胡丽春 叶武光 杜贤明 曾小健 艾利仁 占水龙
(1.江西省蚕桑茶叶研究所 330202;2.江西井冈蚕种科技有限公司)
便携式雄蛾冷藏器在原蚕区的示范与推广应用
胡丽春1叶武光1杜贤明1曾小健2艾利仁2占水龙2
(1.江西省蚕桑茶叶研究所 330202;2.江西井冈蚕种科技有限公司)
为促进便携式雄蛾冷藏器及其配套使用技术的成果转化,2015~2016年期间在江西省内蚕种生产基地进行了示范与应用,取得了显著成效。
便携式雄蛾冷藏器;原蚕区;示范与推广应用
便携式雄蛾冷藏器是江西省蚕桑茶叶研究所为解决蚕种企业在原蚕区就地制种于2007~2009年研发而成的一项新型设备,该设备获国家实用新型专利授权,专利号为 ZL 2009 2 0189274.4。2010年后,该设备在原蚕区开始小范围示范应用,具有投资小、使用便捷、能耗低、设备技术性能安全稳定、冷藏效果好、蚕种质量优等特点。为促进该技术成果转化,2015~2016年期间该设备在江西省内蚕种生产基地加大了推广与示范应用的力度。 现将推广应用情况总结报告如下。
2015~2016年,在江西省最大的2个蚕种生产单位——江西井冈蚕种科技有限公司的高桥楼原蚕基地和修水县蚕种场马垇原蚕基地推广应用。2015年2基地共推广应用新设备70台套,春秋两季各2批示范应用蚕农达382户次,原蚕蚁量4 506g,繁育一代杂交蚕种7.55万张,示范蚕户及蚁量达原蚕基地总量的45%;2016年2基地设备增加至136台套,春秋两季各2批就地示范繁育杂交蚕种10.66万张,示范应用蚕农达775户次,示范蚕户达100%,原蚕蚁量7 627g,占示范基地总蚁量的80%,其余20%的蚁量及种茧是从部分示范大户中抽出,用于回专业场内制种,作为对照。详情见表1。
2.1 台承荷蚁量和制种量
便携式雄蛾冷藏器尺寸为1 127mm×606mm×973mm,冷藏室容积210L,每台配套蚕蛾框14只,每只尺寸是89 cm×40 cm×3.4cm。根据2年的应用,一台便携式雄蛾冷藏器一次可承荷的蚁量(以冷藏室内贮放12只蚕蛾框为标准),与制种期间的气温及发蛾调节是否匹配到位密切相关,一般以15g蚁量为中心上下浮动2~3g为范围配一台较适宜。春季1批和秋季2批制种时气温较低,发蛾不齐涌,每台可多配2~3g蚁量。如表1中,2015年春1批示范户台承荷蚁量高桥楼基地平均达17.2g,马垇基地平均达18.0g,雄蛾冷藏和蚕种质量均正常。春季2批和秋季1批制种时气温较高,发蛾较齐涌,每台要少配2~3g蚁量。江西原蚕区原蚕户的饲养规模大多是8~15g/户,所以配置便携式雄蛾冷藏器时,蚁量9~15g的户则一户配一台,15g以上的户一户配2台,9g以下的小户,可就近邀集2户配一台。一年中一台便携式雄蛾冷藏器可多批次重复使用,即上一批蚕户制种结束,马上对冷藏室和雄蛾框进行清洁处理,然后转移到下一批的蚕户家使用。如表1中,2个基地2015~2016年的春、秋2季蚕种生产都分了先后2批进行,所以,一台设备一年至少可为4家蚕户使用,可承荷60g左右蚁量,一次可承荷制种量300张左右。为防止生产中蚕品种混杂,一户一批原则上只配养一个原蚕品种,一台便携式雄蛾冷藏器只允许贮藏一个蚕品种的雄蛾。
2.2 原蚕区就地制种的产量与质量
为摸清新设备与技术在原蚕区就地制种产量和质量与专业场内的差异,2015~2016年将同期同品种的种茧分别以2种方式进行制种调查。产量以公斤茧制种量表示,质量以杂交彻底率、成品良卵率表示。调查结果如表2。
从表2中可知,利用该设备在原蚕区就地制种,无论产量和质量均优于种茧运回专业场制种的成绩,尤其是公斤茧的制种量差异明显。因蚕品种不同差异为0.32~0.68张/kg,其中芙蓉×湘晖开差最大,为0.68张/kg,芙9×湘7次之,开差为0.52张/kg,相对较低的是薪杭白云。这主要是因为种茧在运输过程中受到振动而产生后期缩节死蛹,且缩节死蛹的发生量随蚕品种不同而差异较大。
2.3 设备运行规律及冷藏温度变化情况
性能正常的便携式雄蛾冷藏器,其压缩机的运行情况随蚕房内气温、冷藏室贮放雄蚕蛾的多少及人为开启频率而表现不同。在蚕房气温为25~32℃时,制种当天全部雄蚕蛾入室后至第二天雄蛾拿出交配前不需开启的情况下,机器运行状况完全受贮放雄蚕蛾的多少决定。
当冷藏室贮放10~12框蚕蛾时,机器运行的规律是:从自然气温降到压缩机第一次自动停止工作时冷藏室内悬挂温度计显示4.5℃,历时32min,在4.5℃时压缩机停止工作,停机后2.5min冷藏室温度降至4℃(最低温度点),由4℃回升至5℃历时约12min,从5℃回升至7.0℃历时3min左右,当冷藏室温度升达7.0℃时,压缩机再次开始启动工作,经10min左右降到4.5℃时即停止工作,完成一个工作循环。在这个工作循环中,冷藏室内悬挂温度显示4.5℃时压缩机停止工作,7.0℃时启动工作,这与冷藏器设计的内置止、起控制温度4℃和7.5℃各自只开差0.5℃,说明冷藏室温度传递畅通、各部位受温均匀。
当按设计参数贮满14只蚕蛾框,机器运行的规律是:从自然气温降到压缩机第一次自动停止工作时冷藏室内悬挂温度计显示6.5℃,历时65min,停机后经25min左右压缩机再次开始启动工作,此时冷藏室温度升达8.8℃,经30min左右降到6.5℃时即停止工作,完成一个工作循环。在这个工作循环中,冷藏室内悬挂温度显示6.5℃时压缩机停止工作,8.8℃时启动工作,这与冷藏器设计的内置止、起控制温度4℃和7.5℃分别开差2.8℃和1.3℃,开差较大,说明冷藏器室内过于满载使温度传递不畅通、各部位受温不均匀,雄蛾冷藏安全性相对于贮放10~12框的低。
表1 推广应用时间、地点、分批与规模情况
表2 原蚕区就地制种与种茧运回专业场内制种的产量与质量比较
通过对机器运行状态的观察和比较,冷藏器是以4~8℃为范围,以5℃核心对冷藏室进行温度控制,与家蚕雄蛾冷藏的温度要求相符合。但在生产上,为确保雄蚕蛾的冷藏安全,建议一台便携式冷藏器贮放12框为宜。
此外,在大批制种生产中,从交配到拆对的操作过程持续时间长,雄蛾一般从早上7时至下午5时都用于交配,所以,此时段的便携式雄蛾冷藏器是处于空载状态,下午4~6时,是拆对后雄蛾陆续进入冷藏室的高峰期,冷藏器不时处于开启状态,所以设备运行规律性不明显,冷藏室的温度短时间无法稳定在4~8℃,这个阶段称为过渡保护期。为尽量降低过渡保护期冷藏器压缩机的启止频率及缩小室内的温差,可采取分段集中贮放的方法。即将拆对后的雄蚕蛾按标准数量薄放一层于蚕蛾框内,等集齐了4~5个框或以1个小时为一个时段,再打开冷藏器一次性迅速将之放入 。采用这个方法,过渡保护期一般只需开启3次,既可将制种当天的雄蚕蛾及时在安全期内放入冷藏室,又可避免冷藏器总处于频繁运行中,还可避免冷藏器内已有的蚕蛾感受忽高忽低的温度,确保冷藏效果。
2.4 设备的使用成本分析
使用便携式雄蛾冷藏器冷藏雄蚕蛾,所用电源为190~220V(即普通家用电源),额定电耗是0.75度 /天。一台便携式冷藏器的价格为1 572元,设备实际耗电量因制种期别不同略有差异,春季1批和秋季2批的气温偏低,一台一天耗电1.0~1.1度,春季2批和秋季1批气温较高,一台一天耗电1.3度左右,4批平均耗电约为1.2度/天。设备添置当年一般无维修费,第2年始,一般每年要更换温控器(约15元/个)。根据2015~2016年2年的示范与推广调查,一年4批,一台便携式冷藏器可承荷的制种量是884张/年·台,平均221张/批·台,因此,可分析生产一张蚕种的便携式冷藏器的使用成本,如表3。
从表3、表4中可以得知,使用便携式雄蛾冷藏器在原蚕区就地制种,平均张种的设备建造投资与使用成本在0.40元左右,比专业制种场的彩钢板式冷藏库制种的1.48元/张节省了1.08元/张,节省72.97%,其中能耗与维护管理等使用成本为0.04元/张,比彩钢板式冷藏库制种的0.307元/张节省86.97%。
表3 便携式雄蛾冷藏器使用成本分析
注:1.购置费:包括便携式雄蛾冷藏器和配套蚕蛾框的添置费。配套蚕蛾框按一台便携式冷藏器配14只,每只造价18元;
2.年折旧费:设备按正常使用5年折旧;
3.张种折旧:是以2015年和2016年2年平均一台一年承荷制种量884张计;
4.耗电、电费:是指便携式雄蛾冷藏器在正常工作状态下,工作一天(24小时)耗电1.2度,一批制种期约7天,共用电8.4度,电价为家庭用电价0.6元/度,张种电费是以2015年和2016年2年平均一批台承荷制种量221张计;
5.换温控器:一般第2年始,一年换一只,一只约15元。
表4 专业制种场彩钢板式冷藏库的使用成本分析
注:1.配套蚕蛾框的购置成本:是指一台彩钢板冷藏库配蚕蛾框75只,每只时令造价50元;
2.设备购置成本:高压电源、机器和房子按正常使用10年折旧,蚕蛾框按5年折旧;
3.设备购置的张种折旧:是以一年制种4批,一年一台彩钢板冷藏库满负荷制种量平均28 000张计;
4.完成全年制种的耗电、电费、张种电费:是指一台彩钢板冷藏库在2015年和2016年时,一年承荷制种4期,每期7~8天,加上非生产期的损耗电,电价0.78元/度;
5.设备维护维修:是指彩钢板冷藏库一般建在村庄的外沿,必须派专人看守和维护,年看管费330天*16元/天,机器维修护理费1 500元;
6.其它费用:主要是指种茧运输费,是以2015年和2016年2年平均种茧运输、装卸费计。
表5 2016年秋原蚕基地与专业场内削茧制种工效与张种成本比较
2.5 原蚕区就地制种的工效与开支
为探明使用便携式雄蛾冷藏器在原蚕区就地制种的工效与开支,2016年秋季以种茧回专业场内削茧制种作对照进行了调查。 从表5可知,2个示范基地平均张种削鉴制种的用工是25.75min,劳务开支是4.53元/张,张种用工与专业场的25.8min相当,但劳务开支比专业场的6.22元/张节省1.69元/张,节省了27.17%。
另外,在2个基地之间,工效与张种成本也有差异,高桥楼基地的削鉴制种工效虽然比专马垇基地的高2.5min/张,但因为工价低于马垇基地,最终削鉴制种劳务开支反而比马垇基地省0.53元/张,节省了11.42%。
经过2年两基地蚕种生产中的示范和推广应用,进一步摸清了便携式雄蛾冷藏器的性能特点,验证了该设备及配套使用技术成熟实用,与传统不动式冷藏库比,表现明显的先进性。
一是设备控温运行有规律,冷藏温度稳定性好,蚕种质量优。冷藏室温度稳定在4~7℃,符合雄蚕蛾的冷藏温度要求,冷藏后的雄蚕蛾鲜活、交配性能良好,散对与当日羽化出的雄蛾无差异。蚕种良卵率和杂交彻底率均在96.5%以上,优于种茧回场制种的成绩,也明显超过了国家蚕种质量标准。
二是提高公斤茧制种量、节省张种劳动成本。该设备与技术的推广应用,实现了削茧制种在原蚕区就地进行,提高了蚕种产量,以公斤茧制量为例,原蚕区就地制种比回场制种提高0.32~0.68张/kg;并且降低了削茧制种用工成本,通过调查,尽管原蚕区就地制种的张种用工与专业场相当,但因原蚕区的工价低,劳务开支比专业场节省27.17%。
三是设备建造与使用成本低。设备建造投资与运行中的电耗、维修与管理等使用成本平均0.40元/张,比传统冷藏库制种节省了72.97%。设备按一台次贮放14框雄蚕蛾约15g蚁量设计,台容量正符合原蚕区一家一户的饲养规模,设备配置到蚕房内,蚕蛾实现零距离存取,不需运费。设备小巧轻简便于搬动,利于多家多次重复使用。设备维护简单,一般一年只需换温控器,保管只需在生产结束时擦洗干净后搬于家中室内一角即可,不需派专人照看,不用担心被盗被损坏,使用成本比传统不动式冷藏库节约87%左右。
4.1 适当配备蚁量
为更好地发挥便携式雄蛾冷藏器的性能特点,通过示范应用,认为冷藏器最佳贮蛾量以不超过12框/天为宜,一台每次蚁量配置以15g为中心、视生产气候条件上下浮动2~3g较适宜。
4.2 分批养蚕制种提高设备利用率
蚕种制种期一次一般7天左右,且便携式冷藏器是质量轻、便于搬动的设备,为减少添置设备投资,可以采取分批养蚕制种的办法来提高每台设备的利用率,从而降低生产成本。分批养蚕制种一般以前后开差6~7天为宜。
江西省科技厅科技成果转移转化计划(项目编号:20152BBI90029)。