l 引言
根据2001年7月El本农林水产省公布的农业休耕地的调查结果表明，日本耕地面积连续减少，每年有4～5万公顷的农业用地被废耕或休耕。其主要原因是地方上有半数以上的农用耕地被放弃耕种。放弃的耕地以丘陵地区居多。在日本，农业机械化的发展十分迅猛，目前已经建立了水稻耕作的机械化体系，节省了大量的劳力。短短数年连机械化程度较落后的蔬菜种植业也有了大幅度的发展。农作物耕种的季节性很强，一件农业机械不可能做到全年使用。特别是专用机械在较短的农忙期以外一般长期搁置。如何有效利用农业机械，降低使用成本，也是需要解决的问题。本文根据上述现状，以红麻为对象，针对这一资源植物的省劳力、低成本的机械化栽培的可行性进行探讨。
2 红麻机械化栽培的概念
从日本水稻耕作机械化的发展来看，产业、机械，特别是研究是必要的三个条件。其一是要符合社会的发展和需求；其二是要符合人们的需求及满足其愿望；其三是要以时代的先端技术为基础。农业生产的扩大如果没有机械化，不仅规模上会受到制约，而且也不可能降低成本和节省劳力。红麻作为资源植物、工业原料或农业资材进行栽培，必须进行大规模、低成本的机械化作业。这个问题，应从(1)可否利用弃耕地等未利用土地栽培红麻；(2)既有机械可否构筑红麻栽培的机械化体系的原点—— 红麻栽培的机械化来研究。
2．1 弃耕地等未利用土地的利用
日本耕地面积从1960年初达到最高609万公顷后开始逐年减少，到1999年为487万公顷，约减少了20％ 。近年来弃耕地的面积仍在增加，特别是丘陵地区有5％ 的农地放弃耕种，是平原地区的2倍多。而农业耕地一旦被荒废则很难恢复。为了保证将来粮食的稳定和安全供给，必须多方面地发挥农业的功能。如何防止耕地的荒废，如何有效地利用耕地是重要的课题。为了使红麻大量且稳定地供给，假设了一个栽培体系。即利用地域内零散的弃耕地及可栽培的土地，从耕耘到收获的整个过程全部使用机械化栽培。设定在当地生产协会注册的负责生产的委托人。该生产协会负责对本地域的红麻及其它作物的种植、未利用土地的利用计划进行提案并实施。普通市民、农民也可参加该计划。收获后的红麻，由生产协会组织原料堆场的营运，原料堆场负责韧皮部和木质部的分离加工，然后提供给各加工厂。
2．2 利用既有机械构筑作业体系
红麻栽培中引入新机械需进行高额投资。而象红麻这样的资源植物又必须进行低成本生产。因此应尽量避免新机械的投资，以农民既有的机械构筑机械化作业体系。农业生产季节性强，农业机械在农忙期以外基本闲置。根据农业机械种类的不同，各地域都将会有相当数量的休闲机械。红麻栽培就可以利用这些机械。因此有必要建立信息网络，使休闲机械的所有者、栽培的委托方和被委托方可通过信息网络向生产协会提出机械的种类、委托方和被委托方的需求，同时应将栽培委托地及弃耕地等土地信息进行记录。也可将技术情报等其它信息进行记录。这些信息需由整个地域共享。生产协会应利用统计资料，作出整个地域未利用土地的利用计划、进行机械种类和利用状况的收集、作业委托和机械调剂的工作。此体系的建立，将有计划地使土地以及农业机械得到有效利用。
3 利用既有农业机械进行红麻栽培的试验
3．1红麻栽培条件的调查
对机械化栽培条件进行了调查，调查用地设在新渴大学内。播种期为5月21日、31日和6月11日3期，栽植密度为每100平方米1000粒、2000粒、3000粒的3组，共计9个小区。间距为60em，全部为人工操作。根据对红麻生长的调查结果表明，5月21和5月31日播种的小区之间红麻生长无差别，6月11日播种的小区与前者相比生长状况要差。5月下旬播种最为适宜。生长在1O月下旬即停止，进入11月份便开始落叶。收割时期以70％ 的落叶即11月上旬为适宜期。栽植密度以每100平方米2000粒组的产量为最高。
3．2 利用既有机械的验证实验
以收获产量最高的每100平方米2000粒的栽培密度种植红麻，从耕种到收获全部利用既有的机械，对利用既有机械种植红麻的可行性进行了试验。
3．2．1耕耘作业
使用水稻等作物常用的耕作机。红麻田里残留着前一年的红麻杆、根以及还没有腐烂的木质部等，观察其对耕耘作业和播种作业的影响。设2种耕耘法：a组(第一次用耕用犁耕、第二次用轮转机耕)、b组(轮转机耕)进行比较。a组处理，犁耕可使深约30em的土壤翻上，埋没了长15—20em的残杆，即使第二次轮转机耕的搅拌，翻出的残杆、残根也很少。b组处理，耕耘深度约15era，虽然大部分残杆被搅拌破碎，但与a组处理相比，露出地表的残杆等较多。在同一田块进行了连续3年的试验，结果表明残杆对a、b两组处理的耕耘都未造成影响。土壤表面的残杆虽然目前看对播种没有影响，但对于不同类型的播种机可能会在作垄、覆土等操作上产生影响。另外，红麻田改种水稻的情况下，残杆的问题很大。据调查，由于红麻残杆漂浮在水面，使得插秧作业无法进行。犁耕机是旱田的耕作机，以水稻耕种为主的地域拥有量不多。而轮转机耕在水田、旱田中均为常用农机，如果不是农忙季则容易确保。杂草方面，由于a组处理为反转耕地的形式，杂草较少；h组处理为搅拌耕形式，杂草较多。综合实验结果认为b组处理对红麻的栽培也不造成影响。
3．2．2播种作业
使用的播种机为荞麦、大豆、小麦、大麦、高梁等作物都能使用的，并且附带有施肥机的播种
机。使用购人的红麻种子，机播时种子流动性好(角度27。)，无分流及堵塞现象，种子表面未见损
伤。间距皆调整为75em。播种量为按刻度盘调整为每100平方米2000粒。根据播种机的种类，在
播种前仔细调整好播种量十分重要。
3．2．3除草作业 ‘
不使用除草剂。使用安装在拖拉机上的除草机。除草在播种后10—14天出芽整齐、根系伸展时进行。此后原则上每隔1O一14天除草一次。红麻的初期生育较慢，有必要提前进行除草。用带有数根爪耙的除草机除草，效果很好，但植株之间的杂草难以除去。待红麻进人生长旺盛期后，低矮杂草自行减少，零星的高杂草不会影响红麻的生育。用培土机可以埋没红麻植株间的杂草，达到除草效果。将除草机和培土机配合使用，在红麻生长初期除草效果较好，但到收获时则杂草繁茂。安装在拖拉机上的除草机在红麻长到高度50em以上时，因拖拉机的高度不够，不能进人田间。因此红麻和其他作物一样，利用机械进行除草都具有其局限性。除了上述机械除草方法以外，也可在步行管理机上安装除草机进行除草。
3．2．3收获作业
可以收获高度超过3米的收割机械十分有限，以下面的3种机械进行了试验：
3．2．3．1收割机
红麻茎较粗，使用镰刀进行人工收割较困难。使用最多的就是收割机。整株红麻收割后，由人工去掉枝叶进行干燥、贮藏。这种除收割以外皆用人工的方法适用于小规模的红麻栽培。
3．2．3．2饲料收割机
FH通常用于收获玉米。而玉米与红麻的形状相近，可以应用到红麻收获作业。收获时按以下方法进行：饲料收割机装载于拖拉机的右侧的收割部位，红麻全杆被收割、切断后用鼓风机吹出，进人到拖拉机左后方跟随的回收车。需设2名操作员。即使倒伏的红麻也能收割，而且不会出现韧皮与机械的缠绕现象。回收后，红麻的韧皮部、木质部、麻叶及杂草混杂在一起。为了避免麻叶和杂草混人，等红麻落叶结束后以及杂草干枯时收获最为适宜。但是，此时试验所在地的新县是初冬多雨季节，可作业日很少。因此新县的最终收获时期可为11月上旬，由于这个时期的落叶为70％ ，会混人少量的叶和杂草。用FH收获的红麻韧皮部和木质部的水分含量还达不到贮存要求，加上目前干燥技术和分离技术还没有过关，这些都给用饲料收割机收获红麻带来很大的问题。
3．2．3．3甘蔗收获机
HC一50型收获机由日本农业技术研究机构研制的。因与甘蔗播种方式有冲突，将4条带的中央2条带各向内侧移动15cm，条带的间隔为90—30—90em， 以30em的栽培间距进行种植和收割。供试验的红麻高度为3．7m、根部直径为22mm、每1000m 的产量约为7吨。作业速度为每秒1m、茎长被切断为长21～24cm(约有70％)。切断后的茎回收于机械后部的收容袋(容量为500kg)中。作业时间的约27％用于收容袋的装卸，约28％用于收获场地内卸货的移动。光这2个作业时间即超过了50％ ，作业效率较低(43～35％ )。每小时的工作量为600～700 m2，同人工相比具有飞跃性的高效，但从红麻的效益来看，大规模作业方式不可缺少，对缩短移动、整理等时间的作业方法的研究十分重要。
4 既有的红麻机械的性能和今后的问题
上述既有机械用于红麻栽培的性能比较如表1所示。试验在大块田中实施，收获以外的操作也较顺利。但由于所用的收割机等以大型的机械居多，从休耕地等未利用土地的位置、区域等考虑，该结果能否全部适用有必要进一步研究。闲置机械的种类、可利用的时期等还未进行研究。根据作业期以及最近的情况推测，同时从拖拉机和轮转机的普及程度上也可看出，这两种机械即使有冲突也可以利用。只是旱田用的播种机和自动耕作机很难保证，而且红麻栽培作业期易与其它作物冲突。但可用于除草的中耕机在大耕作集团中大多拥有，如无作业冲突则可利用。栽培上有两点非常重要。其一是种子。购买的种子发芽率低于70％ ，为了得到稳定的发芽率，盐水选种的方法可行。另外种子价格昂贵，播种量的精密设定十分必要。其二是播种间距，红麻的播种间距应根据其它作物的播种间距大小和机械来设定。收割作业可使用饲料收割机，但回收后红麻的韧皮部、木质部、麻叶及杂草混杂在一起，作为工业原料在使用上会受到限制。根据最终产品对原料的要求有必要开发分离韧皮部和木质部的机械。收获后的红麻因水分较多而不能直接贮存，要具有贮藏性必须要有干燥工程，但热源是需解决的大问题。
红麻的机械化栽培具有一定的可行性。今后还需解决如机械的适应性、操作技术的探讨、生产成本以及品质、高附加值等课题。