露地蔬菜機(jī)械化移栽作業(yè)現(xiàn)狀及水平分析*

陳永生，管春松，楊雅婷，崔志超

(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京市，210014)

0 引言

我國(guó)是世界上最大的蔬菜生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，蔬菜播種面積和產(chǎn)量分別約占世界總量的40%和50%以上。近年來(lái)，我國(guó)蔬菜種植面積持續(xù)增加，達(dá)2 000 khm2，僅次于糧食作物，產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，質(zhì)量不斷提高，對(duì)農(nóng)民增收作用顯著[1]。與此同時(shí)，隨著人口老齡化進(jìn)程的加快和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移性流失，蔬菜生產(chǎn)“用工難，用工貴”的問(wèn)題愈發(fā)突出，嚴(yán)重制約了蔬菜產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展[2]。種植是蔬菜生產(chǎn)過(guò)程中用工量較大的一個(gè)環(huán)節(jié)，分為直播和育苗移栽兩種作業(yè)模式，受益于主糧機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展，蔬菜機(jī)械化直播也處于較高的應(yīng)用水平[3]。2013年農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)院何芬研究員通過(guò)專家咨詢和實(shí)地調(diào)研的方法，根據(jù)指標(biāo)設(shè)置原則和篩選依據(jù)，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行了刪減和合并，并建立了一套包括2級(jí)9個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系。2015年黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院盧秉福研究員將農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)水平的評(píng)價(jià)方法分為農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)水平、農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備水平、農(nóng)業(yè)機(jī)械化指數(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展水平四種，并總結(jié)了不同方法在操作方便性、數(shù)據(jù)可得性、指標(biāo)體系完整性、不同環(huán)節(jié)的差異性、體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益等方面的特點(diǎn)[4-6]。2016年農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所肖體瓊研究員通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、專家咨詢和實(shí)地調(diào)查等方法，構(gòu)建了露地生產(chǎn)環(huán)節(jié)蔬菜機(jī)械化水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括耕整地、種植、采收、植保、灌溉機(jī)械化水平等5個(gè)二級(jí)指標(biāo)，并提出了具體指標(biāo)的計(jì)算方法[7]。本文以機(jī)械化移栽環(huán)節(jié)為研究目標(biāo)，對(duì)11個(gè)省份的16個(gè)典型蔬菜基地開(kāi)展機(jī)械化移栽現(xiàn)狀調(diào)研，通過(guò)機(jī)械化作業(yè)水平評(píng)價(jià)方法計(jì)算各蔬菜基地的機(jī)械化移栽水平和蔬菜總體機(jī)械化移栽水平[8-10]，分析蔬菜機(jī)械化移栽存在的問(wèn)題并提出相關(guān)改進(jìn)建議。

1 露地蔬菜機(jī)械化移栽作業(yè)現(xiàn)狀

適宜機(jī)械化移栽的蔬菜品種主要有辣椒、番茄、甘藍(lán)、西蘭花、茄子、生菜、白菜、洋蔥、大蔥等，本文針對(duì)以上蔬菜品種，選擇蔬菜主產(chǎn)區(qū)的典型蔬菜基地、農(nóng)業(yè)園區(qū)、農(nóng)機(jī)合作社和種植大戶等開(kāi)展露地蔬菜機(jī)械化移栽現(xiàn)狀調(diào)研，主要包括江蘇、浙江、河北、山東、湖北、陜西、四川、福建、甘肅、內(nèi)蒙古和黑龍江11個(gè)省份，16個(gè)基地，各基地名稱、蔬菜品種和配套移栽機(jī)具如表1所示。因區(qū)域種植規(guī)模和種植模式的類似性，相似性較高的基地沒(méi)有全部列舉，所選16個(gè)基地具有一定區(qū)域代表性。

表1 調(diào)研基地概況Tab.1 Survey of research base

根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平評(píng)價(jià)第1部分種植業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法，以甘藍(lán)、番茄、辣椒、西蘭花等移栽品種為主的基地為對(duì)象進(jìn)行露地蔬菜機(jī)械化移栽水平測(cè)算，測(cè)算時(shí)間按年度統(tǒng)計(jì)。具體計(jì)算方法如下。

蔬菜園區(qū)單一蔬菜品種機(jī)械化移栽水平

Qi=si/Si

(1)

蔬菜園區(qū)綜合機(jī)械化移栽水平

(2)

式中：si——蔬菜品種i本年度內(nèi)機(jī)械化移栽面積；

Si——蔬菜品種i本年度內(nèi)種植的總面積；

n——統(tǒng)計(jì)對(duì)象的移栽蔬菜品種數(shù)量；

ci——本年度蔬菜品種i的種植面積占移栽蔬菜品種的種植總面積的比例。

統(tǒng)計(jì)得出各基地露地蔬菜機(jī)械化移栽水平如表2所示。

表2 機(jī)械化移栽水平Tab.2 Mechanized transplanting level

通過(guò)對(duì)16個(gè)調(diào)研基地?cái)?shù)據(jù)的篩選和整理計(jì)算，得出8個(gè)以移栽為主的蔬菜基地的機(jī)械化移栽水平和總體水平，如表3所示。通過(guò)表3可知，目前露地蔬菜機(jī)械化移栽水平僅為24.4%，其中江蘇和浙江分列前2位。相對(duì)于糧食作物超過(guò)70%的機(jī)械化種植水平，露地蔬菜機(jī)械化移栽仍處于較低水平。本文調(diào)研對(duì)象主要以蔬菜種植大戶、園區(qū)和合作社為主，農(nóng)機(jī)裝備水平在各區(qū)域都處于較高水平，而我國(guó)還有許多小規(guī)模的家庭種植戶沒(méi)有納入統(tǒng)計(jì)范圍，該部分配套的機(jī)械化移栽裝備更少，因而實(shí)際的露地蔬菜機(jī)械化移栽水平應(yīng)低于24.4%。

表3 各基地蔬菜機(jī)械化移栽水平Tab.3 Level of mechanized vegetable transplanting in each base

通過(guò)對(duì)調(diào)研基地的數(shù)據(jù)分析，我國(guó)的露地蔬菜機(jī)械化移栽作業(yè)現(xiàn)狀可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)。

1.1 機(jī)械化移栽總體水平偏低

整體上說(shuō)，我國(guó)農(nóng)作物綜合機(jī)械化水平已達(dá)到70%左右，而蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)水平根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研統(tǒng)計(jì)約為30%左右，遠(yuǎn)低于農(nóng)作物機(jī)械化生產(chǎn)整體水平。蔬菜生產(chǎn)主要可分為耕整地、種植、田間管理和收獲四大主要環(huán)節(jié)，其中種植(包括移栽和直播)和收獲是當(dāng)前蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)環(huán)節(jié)，機(jī)械化水平最低，不足20%。通過(guò)調(diào)研了解，移栽是當(dāng)前蔬菜種植的主要方式，隨著人口老齡化不斷加劇，人工成本不斷上升，機(jī)械化需求迫切，而目前很多地方的移栽機(jī)具還是處于空白，這是當(dāng)前蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)面臨的主要問(wèn)題。

1.2 典型區(qū)域移栽機(jī)械化水平穩(wěn)步提高

進(jìn)入“十二五”以來(lái)，來(lái)自蔬菜產(chǎn)業(yè)界對(duì)機(jī)械化生產(chǎn)的呼聲越來(lái)越高，各區(qū)域逐步建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的蔬菜全程機(jī)械化生產(chǎn)示范基地，針對(duì)各區(qū)域的種植模式特點(diǎn)，通過(guò)選型優(yōu)化，為蔬菜生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)配套適宜機(jī)具，并定期開(kāi)展新型農(nóng)機(jī)服務(wù)人員培訓(xùn)班。蔬菜機(jī)械化移栽作為當(dāng)前全程機(jī)械化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是重點(diǎn)研究方向之一，江蘇、山東、四川、浙江、湖北等地通過(guò)政策扶持和產(chǎn)學(xué)研合作方式加大了對(duì)蔬菜移栽新機(jī)具引進(jìn)、創(chuàng)新、試驗(yàn)、示范、推廣的力度，創(chuàng)新工作機(jī)制，在推動(dòng)蔬菜關(guān)鍵環(huán)節(jié)生產(chǎn)機(jī)械化進(jìn)程中取得了可喜成績(jī)。

1.3 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合初見(jiàn)成效

農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合是推進(jìn)蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化的重要法寶，這一點(diǎn)已引起業(yè)界的共識(shí)。一些基地和單位制定并發(fā)布了一些規(guī)范和規(guī)程，以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)的作業(yè)規(guī)范或作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。前期因各基地配套農(nóng)機(jī)具數(shù)量少，機(jī)械化作業(yè)水平低，很多標(biāo)準(zhǔn)流于形式，難以落地。隨著農(nóng)機(jī)裝備數(shù)量不斷增加，蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)環(huán)節(jié)不配套，機(jī)械化適用性差、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)出入大難以操作等問(wèn)題愈發(fā)突出，越來(lái)越多的規(guī)?；伢w會(huì)到農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的重要性。江蘇、四川、上海、北京等地近幾年在農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的前提下制定了西蘭花、蘿卜、生菜、雞毛菜、甘藍(lán)等多個(gè)蔬菜品種的全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，以及各環(huán)節(jié)的作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，逐步完善蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。針對(duì)種植面積較大或經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的個(gè)別蔬菜品種，個(gè)別區(qū)域開(kāi)始建立蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化試點(diǎn)，逐步推廣農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合標(biāo)準(zhǔn)。

2 露地蔬菜機(jī)械化移栽作業(yè)存在的主要問(wèn)題

近幾年我國(guó)通過(guò)引進(jìn)吸收和自主研發(fā)已具備多種類型的蔬菜移栽機(jī)[11-16]，但實(shí)際生產(chǎn)中主要還是以手扶式和牽引式半自動(dòng)的基礎(chǔ)移栽機(jī)型為主。移栽機(jī)具配置較多的區(qū)域?yàn)榻K、浙江、河北、山東和四川5個(gè)省份，主要機(jī)型為日本井關(guān)的半自動(dòng)雙行移栽機(jī)、山東華龍的半自動(dòng)鴨嘴式移栽機(jī)，但機(jī)械化移栽應(yīng)用水平仍然很低。

2.1 機(jī)械化移栽投資回報(bào)率低

目前應(yīng)用較多的移栽機(jī)有2行半自動(dòng)移栽機(jī)、4行半自動(dòng)移栽機(jī)和2行全自動(dòng)移栽機(jī)，本文以江蘇響水縣成晟農(nóng)機(jī)合作社露地西蘭花機(jī)械化移栽為例，對(duì)機(jī)械化移栽和人工移栽成本進(jìn)行分析。響水西蘭花一年兩茬，每茬種植期約15天，按照每天作業(yè)8 h，人工費(fèi)100元/天，機(jī)器使用壽命以5年進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，具體作業(yè)成本數(shù)據(jù)如表1所示。通過(guò)理論數(shù)據(jù)及結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，機(jī)械化移栽相比人工移栽每公頃至少節(jié)約750元以上，根據(jù)不同機(jī)具的作業(yè)效率，一般2～3年即可回收機(jī)具成本，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。但在露地蔬菜實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到一些不可控情況，如下雨和機(jī)器故障導(dǎo)致移栽機(jī)無(wú)法下地作業(yè)、地塊小或作業(yè)模式不匹配導(dǎo)致作業(yè)效率降低等，實(shí)際回收機(jī)器成本基本在3年以上，所以在經(jīng)濟(jì)效益方面，機(jī)械化移栽相比人工作業(yè)并沒(méi)有表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，這是目前很多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者不愿意購(gòu)買或者使用蔬菜移栽機(jī)的主要原因。

表4 機(jī)械移栽和人工移栽作業(yè)成本Tab.4 Operation cost of mechanical transplanting and manual transplanting

2.2 配套設(shè)施不完善

為實(shí)現(xiàn)露地蔬菜機(jī)械化移栽，首先需配套相應(yīng)的播種育苗設(shè)備，主要包括播種育苗流水線及專用育苗盤，并根據(jù)移栽機(jī)幅寬需配套適宜的起壟作業(yè)裝備，牽引式移栽機(jī)還需配套相應(yīng)的動(dòng)力機(jī)械；其次為提高機(jī)械化移栽效率，對(duì)田埂較多和交通不便的地塊需要進(jìn)行平整并修建機(jī)耕道；最后對(duì)于蔬菜移栽機(jī)需配套專業(yè)的操作人員，蔬菜移栽機(jī)械結(jié)構(gòu)相比于整地及播種機(jī)械復(fù)雜，特別對(duì)于全自動(dòng)移栽機(jī)，一般機(jī)手對(duì)作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的機(jī)械故障維修難度較大，往往需要聯(lián)系廠家售后人員前來(lái)維修，在農(nóng)忙時(shí)節(jié)會(huì)影響蔬菜種植時(shí)間安排。

3 發(fā)展建議

3.1 加大全自動(dòng)移栽研發(fā)力度

蔬菜機(jī)械化移栽推廣應(yīng)用難度大的主要原因在于機(jī)械化移栽效率低，特別是當(dāng)下主流人工投苗的半自動(dòng)移栽機(jī)已無(wú)法滿足蔬菜規(guī)模化生產(chǎn)需求。國(guó)產(chǎn)成熟的全自動(dòng)移栽機(jī)目前還處于空白，在人口老年化不斷加劇的情況下，蔬菜生產(chǎn)用工難用工貴的問(wèn)題愈發(fā)突出，后期在引進(jìn)吸收先進(jìn)國(guó)外移栽機(jī)型的同時(shí)，應(yīng)加速對(duì)適應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的國(guó)產(chǎn)全自動(dòng)移栽機(jī)的研發(fā)，重點(diǎn)在于攻克全自動(dòng)移栽機(jī)取苗、送苗和投苗的關(guān)鍵部件，以及研究適宜機(jī)械化移栽的育苗技術(shù)。

3.2 提高社會(huì)化服務(wù)力度

目前的蔬菜移栽作業(yè)裝備價(jià)格從幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)不等，相對(duì)于經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)較低的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，很多個(gè)體經(jīng)營(yíng)者和小規(guī)模的農(nóng)場(chǎng)都不具備獨(dú)立購(gòu)機(jī)的能力，在此前提下，農(nóng)業(yè)主管部門需持續(xù)出臺(tái)相應(yīng)的農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策，但重點(diǎn)應(yīng)鼓勵(lì)和支持農(nóng)機(jī)合作社和大型農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行社會(huì)服務(wù)，協(xié)同農(nóng)業(yè)主管單位、農(nóng)機(jī)化服務(wù)機(jī)構(gòu)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者，根據(jù)服務(wù)區(qū)域內(nèi)不同蔬菜作業(yè)品種的種植時(shí)間安排進(jìn)行統(tǒng)一作業(yè)規(guī)劃，提高移栽機(jī)具利用率，降低作業(yè)成本。

3.3 完善設(shè)施及人員配套

為提高蔬菜機(jī)械化移栽作業(yè)的穩(wěn)定性和作業(yè)效率，一方面需要根據(jù)不同機(jī)型配套專業(yè)的播種育苗設(shè)備和育苗盤，牽引式移栽機(jī)配套適宜的動(dòng)力裝備，根據(jù)機(jī)型尺寸還需要對(duì)設(shè)施結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑觳⑿藿C(jī)耕道；另一方面為及時(shí)解決移栽機(jī)在作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的故障，不誤農(nóng)時(shí)，需對(duì)作業(yè)機(jī)手進(jìn)行專門培訓(xùn)。

3.4 健全標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)規(guī)范

我國(guó)蔬菜品種繁多、農(nóng)藝要求復(fù)雜、設(shè)施結(jié)構(gòu)類型不統(tǒng)一，因此機(jī)械化作業(yè)難度大，存在前后環(huán)節(jié)作業(yè)機(jī)具不配套，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝脫節(jié)、機(jī)具專業(yè)化程度低等問(wèn)題。為保證蔬菜持續(xù)高效生產(chǎn)，應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域不同蔬菜品種的生產(chǎn)條件，包括設(shè)施結(jié)構(gòu)、田塊田間、土壤類型、農(nóng)藝要求(株距、行距、種植深度等)等，結(jié)合機(jī)具選型結(jié)果制定蔬菜全程機(jī)械化作業(yè)技術(shù)規(guī)范。