蔬菜園藝場廢棄物循環(huán)利用全程機(jī)械化探索
——以上海浦遠(yuǎn)蔬菜園藝專業(yè)合作社為例

劉堯軍 唐紀(jì)華 陸春花俞雪美 韓小雙

（1.上海浦遠(yuǎn)蔬菜園藝專業(yè)合作社，上海 松江 201604；2.上海市松江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海 松江 201607；3.上海市松江區(qū)葉榭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，上海 松江 201609）

目前，上海本地蔬菜年上市量270萬t以上，年產(chǎn)蔬菜廢棄物近200萬t，因缺乏經(jīng)濟(jì)適用的處理技術(shù)，菜農(nóng)常將蔬菜廢棄物隨意傾倒或堆積于田間地頭，既污染了空氣、河流、地下水，又滋生了大量蚊蠅，嚴(yán)重影響了村民的生活環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。蔬菜廢棄物養(yǎng)分齊全，經(jīng)堆肥發(fā)酵后制成有機(jī)肥料還田，可以培肥地力、改良土壤結(jié)構(gòu)、提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。近年來，上海市松江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心以上海浦遠(yuǎn)蔬菜園藝專業(yè)合作社為試點先后引進(jìn)了多種蔬菜廢棄物處理機(jī)械，基本實現(xiàn)了園藝場廢棄物處理關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械化，大大減少了蔬菜廢棄物對環(huán)境造成的污染，取得了一定的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 傳統(tǒng)蔬菜廢棄物處理方式

上海浦遠(yuǎn)蔬菜園藝專業(yè)合作社蔬菜種植面積約53.3 hm2，經(jīng)營模式為“蔬菜配送+合作社+農(nóng)戶”，蔬菜年上市量5 000 t，每年產(chǎn)生的蔬菜廢棄物達(dá)500 t左右。

1.1 統(tǒng)一處理或傾倒

2012年以前，因缺乏經(jīng)濟(jì)適用的處理技術(shù)，園藝場田間的蔬菜菜葉、秸稈、藤蔓以及蔬菜加工后產(chǎn)生的廢棄物用運輸車運出園藝場統(tǒng)一處理，成本較高；或者將蔬菜廢棄物隨意傾倒或堆積于田間地頭，給周邊環(huán)境造成了污染。

1.2 條垛式堆肥

2012年，上海浦遠(yuǎn)蔬菜園藝專業(yè)合作社為創(chuàng)建蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園，引進(jìn)了自走式翻堆機(jī)用來處理蔬菜廢棄物。將蔬菜廢棄物收集后，用小型粉碎機(jī)人工喂料粉碎，然后將粉碎物堆成下寬上窄的梯形狀條垛，上面覆蓋薄膜，隨堆高下降用自走式翻堆機(jī)翻堆2次，隨后加蓋畜禽糞便，覆蓋薄膜再進(jìn)行厭氧發(fā)酵堆制有機(jī)肥，隨堆內(nèi)溫度變化再翻堆2次。

自走式翻堆機(jī)采用四輪行走設(shè)計，機(jī)架上設(shè)有駕駛室，需要專人操作。翻堆機(jī)作業(yè)時，整機(jī)騎垮在預(yù)先堆置的條垛上，并沿著條垛前進(jìn)，由機(jī)架下掛裝的旋轉(zhuǎn)刀軸攪拌、拋擲原料。雖然用條垛式自走翻堆機(jī)堆肥工藝簡單，成本較低，對場地?zé)o特殊要求（平坦即可），但由于占地面積較大，料堆保溫保濕性能不好，堆肥生產(chǎn)周期長，機(jī)器動力不足，作業(yè)速度較慢，對操作人員的技術(shù)水平要求較高且工作環(huán)境較差（操作者要在高溫和伴有惡臭的環(huán)境中工作，翻堆過程中肥堆釋放出的氨氣還有一定的毒性），國產(chǎn)翻堆機(jī)質(zhì)量較差、維修不便、維護(hù)成本高，園藝場使用幾次后便不再繼續(xù)使用。

2 廢棄物處理全程機(jī)械化設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用

2.1 全自動秸稈粉碎機(jī)的引進(jìn)與改造

全自動秸稈粉碎機(jī)由旋轉(zhuǎn)喂料倉、粉碎裝置、倉底板、電機(jī)、內(nèi)置風(fēng)扇、自動化控制器等組成。旋轉(zhuǎn)喂料倉無軸旋轉(zhuǎn)，由旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供動力、靠惰輪來支撐和定向，旋轉(zhuǎn)喂料倉的內(nèi)側(cè)壁上裝有推草斜板，粉碎主軸的上方與倉底板的開口處增裝了格柵，防止一次性進(jìn)料過多堵塞粉碎裝置。全自動秸稈粉碎機(jī)可實現(xiàn)全自動生產(chǎn)，無需人工喂料，可降低勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率、改善工作環(huán)境，更加安全可靠，適用范圍廣（蔬菜、稻草、玉米稈、豆稈等秸稈均可粉碎）。

2.2 遠(yuǎn)程控制槽式翻拋機(jī)的開發(fā)

平地建2條長40 m、寬3 m、高0.8 m的發(fā)酵槽，發(fā)酵槽墻體上鋪設(shè)軌道，將物料堆放在槽體內(nèi)發(fā)酵，翻拋機(jī)的行走輪在電機(jī)的驅(qū)動下沿軌道前后行走。一個與發(fā)酵槽同寬的滾筒固定于機(jī)架下方，在翻拋機(jī)行走過程中滾筒旋轉(zhuǎn)，滾筒上的刀片做勻速圓周運動，翻動并向后拋灑發(fā)酵槽內(nèi)的物料，實現(xiàn)混合攪拌[1]。翻拋機(jī)沿軌道行走至槽頭完成1次翻拋作業(yè)后，沿軌道回到起始位置，返回過程中翻拋滾筒反轉(zhuǎn)，刀片對物料進(jìn)行第2次翻拋。在發(fā)酵槽一端的敞口設(shè)有移位車，移位車上鋪有與發(fā)酵槽相接的軌道，翻拋機(jī)完成一進(jìn)一退2次翻拋作業(yè)后登上移位車，移位車沿地面移位軌道橫向行走，將翻拋機(jī)運載至另一發(fā)酵槽槽口，實現(xiàn)一機(jī)多槽工作。

該套設(shè)備配有自動化控制系統(tǒng)，工作效率高，安全可靠?？墒褂冒惭b于槽邊架上的控制柜進(jìn)行手動控制，按下相應(yīng)按鍵機(jī)器即可執(zhí)行相關(guān)動作，也可在電腦、手機(jī)App上安裝配套的控制軟件，設(shè)定好相關(guān)參數(shù)后實現(xiàn)遠(yuǎn)程一鍵操作，設(shè)備完成作業(yè)后自動回到原位。結(jié)合應(yīng)用相關(guān)感應(yīng)原件，可將物料中的溫度、濕度等參數(shù)即時輸出，翻拋機(jī)按照工藝要求及時采取相應(yīng)的措施，實現(xiàn)智能化操作。

2.3 自走式撒肥車的引進(jìn)與應(yīng)用

用裝載機(jī)將堆制的有機(jī)肥料裝至裝載量1～3 m3的小型運輸車上，運輸車將有機(jī)肥運至棚頭田間分成小堆，農(nóng)民再用鐵鍬撒施有機(jī)肥，這是目前大部分園藝場的有機(jī)肥運輸及撒施方式。這種方法不僅作業(yè)效率低，而且肥料分布不均勻，勞動強(qiáng)度大，人工成本高。我們經(jīng)考察調(diào)研發(fā)現(xiàn)，山東某公司研發(fā)設(shè)計的SF系列輪式或履帶自走式撒肥車可進(jìn)行正常雙盤拋肥，也可進(jìn)行開溝順肥覆土一體工作。該機(jī)根據(jù)不同裝載要求配套相應(yīng)動力發(fā)動機(jī)，采用風(fēng)冷散熱器，安全高效，轉(zhuǎn)彎半徑小，車廂容積1.5 m3，撒肥范圍4～8 m，1 h可實現(xiàn)撒肥作業(yè)0.33～0.67 hm2。自走式撒肥車在堆肥場地裝載有機(jī)肥料后可直接進(jìn)入棚內(nèi)隨走隨撒，適宜在上海地區(qū)的蔬菜大棚內(nèi)作業(yè)。

3 小結(jié)

隨著農(nóng)業(yè)勞動力逐漸老齡化，采用裝載機(jī)或自走式翻堆機(jī)進(jìn)行條垛式堆肥的方式勞動強(qiáng)度大、工作效率低、設(shè)備維修不便，采用全程機(jī)械化技術(shù)將農(nóng)業(yè)廢棄物堆制成有機(jī)肥料并還施田間，對加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染整治、進(jìn)一步改善和優(yōu)化蔬菜生產(chǎn)基地的生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。