東臺市大棚西甜瓜全程機械化生產(chǎn)的難點及農(nóng)機與農(nóng)藝配合的改進措施

袁 飛 蘇生平 周桂官 蘇宇翔 高 平

（1.江蘇省東臺市三倉鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)中心，江蘇 東臺224200；2.江蘇省東臺市綠肴蔬菜研究所，江蘇 東臺224200；3.江蘇省東臺市農(nóng)機推廣站，江蘇 東臺224200；4.江蘇省東臺市東臺鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)中心，江蘇 東臺224200）

江蘇省東臺市是我國著名的西瓜之鄉(xiāng)，近年來在推進瓜果生產(chǎn)標準化、品牌化建設(shè)中，勞動力資源不足凸顯，已成為東臺西瓜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最大制約因素之一。為此，東臺市相關(guān)農(nóng)業(yè)部門于2020 年成立了大棚西甜瓜全程機械化生產(chǎn)課題組，著力西甜瓜生產(chǎn)機械裝備的開發(fā)研究。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的國產(chǎn)農(nóng)機裝備不能滿足西甜瓜設(shè)施栽培的實際需要，江蘇省9家特色農(nóng)機裝備生產(chǎn)企業(yè)的50余臺（套）機具主要用于開溝筑畦、起壟覆膜、膜上定植及采摘運輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)，且農(nóng)機農(nóng)藝相配不夠契合。

1 大棚西甜瓜實現(xiàn)全程機械化生產(chǎn)的難點

1.1 起壟，覆膜，筑畦

大棚西甜瓜栽培一般在6 m 寬標準大棚內(nèi)筑2 條畦，畦寬至少2.5 m，每畦種植1 行西瓜或甜瓜，畦面覆蓋地膜（利于耕作層土壤保溫保濕，降低棚內(nèi)濕度，預(yù)防病害發(fā)生）。與現(xiàn)有機械相比，用于起壟、覆膜、筑畦的機械動力需提高1 倍以上。大棚西甜瓜栽培要求起壟高于原有地面0.30 m 以上，并在西甜瓜的生長期內(nèi)盡量保持，而現(xiàn)有機械成畦作業(yè)是通過機械拉括形成的，并未經(jīng)過鎮(zhèn)壓踏實。在砂壤土地區(qū)，土壤顆粒較粗，土壤間空隙較大，受重力影響，時間稍長畦壟易下坐變形，在西甜瓜生產(chǎn)的中后期壟高很難保持0.30 m以上以促進降水排漬。在黏土地區(qū)，土壤顆粒較細，較長時間內(nèi)畦壟不易下坐變形，但其保水性強，脫水困難，瓜畦應(yīng)做窄，以加快橫向徑流，防止西甜瓜過多吸入水分而降低品質(zhì)，畦寬做到2.5 m以上很難實現(xiàn)。

1.2 搭建拱棚，覆膜

用于拱棚搭建和覆膜作業(yè)的現(xiàn)有機具需在定植后進行作業(yè)。剛做成的高壟被機械走過后勢必下蹲，影響西甜瓜深溝高畦的農(nóng)藝效果。另外，過大或過小的棚室的覆蓋工作無法用機械作業(yè)。

1.3 膜上定植

經(jīng)試驗，日本井關(guān)的蔬菜移栽機作單行移栽，瓜苗很少被機械損傷，作業(yè)效率可達3 000 株/h，行走扭曲小，栽插深度通過調(diào)節(jié)可以達到傳統(tǒng)農(nóng)藝要求。但其鴨嘴式移栽末端破開地膜后，瓜苗經(jīng)機械小輪碾壓導(dǎo)致破膜處有暴露，造成地膜封閉不嚴，影響了地膜全覆蓋的效果。

1.4 采摘運輸

目前采用的大棚蔬菜履帶式運輸車的行走寬度為1 m左右，需配置專門的行走通道；也可在瓜棚中間行走，但不可避免會壓折西甜瓜的瓜蔓。

1.5 機械卷放通風(fēng)裙膜

目前主要采用人工拉扯裙膜進行通風(fēng)。機械卷放通風(fēng)裙膜主要應(yīng)用于棚體較長的大棚，但其只能解決外通風(fēng)，散熱換氣效率低，一般大棚需2h才能達到棚內(nèi)外溫度平衡。

1.6 無人機噴藥噴肥

西甜瓜大棚空間可以滿足現(xiàn)有大疆無人機的作業(yè)需要，但大棚覆蓋棚膜，棚外氣流無法下沉支撐大疆無人機的飛行，常造成飛機偏離航道，無法實行棚下噴藥噴肥的機械作業(yè)。

2 大棚西甜瓜機械化生產(chǎn)與農(nóng)藝配合的改進措施

2.1 創(chuàng)新溝畦構(gòu)建模式

2.1.1 傳統(tǒng)溝畦模式的優(yōu)缺點

傳統(tǒng)的春提早多層覆蓋大棚西甜瓜栽培模式的溝畦構(gòu)建一般在大棚搭建前完成，以筑平畦為主，順帶開溝，建造溝畦操作方便，機械耗能少，無需選用特型機械，人工作業(yè)也較簡單。但傳統(tǒng)的溝畦模式不能適應(yīng)早期增溫抗寒和中后期排水降漬的栽培農(nóng)藝要求，不能滿足開溝、筑畦、鋪膜布管等機械工藝要求，不能配合現(xiàn)有西甜瓜移栽機械直線行走和減輕壓膜損傷的作業(yè)要求。

2.1.2 技改思路

將傳統(tǒng)的6 m 標準大棚“一棚雙畦雙行一溝”模式改為“一棚三畦雙行雙溝”，既能滿足西甜瓜生產(chǎn)的農(nóng)藝要求，實行畦面地膜全覆蓋、“一棚雙行”爬地栽培，還能提高高畦耕層土壤溫度和水氣調(diào)節(jié)能力（“三畦雙溝”較平畦栽培早春增溫效果更好，耕層排水降漬能力更強），有利于增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)。同時能滿足新型機具進行棚下作業(yè)，避免寬畦需增加機械動力。另外，“一棚三畦雙行雙溝”模式可為實施棚下機械建造中棚作業(yè)提供條件，可滿足機械移栽條件，避免因機具偏移對地膜及膜下滴灌管帶造成機械損傷。

2.2 創(chuàng)新大棚覆蓋模式

2.2.1 傳統(tǒng)大棚覆蓋模式的優(yōu)缺點

傳統(tǒng)大棚西甜瓜生產(chǎn)的大棚材料和棚型不一。曾有竹架材料的、鋼筋材料的，近年來用鍍鋅鋼管建造大棚較普遍；棚間距（棚寬）有5 m 左右的，也有9 m 的超大棚。棚的體型則比較單一，從單體大棚演變?yōu)殡p大棚多層覆蓋，即“外大棚+內(nèi)大棚+中棚+小棚+地膜覆蓋”模式。傳統(tǒng)大棚覆蓋模式有保溫性能好、便于拆除、利于提高肥料利用率等優(yōu)點，缺點是大棚管理勞動強度大、不利于機械化作業(yè)、西甜瓜苗期在多層覆蓋條件下生產(chǎn)效率低、容易產(chǎn)生連作障礙和滋生病蟲害。

2.2.2 技改思路

改小長窄棚為寬短棚，推廣普及6 m 標準棚，淘汰寬不足6 m 的拱棚，有條件的應(yīng)建造連棟大棚；改內(nèi)外透明薄膜覆蓋為“外棚薄膜+內(nèi)棚無紡布”模式（“電動搖動卷放+薄膜內(nèi)拱棚+地膜覆蓋”模式）；棚內(nèi)增掛多功能ZHI保機，吊掛密度1臺/667 m2，以降低棚內(nèi)濕度，緩解極端低溫造成西甜瓜凍傷，實現(xiàn)病蟲害的物理防控；擴大棚室內(nèi)作業(yè)空間，方便較大規(guī)格的農(nóng)機進棚工作；結(jié)合機械收放更新覆蓋材料，以提高保溫性能；減少覆蓋層次，以免光線透過薄膜后衰減。

2.3 創(chuàng)新耕作施肥灌溉模式

2.3.1 傳統(tǒng)耕作施肥灌溉模式的優(yōu)缺點

傳統(tǒng)西甜瓜種植多采取建棚前全層施基肥、開塘穴施追肥的施肥模式，隨著栽培技術(shù)的發(fā)展和進步，現(xiàn)行的施肥模式多為建棚前結(jié)合開溝筑畦全層施基肥、膜下肥水滴灌追肥。后者施肥模式利于大型機械作業(yè)，且采用膜下肥水滴灌減輕了大棚西甜瓜施肥的勞動強度，但易造成基肥分散，不利西甜瓜前期早發(fā)，在一定程度上增加了植株對園地根際耕層土壤基礎(chǔ)肥力的依賴性，植株生長中后期如遇多水年份易水發(fā)旺長造成裂果和水晶瓜增多。

2.3.2 技改思路

推廣使用深松機替代翻轉(zhuǎn)犁深耕，保持原耕作層次，避免死土上位影響瓜苗發(fā)棵；改用園林開溝回填施肥機替代拋撤施肥機作業(yè)，將肥料集中施于瓜苗根區(qū)及周邊，促進瓜苗根際耕作層土壤快速培肥，防止因基礎(chǔ)肥力不足引起缺素癥，同時有利于控制瓜后主副蔓須根吸肥旺長。

2.4 創(chuàng)新噴藥植保管理模式

2.4.1 傳統(tǒng)噴藥植保管理模式的優(yōu)缺點

傳統(tǒng)大棚西甜瓜病蟲害防治多使用背負式手動噴霧器進行噴藥作業(yè)，工作環(huán)境差，防治效果不高，且易發(fā)生藥害。近年來擔(dān)架式植保機、自走式大棚殺蟲打藥機（如瓦力3WZZ-34A 履帶自走式風(fēng)送噴霧機）等園林植保機械得到推廣應(yīng)用，噴藥效率得到較大幅度提高，但操作人員仍需進棚扶槍作業(yè)，且無法滿足定向噴霧等個性化噴藥作業(yè)的需要。

2.4.2 技改思路

建立以時空隔離、通風(fēng)換氣等物理防治措施為基礎(chǔ)，以應(yīng)用抗性品種、培育壯苗、清潔田園等綜合防治措施為根本的病蟲防控體系。借助大棚多功能ZHI植機調(diào)優(yōu)棚內(nèi)環(huán)境，西甜瓜伸蔓前應(yīng)用自走式履帶遙控噴霧機、全程采用自走式動力噴霧機（YTDP65-130型）噴藥，或用棚頂縱向拉桿吊裝微噴系統(tǒng)實施棚下噴藥作業(yè)。定向噴霧仍使用電動噴霧器配裝防護罩進行人工作業(yè)，有條件的可在棚頂縱向拉桿吊裝導(dǎo)軌運用滑動微噴系統(tǒng)進行定向噴霧。

2.5 創(chuàng)新收獲和產(chǎn)品收運模式

2.5.1 傳統(tǒng)收獲和產(chǎn)品收運模式的優(yōu)缺點

傳統(tǒng)西甜瓜收運以人工肩挑手提為主，勞動強度大，工作環(huán)境差，西甜瓜搬運用工費用是普通用工的4～5 倍。近年來部分履帶式自走裝置開始在瓜田試用，如將履帶自走式噴霧機改造（拆除水箱藥箱）成自走搬運車，勞動強度大大降低。但使用自走搬運車遇到可行走道路少（兩棚間距?。?、機械搬運效率低（一車僅能搬運200 kg左右，需人工將瓜從棚內(nèi)送至車內(nèi)）、無法上托將瓜送入高架貨車等問題。

2.5.2 技改思路

改進傳統(tǒng)西甜瓜再生栽培方法，實行一種一茬，采后不留瓜蔓；引進專業(yè)運瓜機械，如帶遙控電動履帶式搬運車，讓搬運車在采收工身后進行搬運作業(yè)，搬運車到達高架貨車處將瓜托舉移送進大車；或改進大棚間隔布局，棚間溝設(shè)計為一寬一窄，寬溝（1 m）作預(yù)備運瓜車道，窄溝（0.2 m）保持排水功能。

目前一系列相關(guān)優(yōu)惠政策為促進農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。大棚西甜瓜機械化生產(chǎn)不僅表現(xiàn)為機器換人，也是作業(yè)精細、大幅提高生產(chǎn)效率、綠色環(huán)保的代名詞，但大棚西甜瓜種類的多樣性、作業(yè)環(huán)節(jié)的復(fù)雜性、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的不平衡性，決定了大棚西甜瓜生產(chǎn)機械化發(fā)展是一個長期和逐步完善的過程。應(yīng)發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用，通過政策導(dǎo)向、示范引領(lǐng)有序推進大棚西甜瓜生產(chǎn)機械化發(fā)展；應(yīng)遵循與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展水平相適應(yīng)、與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織方式相適應(yīng)的原則，鼓勵大棚西甜瓜合作社進行品種結(jié)構(gòu)調(diào)整試點，引導(dǎo)和發(fā)展專業(yè)生產(chǎn)，以標準化、集約化、規(guī)?；?、信息化、智能化為發(fā)展目標，充分發(fā)揮大棚西甜瓜機械化生產(chǎn)的優(yōu)勢。