施曉佳

摘要：橡膠業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中具有重要作用，隨著社會的發(fā)展，對天然橡膠的需求量不斷增加，而天然橡膠是通過橡膠樹獲得的。割膠技術(shù)以及割膠機械直接影響橡膠產(chǎn)量，對此分析了我國橡膠樹割膠技術(shù)的發(fā)展衍變過程，以及目前使用較廣泛的一些割膠機械，并提出一種半自動軌道式割膠機，同時分析了我國割膠勞動力的現(xiàn)狀并指出解決勞動力緊缺的建議。

Abstract： The rubber industry plays an important role in the economic development of China. With the development of the society， the demand for natural rubber， which can be obtained from the rubber tree， is increasing. The rubber tapping technology and the tapping machine directly affect the rubber production. This paper analyzes the development and evolution process of rubber tree tapping technology in China， as well as some widely used tapping machines， and puts forward a system of semi automatic track tapping machine. At the same time， it analyzes the status quo of the labor force shortage in China and provides some suggestions.

關(guān)鍵詞：天然橡膠；割膠技術(shù)；割膠機械；勞動力

Key words： natural rubber；tapping technology；tapping machines；labor force

中圖分類號：F316.23 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）30-0275-03

0 引言

我國從20世紀(jì)50年代初開始種植橡膠樹，50多年來，我國的天然橡膠產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，目前有云南省、海南省、廣東省三個主要橡膠種植基地，同時也具有較完善的橡膠產(chǎn)業(yè)，截止至今種植面積和產(chǎn)量均位于世界第五位[1-2]。眾所周知，種植橡膠樹的目的在于獲取橡膠產(chǎn)量，而橡膠業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中具有重要作用，橡膠產(chǎn)品廣泛運用于人們生活、工作的各個方面。橡膠制品被設(shè)計并普遍應(yīng)用于交通、醫(yī)療、電子和建筑等多個不同的行業(yè)[3]。而為了滿足越來越高的天然橡膠需求量，就必須提高橡膠樹的產(chǎn)量。一般來說，要想獲得橡膠高產(chǎn)量，首先還是要從根本解決，即選取并種植優(yōu)質(zhì)、產(chǎn)量高的橡膠樹品種，通過選育種來實現(xiàn)高產(chǎn)量；其次是就是在培育過程中，通過有效管理、加強橡膠樹生長的水肥化，從而來提高產(chǎn)膠潛力；當(dāng)然還可以在后期獲取橡膠的過程，通過一些有效的先進的割膠技術(shù)和割膠機械來提高產(chǎn)膠量[4]。

因為橡膠樹一旦種植并開割后要持續(xù)割膠幾十年，基于橡膠樹持久的生命力，換句話說就是一批橡膠樹可能會伴隨一位膠工的一生，基本無法通過品種改良或者水肥管理來增強這一批橡膠樹品質(zhì)從而提高橡膠產(chǎn)量。那么在這段時間內(nèi)能夠提高橡膠產(chǎn)量的獲取，并且比較方便可行的途徑就只有提高割膠技術(shù)以及改良割膠機械。如何通過割膠技術(shù)、機械的改進，既能提高橡膠產(chǎn)量的獲取，又能大幅度解放膠工雙手、提高勞動生產(chǎn)率，是一直以來人們不斷探索并想要實現(xiàn)突破的話題，也是國家天然橡膠產(chǎn)業(yè)所所追求的目標(biāo)[4]。

1 割膠技術(shù)歷史進程

世界割膠技術(shù)的歷史進程大致可以分為3個階段：第一階段為斧砍階段。最早時期橡膠原產(chǎn)地人們都用斧頭砍樹取膠，這種方法既傷樹又不能持久產(chǎn)膠；第二階段為傳統(tǒng)割膠階段。1887年至1980年近百年時間，人們普遍采用連續(xù)割膠法，即次年繼續(xù)在頭年的割口上割膠取膠，這樣子比起直接砍樹取膠不會傷害橡膠形成層，保持了橡膠樹幾十年持續(xù)產(chǎn)膠的能力。第三階段為刺激割膠階段。大約在1960年末，人們發(fā)覺乙烯對于橡膠樹有低頻高效的刺激作用[4]，故此用乙烯利刺激的割膠技術(shù)在全球引起了強烈反響[5]。隨著發(fā)展，現(xiàn)在乙烯利逐漸被乙烯氣體所代替，形成新的氣刺割膠技術(shù)，實驗證明，氣刺割膠由于將割線長度從S/2縮短至S/8，加快了割膠速度，從而提高了勞動生產(chǎn)率[6]。對于人均割膠數(shù)量提高，橡膠產(chǎn)量增加，割膠崗位規(guī)模擴大，減輕膠工勞動強度等眾多方面起到了積極的作用[7]。但是氣刺割膠技術(shù)也暴露了很多問題，一方面由于技術(shù)落實不到位，而氣室安裝高度要求過高（氣室必須要按照地形的實際情況進行安裝），導(dǎo)致出現(xiàn)諸如漏氣、氣室堵塞、外流嚴(yán)重等問題，使得氣刺產(chǎn)量效果不佳[7]。另一方面由于部分膠農(nóng)過分追求使用氣刺割膠來增產(chǎn)，在工作時充氣頻率過高、劑量使用過大從而破壞了橡膠持續(xù)產(chǎn)膠能力。以上問題進一步導(dǎo)致氣刺割膠使用時間不長[7-9]。

我國在割膠方面的研究起步較晚，且開展的普遍是割膠制度方面的研究，割膠技術(shù)層面的研究很少。目前大多數(shù)采用的還是利用傳統(tǒng)的割膠刀進行割膠，割膠水平有待提高。國內(nèi)學(xué)者一直在探索割膠現(xiàn)狀與發(fā)展、割膠技術(shù)、新技術(shù)應(yīng)用、膠工短缺與割膠效率、天然橡膠高產(chǎn)高效等眾多方面的問題，嘗試研究智能割膠技術(shù)在割膠中的應(yīng)用理論以及智能割膠機理論設(shè)計[10]。總之傳統(tǒng)割膠技術(shù)仍然是目前我國使用最多的割膠方式，但采用此方法存在橡膠樹死皮率高、膠乳干膠含量低、割膠技法要求高等缺點，所以對于割膠技術(shù)的探索仍然是一項艱巨任務(wù)[11]。

2 割膠機械發(fā)展與探索

割膠方法是收獲天然橡膠的關(guān)鍵因素，而割膠機械直接決定割膠效率、傷樹程度、作業(yè)強度和橡膠產(chǎn)量[12]，所以對于割膠機械的探索顯得格外重要。傳統(tǒng)推式割膠刀是目前最常用的割膠機械，膠工在使用傳統(tǒng)的割膠刀割膠時需要雙手、雙腳、以及眼睛、身體之間相互四配合環(huán)繞繞橡膠樹半周，這就對膠工的技術(shù)熟練程度要求極大，大大增加了割膠的技術(shù)難度[13]。近年中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所[14]研發(fā)出了便攜式旋切和旋割兩款電動割膠刀。電動割膠刀在傳統(tǒng)割膠刀完全依靠人力的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了部分自動化，設(shè)置有特殊的保護裝置，不僅可以控制割膠時候的深度，還能將橡膠樹的耗皮量限制在1.5至3.0毫米范圍內(nèi)[15]，減輕了膠刀對乳管的壓力，能夠增加乳膠排放量，提高割膠勞動效率，降低膠工勞動強度和割膠技術(shù)難度。割膠刀大約重400克，使用起來簡單方便[15]。試驗表明，割膠操作簡便、效果良好，為將來實現(xiàn)機械化采膠奠定了一定的基礎(chǔ)[16]。但是以上電動割膠刀還是比較依賴人力，在自動化程度上還可以繼續(xù)改進，從而進一步降低膠工的作業(yè)難度。而中國許振昆[17-18]、印度馬修·扎卡里亞斯[19]等研發(fā)了捆綁式全自動割膠機，以自動化機械代替人工，對橡膠樹實現(xiàn)無人自動割膠，最大程度的解決了人工技術(shù)強度大，作業(yè)技術(shù)要求高，以及人工割膠不夠精細(xì)化等問題。但因成本昂貴及機械性能、割膠效果等原因，仍無法在生產(chǎn)上大面積推廣使用。張俊雄等[20]設(shè)計了一種撓性仿形割膠裝置，該機具只需要操作者保持固定，將撓性部件緊壓于樹干割面和出膠面，利用附著于撓性部件上的刀具對橡膠樹皮產(chǎn)生切削作用，能夠有效降低膠工操作時候的勞動強度和技術(shù)難度。但是天然橡膠樹干并非理想的圓柱形，其表面存在凸起或凹陷等形狀不規(guī)則的缺陷，大大增加了割膠難度。

依據(jù)以上割膠機械的優(yōu)缺點，提出一種半自動軌道式割膠機，包括導(dǎo)軌裝置、行走機構(gòu)和切割裝置。導(dǎo)軌裝置相對割膠路線平行設(shè)置，行走機構(gòu)設(shè)置于軌道上并能沿軌道在切割橡膠樹皮的平面內(nèi)移動，切割裝置設(shè)置于行走機構(gòu)上。這種半自動軌道式割膠機必須滿足下列設(shè)計要求：①在整個割膠過程中，我們在切割裝置上設(shè)計了抵觸輪作為一個撓性仿形機構(gòu)，實現(xiàn)割膠刀在導(dǎo)軌裝置上依靠行走機構(gòu)移動時，割刀位于割線上方并時刻保持與割線面緊密接觸。②可以根據(jù)實際情況，手動調(diào)節(jié)割膠刀伸出長度，一旦調(diào)節(jié)好以后，割膠刀與抵觸輪的相對位置鎖定。③采用平切式割膠方式，可以有效避免老膠線纏刀和碎屑污染膠水問題[18]。④割膠刀兩側(cè)均設(shè)置刀刃，以便進行往復(fù)切割。進一步，為了對非理想樹干進行仿形，我們可以采用多個均布于仿形架上的導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪設(shè)置有可伸縮彈簧，在彈簧力的作用下，導(dǎo)向輪能夠?qū)闲圆考o壓于樹干表面，從而對非理想樹干進行仿形，大大改善了對非理想樹干的仿形效果[21]。這道工序?qū)崿F(xiàn)機械化有以下好處：①割膠刀沿軌道行走，不需要人為地控制力度、割膠方向及割膠深度，操作簡單，進一步降低了工人應(yīng)具備的割膠技術(shù)熟練程度，從而擴大了勞動力來源。②消除了手工割膠的費力勞動和工人單獨割膠的危險。③提高了膠乳的產(chǎn)量。④割膠過程只需要通過行走機構(gòu)拖動割膠刀沿軌道行走即可，與其他設(shè)置橫向移動裝置和豎向移動裝置機構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)更簡單，便于制造及操作，有助于大幅度降低成本[17-18]。此外，由于撓性部件自身的張力，能夠保證其緊貼于樹干表面進行可靠仿形，從而降低操作者人眼仿形的難度[20]?？傊摪胱詣榆壍朗礁钅z機可降低割膠的勞動強度和技術(shù)難度，提高的割膠機的適應(yīng)性，可有效降低割膠成本，實現(xiàn)個人獨立割膠，目前正在繼續(xù)研究改進之中。

3 割膠勞動力的分析

經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在整個橡膠生產(chǎn)總投入中，割膠過程的勞動投入占到了百分之七十以上。目前割膠生產(chǎn)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：一是膠工的作業(yè)環(huán)境太差，作業(yè)強度和難度太高[22]。已知《橡膠樹割膠技術(shù)規(guī)程》規(guī)定常規(guī)割膠的深度需要控制在0.16-0.24cm范圍內(nèi)，所以膠工在割膠時既不能割得太淺，否則橡膠樹不排膠，也不能割得太深，要不然會傷及樹的木質(zhì)部，從而影響次生皮生長[23]。則要想得到較高的橡膠產(chǎn)量同時不破壞橡膠樹的持續(xù)產(chǎn)膠能力，這就要求膠工必須要掌握較高的割膠技術(shù)，并能夠應(yīng)用于實際生產(chǎn)工作中[23]。所以在對膠工這一勞動力有較高要求之后，勞務(wù)報酬的支出也就隨之增高。二是膠工短缺[24]。我國目前膠工老年化嚴(yán)重，不僅工作效率低，對割膠技術(shù)的接收和認(rèn)知水平也沒有提升，割膠技術(shù)沒有明顯的改變或者說是停滯不前[22]。在我國產(chǎn)業(yè)日益增多的情況下，橡膠業(yè)勞動力被很多其他產(chǎn)業(yè)搶奪的現(xiàn)象顯而易見；同時由于橡膠生產(chǎn)工作艱苦，絕大多數(shù)年輕人都不愿意從事割膠工作[25]。

目前我國在割膠方面主要還是需要人工實現(xiàn)，而一些研制出的自動割膠機雖然可以解決人工問題，可又存在成本太高以及割膠精度不準(zhǔn)確等問題，所以即使機械代替人工從而實現(xiàn)自動化、解放雙手是一個未來發(fā)展的大方向[26]。但還是需要從完全人工到人工與機械配合，繼而慢慢實現(xiàn)機械完全代替人工，即實現(xiàn)割膠全面自動化的發(fā)展愿景[21，26]。天然橡膠價格波動大，嚴(yán)重影響了膠農(nóng)的種植信心，部分膠農(nóng)不愿意花費得不償失的人力物力財力去割膠，部分橡膠樹種植地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)種植其他經(jīng)濟作物來代替橡膠樹的現(xiàn)象[27]。而農(nóng)戶對割膠技術(shù)、割膠制度的認(rèn)知以及認(rèn)可程度對橡膠產(chǎn)業(yè)影響很大。何長輝等[27]對農(nóng)戶割膠技術(shù)認(rèn)知及其影響因素分析的調(diào)查問卷中反應(yīng)了我國當(dāng)前主要的膠農(nóng)年齡主要集中在40～60歲，這就展現(xiàn)了兩個很矛盾的事實：對割膠作業(yè)相對熟悉、可以保證產(chǎn)業(yè)收益的膠農(nóng)年齡偏大，而割膠產(chǎn)業(yè)中的年輕勞動力供給不足。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)膠農(nóng)受教育水平以初中為主，普遍存在受教育程度偏低的問題。這就增加了想要提高膠農(nóng)對割膠技術(shù)、機械的認(rèn)知以及操作能力的難度。而想要培養(yǎng)新興力量就必須在制度以及技術(shù)、機械方面足夠吸引年輕勞動力，同時需要更多科技知識分子來為了我國橡膠事業(yè)不斷努力，怎么提高割膠技術(shù)、完善割膠機械，從而能夠最大程度實現(xiàn)多贏。

4 結(jié)論

橡膠樹的經(jīng)濟效益來源于割膠所獲橡膠，一棵橡膠樹可以連續(xù)割膠幾十年，在這個過程中割膠技術(shù)和割膠機械對橡膠樹壽命以及橡膠產(chǎn)量均影響巨大[11]。此外對于目前割膠主要還是依靠經(jīng)驗豐富的專業(yè)膠工作業(yè)來完成，而膠工作業(yè)環(huán)境差以及老齡化等現(xiàn)象，急需解決方案?？傊覈鹉z產(chǎn)業(yè)的前進步伐是很緩慢的，我們必須在前進的路上不斷整合整個產(chǎn)業(yè)的體系，形成一個強大的產(chǎn)業(yè)鏈。相信新一代的割膠技術(shù)不斷推出，割膠機械不斷改進，同時膠農(nóng)的認(rèn)知不斷進步、割膠制度不斷完善，我國的橡膠產(chǎn)業(yè)一定會有一個美好的明天。

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