始終未能得到較好解決。

近年隨著農(nóng)村人口城鎮(zhèn)化發(fā)展，煙葉生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生了深刻而復(fù)雜的變化，煙葉產(chǎn)區(qū)從平原向落后山區(qū)轉(zhuǎn)移，整個(gè)生產(chǎn)季節(jié)平均用工20 個(gè)，最高費(fèi)用達(dá)130 元／個(gè)·天。生產(chǎn)效率低，人工成本高。尤其是在山區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)困難，煙葉生產(chǎn)機(jī)械化水平偏低。目前，除育苗播種、耕整地環(huán)節(jié)基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，其余環(huán)節(jié)機(jī)械化水平有待提高。相比發(fā)達(dá)國家煙草生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或半機(jī)械化生產(chǎn)[5]，廣東煙葉生產(chǎn)面臨著3 大挑戰(zhàn)：“在哪種”、“誰來種”和“怎么種”的問題[6]。因此，廣東煙葉生產(chǎn)應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國家先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，在穩(wěn)定種植面積的基礎(chǔ)上，調(diào)整煙葉生產(chǎn)布局，鼓勵(lì)農(nóng)民走規(guī)?；图s化生產(chǎn)的道路，加強(qiáng)煙葉生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)及裝備的推廣應(yīng)用，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本[7]。

1 廣東煙草種植的機(jī)械化現(xiàn)狀

煙葉生產(chǎn)田間作業(yè)工藝流程為：施基肥→ 耕整地→播種育苗→起壟→鋪膜→移栽→中耕→病蟲害防治→打頂抑芽→采收→煙桿處理→編煙→煙葉烘烤[8]。

1.1 耕作機(jī)械

從煙葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看，煙田耕整地、起壟、移栽、打頂抑芽、采收、烘烤是用工量較多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)[1,8]。隨著耕整地作業(yè)機(jī)械的推廣應(yīng)用，煙草公司以生產(chǎn)扶持補(bǔ)貼方式鼓勵(lì)煙農(nóng)扎實(shí)做好深翻起壟，通過專業(yè)化服務(wù)開展犁冬曬白。初步統(tǒng)計(jì)，使用整地起壟機(jī)后，煙葉增產(chǎn)120 kg/hm2，干煙質(zhì)量提高0.5個(gè)等級(jí)[9]。

平原地區(qū)基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化耕作，主要采用輪式、履帶拖拉機(jī)進(jìn)行翻耕整地起壟，部分丘陵山區(qū)因田塊小、坡度大，只能使用手扶拖拉機(jī)。拖拉機(jī)主要集中在50～100 馬力（1 馬力=0.735 kW）為主，韶關(guān)地區(qū)輪式拖拉機(jī)作業(yè)比較多，梅州、清遠(yuǎn)地區(qū)多使用履帶拖拉機(jī)[10-11]。煙葉產(chǎn)區(qū)基本上在晚造水稻收割后實(shí)行秸稈還田，再用鏵式犁及輪式拖拉機(jī)配套進(jìn)行犁田深翻整地，特別從2020 年開始實(shí)行秸稈還田示范和補(bǔ)貼，效果非常顯著。

當(dāng)前在用的起壟機(jī)大多沒有按廣東煙草種植標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，作業(yè)質(zhì)量參差不齊，壟體高度不一、壟向不直，加之田塊大小不均且形狀各異，也影響了成壟效果。在旋耕環(huán)節(jié)，土壤碎塊不均，土塊大，影響了起壟效果，對后面環(huán)節(jié)的移栽、覆膜、培土環(huán)節(jié)使用機(jī)械作業(yè)也造成較大影響[12]，有機(jī)難用的局面是田間機(jī)械推廣使用的瓶頸。

目前，煙田生產(chǎn)作業(yè)使用的整地起壟和施肥覆膜機(jī)械種類繁多，但功能劃分不夠清晰，結(jié)構(gòu)上也存在不合理之處，產(chǎn)品可靠性和作業(yè)質(zhì)量較差。因此，應(yīng)該對煙田耕整地作業(yè)機(jī)械進(jìn)行研究，規(guī)范化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提高煙田作業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性和作業(yè)質(zhì)量[9]。

1.2 大棚育苗機(jī)械

播種環(huán)節(jié)基本上實(shí)現(xiàn)了裝盤播種一體化機(jī)械流水作業(yè)。育苗機(jī)械可以進(jìn)行剪葉、噴藥、消毒、行走和自動(dòng)換行，把農(nóng)民從繁重的剪葉煉苗工作中解脫出來，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率，煙苗的成活率和品質(zhì)也得到明顯提升，為實(shí)現(xiàn)育苗集中管理和統(tǒng)一供苗提供了技術(shù)支持。韶關(guān)地區(qū)基本上是大棚育苗，梅州、清遠(yuǎn)地區(qū)因地形地貌主要以移動(dòng)育苗棚為主。

1.3 種植機(jī)械

廣東煙葉產(chǎn)區(qū)基本上是單行壟上移栽定植，同時(shí)加定根水，部分地區(qū)還需要加營養(yǎng)基質(zhì)塊。南雄、始興等地根據(jù)當(dāng)?shù)匾圃约竟?jié)時(shí)氣候土壤等原因，多采用單雙行種植，保水保溫。目前仍以人工打穴、移栽、定植、澆水和施肥為主，費(fèi)工費(fèi)時(shí)且人力成本高。

1.4 田間管理機(jī)械

煙草田間管理主要包括培土、除草、追肥、灌溉、噴藥、抑芽、打頂?shù)拳h(huán)節(jié)，主要以人工作業(yè)為主，難以控制成本。

煙草田間管理的培土可以使用小型培土機(jī)，但在南雄的牛肝土地區(qū)，土質(zhì)硬，效果不好。需要根據(jù)土質(zhì)改良刀具，也需要改裝部分零件，加裝扶苗器和覆土板，減少碎土對煙葉的損害。近年來廣東煙葉種植區(qū)大力推廣使用水肥一體機(jī)，可完成噴藥、施水和施肥一體化機(jī)械作業(yè)，靈活便利，作業(yè)效率好，省工省時(shí)。此外，煙株抑芽和打頂環(huán)節(jié)還是完全依靠人力，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。

1.5 煙草采收機(jī)械

煙葉采收包括采收期、采收方法和采后處理3個(gè)環(huán)節(jié)，涉及到作物生態(tài)生理、農(nóng)業(yè)機(jī)械及煙葉產(chǎn)品處理各個(gè)方面，不僅影響到煙葉產(chǎn)量，還會(huì)影響到煙葉質(zhì)量和土地經(jīng)營者的經(jīng)濟(jì)效益[13]。

廣東地區(qū)煙葉采收分下部葉、中部葉和上部葉3 部分，根據(jù)成熟度分5～6 次進(jìn)行。煙葉采收季節(jié)在5～8 月，通常于清晨5～9 點(diǎn)進(jìn)行，此時(shí)葉片帶露水，濕度利于烘烤。廣東煙葉產(chǎn)區(qū)田塊大小不均，丘陵地塊為主，無法使用平原地區(qū)的大型煙葉采收機(jī)。適逢采收季節(jié)正處于高溫高濕，人工采收勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)效率低，隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)度加快，農(nóng)村勞動(dòng)人口老齡化嚴(yán)重，勞動(dòng)力緊缺的矛盾日益突出，用工成本逐年增加[14]。

1.6 煙葉烘烤機(jī)械

近年來廣東大力推廣煙夾，深受煙農(nóng)歡迎，操作簡單，省力省時(shí)。由于不同部位的煙葉厚度和長度有所不同，對編煙臺(tái)的操作進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，提高操作桿的靈活性，同時(shí)能根據(jù)部位和煙葉長短調(diào)節(jié)每夾煙葉重量，將利于烘烤時(shí)均勻受熱，提高煙葉烘烤質(zhì)量。

當(dāng)前廣東大部分烤房以燃煤做燃料，煤炭價(jià)格不穩(wěn)定，環(huán)保壓力大，用工也多。近幾年廣東產(chǎn)區(qū)有計(jì)劃、有步驟淘汰用工多、能耗高、排放高、污染大的設(shè)施設(shè)備，推廣建設(shè)生物質(zhì)顆粒燃料或空氣能做熱源的新能源烤房，以推進(jìn)支撐綠色發(fā)展的新技術(shù)裝備為目標(biāo)，推動(dòng)設(shè)施升級(jí)完善，減工降本，從而實(shí)現(xiàn)煙葉烘烤的自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、專業(yè)化，有效提高了煙葉烘烤質(zhì)量，構(gòu)建出優(yōu)質(zhì)、低碳、環(huán)保的綠色煙葉生產(chǎn)體系[15-16]。

1.7 煙桿處理機(jī)械

各煙區(qū)曾經(jīng)引進(jìn)過一些拔煙桿機(jī)推廣，因配套農(nóng)藝等技術(shù)沒有完善，使用效果不明顯，未能大面積推廣使用?，F(xiàn)在種植戶基本上是直接用旋耕機(jī)旋耕，人工收集整桿。

綜上所述，廣東煙葉生產(chǎn)種植環(huán)節(jié)目前總體機(jī)械化率還是比較低，短板比較多，需要努力推進(jìn)農(nóng)藝農(nóng)機(jī)融合，圍繞“耕、苗、栽、肥、管、烤、收”關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)與科研院所和農(nóng)機(jī)企業(yè)的合作，加大煙草機(jī)械化的研發(fā)應(yīng)用，提高機(jī)械作業(yè)率和覆蓋率，減少對勞動(dòng)力的依賴，注重?zé)熑~生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與煙葉生產(chǎn)布局優(yōu)化有機(jī)結(jié)合，重點(diǎn)保障核心煙區(qū)、重點(diǎn)煙區(qū)的設(shè)施再配套、再完善。

2 廣東煙草種植機(jī)械化的發(fā)展建議

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化煙田的建設(shè)

土地規(guī)劃和整理是農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的首要因素。廣東煙草種植大部分是小地塊、坡地，嚴(yán)重影響機(jī)械化作業(yè)效率。首先要推動(dòng)農(nóng)村承包地的盤活利用，整合耕地，去田埂并田塊，推進(jìn)規(guī)?；N植、機(jī)械化作業(yè)。其次，加大對煙田的土壤改良，特別是南雄和始興區(qū)域牛肝土壤的改良。提高秸稈還田作業(yè)，適當(dāng)增加有機(jī)肥的投入和綠肥作物的種植。開展煙稻輪作，推進(jìn)植煙土壤保育、綠色高效植保，多措并舉，為實(shí)現(xiàn)煙葉智慧農(nóng)場打下良好基礎(chǔ)。

2.2 加快推進(jìn)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的結(jié)合

農(nóng)業(yè)產(chǎn)品種植的機(jī)械化離不開農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的有效融合，只有兩者高度融合才能發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械化和種植技術(shù)的潛力。以“宜機(jī)化”改造為目標(biāo)，有序推進(jìn)以煙田土地輕中度整理，著重提高田塊去埂、連片歸并效果，在原有田間道路、煙水配套工程適度再配置再完善工作為主要內(nèi)容，持續(xù)推動(dòng)煙葉生產(chǎn)減工降本增效，為煙葉生產(chǎn)規(guī)?；N植、機(jī)械化作業(yè)、綠色化發(fā)展提供強(qiáng)有力的設(shè)施基礎(chǔ)保障。

2.3 加大煙草種植機(jī)械的開發(fā)和適應(yīng)性推廣

煙草種植機(jī)械化目前短板比較多，可以循序漸進(jìn)的方式發(fā)展。特別在一些人力勞作強(qiáng)度大的環(huán)節(jié)，先實(shí)現(xiàn)有機(jī)可用、有機(jī)好用，可以先實(shí)現(xiàn)輔助機(jī)械作業(yè)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高效率。

在耕作環(huán)節(jié)選用一些比較適用的農(nóng)用機(jī)械，比如聯(lián)合整地機(jī)，起壟機(jī)等，特別是在南雄地區(qū)選用大馬力拖拉機(jī)和雙旋旋耕機(jī)或聯(lián)合整地機(jī)作業(yè)，對牛肝土壤作業(yè)更加有效果；拖拉機(jī)加導(dǎo)航系統(tǒng)，利用輔助直行的優(yōu)勢建立起壟標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，為移栽機(jī)的順利使用打好基礎(chǔ)。基于“先進(jìn)、輕便、易操作、一機(jī)多能、適用”的配置原則，開展移栽、施肥、培土、拔桿等環(huán)節(jié)不成熟機(jī)械的研發(fā)和改進(jìn)；在采收、打頂抑芽環(huán)節(jié)探索研究履帶式半自動(dòng)機(jī)械作業(yè)，煙農(nóng)可以根據(jù)作業(yè)面調(diào)節(jié)座椅高度，在煙株行間進(jìn)行采收、打頂作業(yè)，突破無機(jī)可用的現(xiàn)狀。

在韶關(guān)、梅州建立煙草標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械化示范推廣點(diǎn)，推進(jìn)煙葉生產(chǎn)育苗、機(jī)耕、移栽、植保、采收、烘烤全程機(jī)械化樣板示范，全面推動(dòng)減工降本、提質(zhì)增效，全面推進(jìn)科技興煙，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)質(zhì)量和水平的再提高、再飛躍。

3 煙草種植機(jī)械化的發(fā)展趨勢和未來

如何快速發(fā)展現(xiàn)代煙草已成為當(dāng)前煙草種植最需解決的問題，煙草生產(chǎn)機(jī)械化是先進(jìn)生產(chǎn)力的根本，實(shí)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化成為現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)的必然要求。通過數(shù)字農(nóng)業(yè)和智能無人駕駛機(jī)械的應(yīng)用，加快煙葉生產(chǎn)作業(yè)方式轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升煙葉生產(chǎn)機(jī)械化裝備水平，加大煙田宜機(jī)化改造力度，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝有機(jī)融合，種植環(huán)節(jié)精準(zhǔn)管理，實(shí)現(xiàn)煙葉生產(chǎn)向高效作業(yè)、智能生產(chǎn)邁進(jìn)。

4 結(jié)語

廣東煙葉種植多在丘陵山區(qū)，煙稻輪作為主，機(jī)械化程度不高。“有機(jī)可用，有機(jī)好用”是實(shí)現(xiàn)廣東煙草種植機(jī)械化的主要任務(wù)。通過推進(jìn)煙葉產(chǎn)區(qū)優(yōu)化布局、調(diào)整結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)型升級(jí)等有效措施，瞄準(zhǔn)“盲點(diǎn)”、“難點(diǎn)”，補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)，探索煙草種植農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝的有效結(jié)合，以建設(shè)綠色生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，加快轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；N植、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，聚焦作業(yè)高效、質(zhì)量效益提升，大力提升改善煙區(qū)設(shè)施裝備綜合配套水平，持續(xù)實(shí)現(xiàn)煙葉生產(chǎn)減工降本、提質(zhì)增效、煙農(nóng)穩(wěn)收增收的局面，凸顯煙葉生產(chǎn)對廣東煙葉產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、鞏固脫貧攻堅(jiān)與鄉(xiāng)村振興有效銜接的“壓艙石”和“穩(wěn)定器”作用，不斷提升煙葉的質(zhì)量效益和競爭力，推動(dòng)廣東煙葉生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展。