小型農(nóng)機在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用前景

陳永生 高慶生 管春松 楊雅婷 崔志超

侯喜林 博士，二級教授，博士生導(dǎo)師。獲國務(wù)院特殊津貼、全國模范教師稱號。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)首批“鐘山教學(xué)名師”。國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家，農(nóng)業(yè)部華東地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室主任，蔬菜學(xué)國家重點學(xué)科帶頭人，江蘇省優(yōu)勢學(xué)科“現(xiàn)代園藝科學(xué)”學(xué)科帶頭人，江蘇省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家。育成不結(jié)球白菜新品種9個，授權(quán)國家發(fā)明專利17件。獲國家、省部級科技成果二等獎6項，教學(xué)成果二等獎4項。

我國是最大的蔬菜生產(chǎn)國和消費國，蔬菜發(fā)展增速高于世界平均水平。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2016年全國蔬菜種植面積約為2200 萬 hm2（3.3 億畝），其中設(shè)施蔬菜 500 萬 hm2（0.8 億畝），蔬菜產(chǎn)量約為8億t，種植面積和產(chǎn)量分別占世界總量的40%和50%以上[1]。蔬菜生產(chǎn)是傳統(tǒng)的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快和農(nóng)村富余勞動力向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，用工難和用工貴的問題在蔬菜生產(chǎn)中越發(fā)凸顯，急需加強蔬菜生產(chǎn)機械的推廣及應(yīng)用。

我國蔬菜機械化目前處于初級階段，整體水平偏低，綜合機械化水平低于30%[2]。平原露地蔬菜在施肥、整地、播種、植保、灌溉等環(huán)節(jié)受益于前期大田機械的發(fā)展基礎(chǔ)，機械化程度較高。設(shè)施蔬菜因作業(yè)環(huán)境限制，大型農(nóng)業(yè)機械普遍存在“路難走、門難進、邊難耕、頭難掉、效難高”的問題[3]，只有少數(shù)小型農(nóng)業(yè)機械可以開展作業(yè)。設(shè)施蔬菜作為高效農(nóng)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，種植面積占蔬菜總面積的1/4，且呈逐年增加趨勢，機械化需求迫切。因此，靈活實用的小型農(nóng)業(yè)機械在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 小型農(nóng)業(yè)機械在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，在農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的前提下，小型農(nóng)業(yè)機械也得到了飛速發(fā)展，大量中小型企業(yè)相互競爭。目前國內(nèi)具有一定規(guī)模的農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)超過200家，農(nóng)業(yè)機械上千種，其中小型作業(yè)機械覆蓋基肥撒施、耕整地、種植、灌溉、采收、植保和環(huán)境調(diào)控等蔬菜全程生產(chǎn)環(huán)節(jié)。但2013年農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計院構(gòu)建設(shè)施農(nóng)業(yè)機械化水平評價指標(biāo)體系數(shù)據(jù)顯示，我國的設(shè)施蔬菜綜合機械化水平為26.6%[4]。2016年南京農(nóng)業(yè)大學(xué)又針對江蘇省開展了蔬菜機械化水平評價研究，結(jié)果表明，江蘇省蔬菜綜合機械化水平為23.7%[5]。綜合全國蔬菜機械化相關(guān)數(shù)據(jù)，情況大同小異，即在過去3 a間，我國蔬菜機械化發(fā)展沒有取得明顯成效?；诙啻握{(diào)研及開展蔬菜機械化推廣示范分析，我國小型農(nóng)業(yè)機械在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用存在以下幾個問題。

1.1 機具專業(yè)化程度低

蔬菜生產(chǎn)需精耕細作，且要滿足不同蔬菜品種的農(nóng)藝要求，對機具作業(yè)質(zhì)量要求較高，有些機具甚至要進行單獨研發(fā)定制。而我國的小型農(nóng)機具生產(chǎn)廠家以企業(yè)效益為主，很難針對蔬菜種植要求開展單獨研發(fā)。

1.2 成套裝備推廣示范力度不足

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者教育程度普遍較低，組織化程度和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營水平不高，獲取農(nóng)業(yè)相關(guān)信息渠道有限，面對基地規(guī)模及生產(chǎn)需求，難以對市場繁多的機具類型進行合理優(yōu)化配置。

1.3 農(nóng)機推廣體系不健全

農(nóng)機補貼雖然逐年加大，但各省的扶持政策、補貼比例不一，導(dǎo)致一些適合設(shè)施蔬菜特點和農(nóng)業(yè)發(fā)展急需的小型農(nóng)機具沒有列入部、省補貼目錄。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利潤空間低，在沒有資金補貼的情況下，農(nóng)戶面對價格不菲的農(nóng)業(yè)機械常常顯得有心無力。

2 小型農(nóng)業(yè)機械在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用特點

蔬菜生產(chǎn)主要包括施肥、耕整地、灌溉、植保、移栽、播種、采收和環(huán)境調(diào)控等環(huán)節(jié)，從設(shè)施蔬菜各生產(chǎn)環(huán)節(jié)機械化發(fā)展情況看，小型農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用具有不同的特點。

2.1 基肥撒施機械

基肥撒施機械主要有離心圓盤式和翻拋式2種。目前開展推廣應(yīng)用的小型基肥撒施機械以手扶式為主，用于顆粒肥和粉肥撒施。因基肥撒施的粗放性，人工作業(yè)效率高，且勞動強度低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者很少購買基肥撒施機械，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。設(shè)施蔬菜基肥撒施機械化水平不足5%。

2.2 耕整地機械

小型耕整地機械包括微耕機、開溝機、起壟機、田園管理機等，其中經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)開始應(yīng)用高端多功能田園管理機作業(yè)，可一次性完成旋耕、起壟、覆膜作業(yè)，并針對蔬菜種植農(nóng)藝要求推廣應(yīng)用專業(yè)化精細整地裝備。設(shè)施蔬菜耕整地機械化水平在70%以上。

2.3 灌溉、植保機械

設(shè)施蔬菜應(yīng)用的節(jié)水灌溉包括噴灌、滴灌、微灌、水肥一體化等多種形式，對作業(yè)環(huán)境要求較低，目前規(guī)?；?jīng)營的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地都配有不同水平的節(jié)水灌溉系統(tǒng)。小型植保機械方面，手動噴霧器、靜電噴霧器和機動噴霧器使用較多，太陽能殺蟲燈和性誘劑等設(shè)備已經(jīng)普及，植保小飛機的推廣應(yīng)用也漸有成效。灌溉、植保機械化水平達80%以上。

2.4 種植機械

小型種植機械主要包括育苗播種、直播和移栽機械。育苗播種機多采用氣吸式，根據(jù)吸種部件的不同又分為針吸式、滾筒式和蓋板式3類，通常配合上土裝置、基質(zhì)填裝裝置、覆土裝置和澆水裝置流水線作業(yè)，一般育苗工廠和規(guī)模化農(nóng)場已基本配套齊全。小型直播機主要為機械窩眼輪播種機，有手扶式和起壟機后懸掛式2種，播種最小行距6 cm，不適合密植作業(yè)。小型移栽機械有鴨嘴式、鉗夾式、導(dǎo)苗管式和撓性圓盤式多個機型，其中半自動鴨嘴式移栽機作業(yè)性能較為穩(wěn)定，在山東、東北和貴州等地已有一定面積的生產(chǎn)應(yīng)用，全自動移栽機僅有零星發(fā)展，還處在試驗階段。種植機械化水平約為15%。

2.5 采收機械

小型采收機械主要有往復(fù)割刀式和帶鋸式2種，可用于雞毛菜、茼蒿和菠菜等葉菜類及韭菜的收獲。機具以國外進口為主，且對整地質(zhì)量要求較高，需配套引進整地作業(yè)機械，作業(yè)成本較高。目前蔬菜收獲機械以推廣示范為主，機械化水平約為5%。

2.6 環(huán)境調(diào)控

環(huán)境調(diào)控主要是針對設(shè)施內(nèi)溫、光、氣、水、土壤五大環(huán)境因子，包括加溫、保溫、降溫、補光、通風(fēng)、二氧化碳增加、臭氧消毒、基質(zhì)處理、土壤消毒等方面的裝備。不同設(shè)施結(jié)構(gòu)類型根據(jù)實際需要配有不同環(huán)境調(diào)控設(shè)備，其中加溫、降溫和通風(fēng)設(shè)備應(yīng)用較多，環(huán)境調(diào)控機械化水平約為25%。

3 提高小型農(nóng)業(yè)機械在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中應(yīng)用的有效途徑

提高小型農(nóng)業(yè)機械在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用，要依據(jù)設(shè)施蔬菜的特殊作業(yè)環(huán)境，從設(shè)施結(jié)構(gòu)類型的實際出發(fā)，開展規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。堅持以提高經(jīng)濟效益為中心，以市場為導(dǎo)向,提高農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)和機械裝備水平，使農(nóng)機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用得到最大限度的發(fā)揮。

3.1 制定標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)模式

我國蔬菜品種繁多，周年生產(chǎn)的就有14大類150多種，作業(yè)模式多樣，農(nóng)藝要求復(fù)雜。為提高小型農(nóng)業(yè)機械在蔬菜生產(chǎn)中適應(yīng)性，提升作業(yè)效率和質(zhì)量，必須對蔬菜種植模式進行標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，并制定相應(yīng)的作業(yè)技術(shù)規(guī)范和生產(chǎn)規(guī)程，機械化必須以標(biāo)準(zhǔn)化為前提。

3.2 優(yōu)化設(shè)施結(jié)構(gòu)類型

我國設(shè)施結(jié)構(gòu)類型日趨多樣，包括小拱棚、大中棚、節(jié)能日光溫室、普通日光溫室、加溫溫室和連棟溫室等，但卻沒有適宜機械化作業(yè)的結(jié)構(gòu)類型。圍繞機械作業(yè)“路難走、門難進、邊難耕、頭難掉、效難高”等問題，必須針對現(xiàn)有設(shè)計結(jié)構(gòu)類型進行再次優(yōu)化，合理布局。

3.3 加強農(nóng)機農(nóng)藝融合

農(nóng)機農(nóng)藝的深度融合是提高作業(yè)效率、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的關(guān)鍵前提。農(nóng)藝部門要加強蔬菜栽培技術(shù)創(chuàng)新研究，開發(fā)利于機械化作業(yè)的新品種、新農(nóng)藝，為機械化作業(yè)和集約化生產(chǎn)創(chuàng)造條件;農(nóng)機部門要根據(jù)設(shè)施農(nóng)業(yè)機械化的需求，統(tǒng)籌考慮蔬菜栽培技術(shù)要求的特殊性，加快蔬菜機械化技術(shù)的集成創(chuàng)新，提升蔬菜農(nóng)機化裝備水平和科技含量[6]。