壽光設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣應(yīng)用探析

○山東省壽光市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 赫慧云 馬愛芹 趙志波

壽光市地處山東半島中部，渤海萊州灣畔，總面積2057 平方公里。壽光農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)突出，是全國(guó)最大的蔬菜生產(chǎn)基地，被國(guó)家命名為“中國(guó)蔬菜之鄉(xiāng)”、“中國(guó)電動(dòng)卷簾機(jī)之鄉(xiāng)”等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，壽光設(shè)施農(nóng)業(yè)面積4 萬(wàn)hm2，其中日光溫室9100hm2，年產(chǎn)蔬菜450 萬(wàn)噸。2020 年全市擁有各種設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械38.5 萬(wàn)臺(tái)，設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平達(dá)到64.43%。在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中，從棚體建設(shè)到作物種植、環(huán)境調(diào)控、植物保護(hù)、田間管理、采摘運(yùn)輸?shù)?，人工作業(yè)強(qiáng)度逐漸降低，機(jī)械化作業(yè)程度不斷提高。

一、設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)機(jī)械在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用，不但降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，而且還為提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)提供了技術(shù)保障。目前，全市實(shí)現(xiàn)了溫室建設(shè)機(jī)械化、生產(chǎn)管理智能化、植保作業(yè)無(wú)毒化等。

1.溫室建設(shè)機(jī)械化、專業(yè)化。以前建造一個(gè)80米長(zhǎng)的溫室大棚，需要10 個(gè)人以上，人抬肩抗，勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要10～15 天才能完成。現(xiàn)在，根據(jù)用戶需要，溫室建設(shè)專業(yè)公司進(jìn)行溫室大棚規(guī)劃設(shè)計(jì)，全部采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，建設(shè)用材料統(tǒng)一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，鋼構(gòu)骨架工廠化預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)組裝，一個(gè)200 米長(zhǎng)的溫室大棚，3～5 天就能建成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全市擁有專業(yè)溫室建設(shè)公司471 家，從業(yè)人員8300 人。專業(yè)溫室建筑公司技術(shù)專業(yè)、施工快捷，可根據(jù)各地氣候環(huán)境、土質(zhì)狀況、作物品種、種植模式，因地制宜設(shè)計(jì)建設(shè)各種蔬菜溫室大棚，如日光溫室、智能溫室、連棟溫室、光伏溫室、鳥巢溫室、塑料大棚等。目前全市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)機(jī)械化、專業(yè)化。

2.土壤耕整機(jī)械化。蔬菜生產(chǎn)設(shè)施內(nèi)土壤耕整主要裝備是田園管理機(jī)或者微耕機(jī)，作業(yè)項(xiàng)目主要有土壤旋耕碎土、起壟開溝等。機(jī)械作業(yè)耕整肥土混合均勻，耕翻質(zhì)量好，勞動(dòng)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。一個(gè)面積為0.3hm2的溫室，機(jī)械耕翻或旋耕僅需4 小時(shí)左右；人工翻地、碎土、整平，約需15.5 個(gè)人工日，機(jī)械耕翻比人工耕翻可節(jié)省15 個(gè)人工日。目前，全市設(shè)施土壤耕翻已全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，按照全市設(shè)施蔬菜面積2 萬(wàn)hm2，常年至少耕整2 次計(jì)算，節(jié)約人工日200 萬(wàn)個(gè)，對(duì)緩解生產(chǎn)用工緊張，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，具有重要意義。

3.蔬菜播種育苗機(jī)械化?，F(xiàn)在，適宜播種的蔬菜全部采用機(jī)械播種，機(jī)械播種率達(dá)到100%。需要育苗的蔬菜全部實(shí)行工廠化育苗，育苗效率高，品質(zhì)好。到2020 年底，工廠化育苗公司達(dá)到485家，各種育苗機(jī)械比如育苗裝土機(jī)、育苗打缽機(jī)、穴盤播種機(jī)等達(dá)1300 余臺(tái)，年育苗能力20 億株。移栽機(jī)械開始引進(jìn)推廣應(yīng)用，對(duì)于規(guī)?；臏厥掖笈锓N植，大部分實(shí)現(xiàn)移栽機(jī)種植作業(yè)。由于移栽機(jī)對(duì)田塊、育苗和操作人員等有一定要求，而且使用效率低、價(jià)格高等因素，推廣速度慢，已經(jīng)成為蔬菜機(jī)械化發(fā)展的瓶頸。

4.保溫被卷放電動(dòng)化、智能化。正常天氣情況下，冬季溫室的保溫被每天要卷、放一次，勞動(dòng)強(qiáng)度大，時(shí)間長(zhǎng)，是廣大菜農(nóng)急需機(jī)械代替的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。據(jù)實(shí)地驗(yàn)證，一個(gè)80 米長(zhǎng)的溫室，人工卷放一次需要2.5 小時(shí)，而機(jī)械卷放一次僅需用10分鐘左右，每天可節(jié)省0.3 個(gè)人工日。每年平均每個(gè)溫室卷放保溫被的天數(shù)約220 天，機(jī)械卷被比人工卷被可節(jié)省66 個(gè)人工日。機(jī)械卷放保溫被相對(duì)比人工卷放，每天相對(duì)延長(zhǎng)光照1 小時(shí)左右，從而增加了室內(nèi)積溫和光照，在同等條件下，可使蔬菜提前上市，并能提高蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前很多溫室大棚安裝智能設(shè)備，通過(guò)手機(jī)軟件操控，實(shí)現(xiàn)保溫被卷放智能化。到2020 年底，全市的電動(dòng)卷簾機(jī)應(yīng)用達(dá)到了14 萬(wàn)臺(tái)以上。

5.灌溉施肥一體化。溫室采用水肥一體化滴灌技術(shù)，可以節(jié)水45%左右，降低肥料、農(nóng)藥的使用量，降低相對(duì)濕度，減輕農(nóng)作物病害的發(fā)生，為生產(chǎn)綠色、安全、無(wú)公害產(chǎn)品提供了裝備支撐。目前，全市16.6 萬(wàn)畝溫室大棚采用了節(jié)水灌溉技術(shù)，滴灌、微灌、水肥一體化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。

6.植保作業(yè)無(wú)害化。農(nóng)機(jī)部門重點(diǎn)推廣了WYF100 型根治根結(jié)線蟲機(jī)、3DC-300A 型臭氧消毒殺菌機(jī)、SW-009（3.5G）型臭氧消毒殺菌機(jī)等綠色無(wú)毒植保機(jī)械，植保效果好，農(nóng)藥用量少，降低生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，且蔬菜產(chǎn)量高、農(nóng)殘低、品質(zhì)好，商品率高，效益明顯好于藥物植保的蔬菜。目前，全市的溫室基本實(shí)現(xiàn)了植保無(wú)毒化作業(yè)。

7.物聯(lián)網(wǎng)管控設(shè)備推廣應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采集溫室內(nèi)的空氣濕度、土壤水分、土壤溫度、二氧化碳、光照強(qiáng)度等實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，傳輸?shù)娇刂浦行模c預(yù)先設(shè)定的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行比較，如有偏差，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)發(fā)出指令，啟動(dòng)與系統(tǒng)相連接的通風(fēng)機(jī)、遮陽(yáng)、加濕、澆灌等設(shè)備開始工作，直到大棚內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)范圍之內(nèi)。目前全市共有 230 余處蔬菜生產(chǎn)基地、園區(qū)安裝了物聯(lián)網(wǎng)智能管控設(shè)備，智能管控溫室大棚設(shè)備達(dá)到 1.6 萬(wàn)個(gè)。在智能管控的基礎(chǔ)上，壽光市農(nóng)業(yè)局結(jié)合大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，推進(jìn)“云棚”的研發(fā)應(yīng)用，目前全市建設(shè) 6 個(gè)蔬菜“云棚”示范點(diǎn)。

8.其他新技術(shù)新機(jī)具應(yīng)用。一是植物補(bǔ)光燈。壽光市的地理位置決定了在冬、春季節(jié)光照時(shí)間短，特別是在天氣不好的情況下，作物光照嚴(yán)重不足，影響作物生長(zhǎng)發(fā)育。使用植物專用補(bǔ)光燈，在光照不足時(shí)對(duì)溫室內(nèi)蔬菜進(jìn)行補(bǔ)光，可使幼苗健壯，根系發(fā)達(dá)，莖桿粗壯，葉片色正肥厚。二是植物聲頻發(fā)生器。植物聲頻控制技術(shù)是植物經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)新理論的產(chǎn)物，通過(guò)聲頻發(fā)生器對(duì)植物施加特定頻率的聲波，使植物匹配吸收，發(fā)生諧振，促進(jìn)各種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化，從而增強(qiáng)植物的光合和吸收能力。三是其他機(jī)械設(shè)備。如自動(dòng)放風(fēng)設(shè)備、自動(dòng)噴淋設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備、智能化檢測(cè)設(shè)備等也逐步在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

二、設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展中存在的主要問(wèn)題

設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益高，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，前景廣闊，但也存在著一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：

1.設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械操作復(fù)雜，難以被從業(yè)者接受。設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械涉及到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方方面面，而大多數(shù)從業(yè)者文化程度偏低，難以適應(yīng)紛繁復(fù)雜的操作程序的要求。

2.智能化水平有待提高。設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)涉及到灌溉工程、土壤肥料配方、病蟲害防治識(shí)別、機(jī)械設(shè)備維修、電力線路和通訊線路的布設(shè)等各方面知識(shí)，需要生產(chǎn)商提供模塊化設(shè)備，便于智能化操作和維修更換。

3.設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)需要更多的復(fù)合型農(nóng)業(yè)從業(yè)人員。目前的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者大多數(shù)專業(yè)知識(shí)單一，難以適應(yīng)設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的各種需要，需要基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員從各方面加強(qiáng)指導(dǎo)。

三、設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化的技術(shù)需求

目前，雖然設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，但是，設(shè)施農(nóng)業(yè)的技術(shù)水平還不高，相當(dāng)一部分勞動(dòng)量還是靠人工來(lái)完成。從壽光市的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r看，急需解決的技術(shù)主要包括三個(gè)方面。

1.機(jī)械化技術(shù)。目前，設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，除播種、土壤耕整、環(huán)境控制、灌溉施肥、植物保護(hù)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化外，秧苗嫁接、秧苗移栽、秧?整理、果實(shí)采收等環(huán)節(jié)還要靠人工和傳統(tǒng)方式來(lái)完成。例如秧?管理，目前主要是勞動(dòng)者憑目測(cè)，靠經(jīng)驗(yàn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，隨機(jī)性強(qiáng)，不利于標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化生產(chǎn)。果實(shí)采收機(jī)械化程度低，設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間小的特點(diǎn)，限制了收獲機(jī)械化的發(fā)展。秧苗移栽主要靠人工完成，缺乏性能好、效率高、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的日光溫室農(nóng)作物移栽機(jī)。

2.環(huán)境控制技術(shù)。目前的設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境控制技術(shù)還不夠完善，大部分是在大環(huán)境下的小幅度調(diào)控，當(dāng)大環(huán)境的溫度、濕度、光照、通風(fēng)等條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求差距較大時(shí)，目前的技術(shù)水平滿足不了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。因此，提高環(huán)境控制能力、滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求是目前設(shè)施農(nóng)業(yè)亟需解決的技術(shù)環(huán)節(jié)。

3.提高技術(shù)含量。隨著無(wú)土栽培、管道栽培、樹式栽培、苗床栽培、霧培、復(fù)合式栽培等技術(shù)含量高的蔬菜栽培模式，以及太陽(yáng)能導(dǎo)光和光纖照明種植系統(tǒng)、魚菜共生系統(tǒng)、智能物流栽培系統(tǒng)、潮汐物流栽培系統(tǒng)、吊掛番茄等集約化生產(chǎn)技術(shù)的呈現(xiàn)，對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展提出了新的更高的要求。如施肥機(jī)械、植保機(jī)械、修剪機(jī)械、采摘機(jī)械等急需增加科技含量，自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等急需轉(zhuǎn)化成機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)裝備，以滿足現(xiàn)代化、智能化、智慧化設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。應(yīng)該加快現(xiàn)代生物技術(shù)、物理聲光電技術(shù)、電子傳（遙）感技術(shù)，現(xiàn)代高科技工程技術(shù)等應(yīng)用水平和推廣速度，提高生物技術(shù)、工程技術(shù)和信息技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的集成應(yīng)用水平，推動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)向更高層次發(fā)展。

四、設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展政策和建議

1.加強(qiáng)政策扶持，增加資金投入。一是充分利用現(xiàn)有的一系列惠農(nóng)政策，扶持鼓勵(lì)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展，減輕農(nóng)民在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的投入負(fù)擔(dān)。二是爭(zhēng)取更加優(yōu)惠的設(shè)施農(nóng)業(yè)扶持政策，增加設(shè)施農(nóng)業(yè)的機(jī)械化技術(shù)、生物技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、遙感、傳感技術(shù)等的科研、試驗(yàn)、推廣的投入。三是加大對(duì)農(nóng)民專業(yè)合作組織發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的扶持力度。

2.出臺(tái)信貸政策，加大扶持力度。加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，加強(qiáng)對(duì)發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的信貸政策支持。同時(shí)，對(duì)災(zāi)區(qū)受毀設(shè)施的恢復(fù)重建給予扶持，解決農(nóng)民在設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)中投入不足的問(wèn)題，不斷提高設(shè)施農(nóng)業(yè)和抵御自然災(zāi)害的能力。

3.建立健全科技推廣體系，不斷提高人員素質(zhì)。建立健全科技推廣體系和技術(shù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)科技成果的轉(zhuǎn)化能力。定期培訓(xùn)工作在一線上的技術(shù)服務(wù)人員，不斷更新他們的科技知識(shí)，提高他們的服務(wù)能力。同時(shí)，要整合相關(guān)人力資源，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的培訓(xùn)，特別是要加強(qiáng)對(duì)科技帶頭人和合作組織的培訓(xùn)，提高從業(yè)人員素質(zhì)，提高他們對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用能力和水平。