淺析我國(guó)設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

譚秀英，周貴平，劉沛宇，孫光源，向鵬程，李文彪

（1.貴陽(yáng)市菜籃子集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴陽(yáng)市蔬菜技術(shù)推廣站，貴州 貴陽(yáng) 550025）

0 引 言

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高，設(shè)施蔬菜種植越來(lái)越受到大家的關(guān)注。設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)作為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、保障產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。因此，深入研究我國(guó)設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于推動(dòng)設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 設(shè)施蔬菜起壟的優(yōu)勢(shì)

首先，應(yīng)用設(shè)施蔬菜起壟技術(shù)可以改良土壤，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的輪換，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，防止土壤板結(jié)。起壟后土壤將變得更為疏松，進(jìn)一步提高了土壤透氣性，同時(shí)，壟兩側(cè)的斜坡也大大增加了土壤與空氣的接觸面積，更利于土壤透氣。其次，能進(jìn)一步增加土層厚度，起壟后，種植地的土層將變得更厚，非常有利于蔬菜扎根生長(zhǎng)，尤其利于根系較大的作物生長(zhǎng)。最后還有防水排澇的效果,壟溝相間，便于排水；蔬菜種植的位置更高，易于防水；壟中蔬菜作物兩側(cè)的土壤更容易受到陽(yáng)光照射，大大減少了植株患病的概率。

2 設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)基礎(chǔ)概念

2.1 蔬菜起壟機(jī)械概述

設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)能夠有效提高蔬菜種植產(chǎn)量，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，增加農(nóng)民收入。在冬種搶種的關(guān)鍵時(shí)節(jié)，利用機(jī)械化起壟技術(shù)進(jìn)行旋耕、開(kāi)溝、起壟作業(yè)，能大幅縮短作業(yè)時(shí)間，為冬種生產(chǎn)保駕護(hù)航。

1GQS～120 型旋耕壟溝起壟機(jī)具有旋耕、壟溝、開(kāi)溝、除茬功能。以配套手扶拖拉機(jī)為動(dòng)力，旋耕壟溝刀具經(jīng)設(shè)計(jì)和改進(jìn)，提高了適用性和兼容性，耕作寬度、耕作深度和耕作功率特別適應(yīng)貴州省各種冬季作物的耕作和準(zhǔn)備要求[2]。

同時(shí)，該機(jī)具有效率高、起壟效果好、使用成本低、配套農(nóng)藝技術(shù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適用于平原、山區(qū)、丘陵地區(qū)的田間作業(yè)，能較好地滿足我國(guó)各地區(qū)蔬菜、甜玉米、烤煙、花卉、紅薯等農(nóng)作物的農(nóng)藝要求。還可通過(guò)更換不同配套刀軸進(jìn)行秸稈還茬旋耕，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

2.2 增產(chǎn)情況

機(jī)械旋耕的起壟效率可達(dá)0.067～0.200 hm2/h，是人工作業(yè)效率的20 倍以上，可以擴(kuò)大生產(chǎn)，促進(jìn)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收，節(jié)省大量的人力和時(shí)間。例如，馬鈴薯的傳統(tǒng)種植方式為小壟、淺播、少土栽培，這樣就制約了馬鈴薯果實(shí)發(fā)育，導(dǎo)致馬鈴薯產(chǎn)量低、薯塊小、商品率低。機(jī)械旋耕可實(shí)現(xiàn)深播、高土栽培、高臺(tái)大壟、通風(fēng)采光、營(yíng)養(yǎng)面積合理，適應(yīng)土層深，馬鈴薯塊莖膨大，破土效果好，其優(yōu)點(diǎn)是塊狀大、產(chǎn)量高、商品率高[3]。

機(jī)械作業(yè)有利于搶農(nóng)季、搶市場(chǎng)。例如馬鈴薯、地瓜等，其生長(zhǎng)的最佳時(shí)間是每年的11 月份至次年3 月份。同時(shí)，機(jī)械作業(yè)效率高，有利于水稻秋收后爭(zhēng)搶耕種，因地制宜在深秋、冬季發(fā)展各種經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)。

3 設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)作業(yè)要求

起壟是蔬菜機(jī)械化全程作業(yè)中的重要組成部分，其影響著后續(xù)蔬菜移栽和耕作機(jī)械的效率。現(xiàn)階段用于設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟作業(yè)的機(jī)械主要有開(kāi)溝機(jī)、起壟機(jī)、蔬菜聯(lián)合精整地機(jī)等。

3.1 設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟工序

綜合考慮蔬菜作物的農(nóng)藝要求以及田塊規(guī)模、土壤條件、設(shè)施條件等因素，在土壤整地階段按照蔬菜品種所需要的耕深要求輔以深松作業(yè)。

當(dāng)土壤嚴(yán)重板結(jié)時(shí)，必須通過(guò)鏵式犁、深松機(jī)、旋耕機(jī)等機(jī)具進(jìn)行翻耕或沉土→旋耕。翻耕質(zhì)量按NY/T 742 的工藝標(biāo)準(zhǔn)，沉土質(zhì)量按NY/T 2845 的工藝標(biāo)準(zhǔn)，旋耕機(jī)質(zhì)量按NY/T 499 的工藝標(biāo)準(zhǔn)。粗旋一般由聯(lián)合旋耕機(jī)單道完成，也可由常規(guī)旋耕機(jī)多道完成，操作方法由土壤的物理特性和含水量決定。在不易破碎的黏土中，工作效率較高，具有省時(shí)省力、降低了對(duì)土壤的物理?yè)p傷等優(yōu)點(diǎn)。

3.2 設(shè)施蔬菜起壟要求

標(biāo)準(zhǔn)化、高質(zhì)量的蔬菜壟是確保蔬菜機(jī)械化順利落實(shí)的重要前提，既方便了機(jī)械和工具在作業(yè)之間的聯(lián)動(dòng)，又進(jìn)一步提高了后續(xù)作業(yè)的效率。淺破層、深耕、水平壟、寬溝是蔬菜生產(chǎn)中對(duì)壟的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2.1 起壟機(jī)選擇

按照土壤特性和蔬菜作物的農(nóng)藝要求，選擇合適的起壟機(jī)。起壟機(jī)入土前，應(yīng)根據(jù)不同的蔬菜作物設(shè)定壟溝的距離和高度。對(duì)于種植深度要求較深的蔬菜作物，可以選擇挖溝機(jī)，后期進(jìn)行二次起壟。

3.2.2 田塊要求

在起壟作業(yè)之前，要先了解現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境。適宜機(jī)械化起壟作業(yè)的土壤絕對(duì)含水率應(yīng)在15%～25%；清除場(chǎng)地內(nèi)的雜物和障礙物。不能清除的隱蔽障礙必須清楚地標(biāo)明；在棚內(nèi)作業(yè)時(shí)，應(yīng)為機(jī)械進(jìn)出溫室和棚間移動(dòng)提供便利條件。

3.2.3 在成壟前進(jìn)行深耕整地

在壟形成之前，深耕通常是必要的，以確保土壤耕層的深度，通常用犁鏵和深播種機(jī)完成。整地的目的是為了疏松土壤，以此減少起壟階段產(chǎn)生的阻力，改善土壤的物理和生物特性，創(chuàng)造適合蔬菜作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境。

3.2.4 人員與機(jī)具要求

第一，操作人員和輔助人員的配置應(yīng)符合作業(yè)的需要。操作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)合格，熟悉安全操作規(guī)范、機(jī)器性能、設(shè)置方法和農(nóng)藝要求；第二，充分考慮蔬菜生產(chǎn)的農(nóng)藝要求、田間面積、土壤條件，合理選用機(jī)具；第三，機(jī)器性能應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和操作人員手冊(cè)的要求，并通過(guò)有關(guān)部門(mén)驗(yàn)收合格；第四，機(jī)械工具的安全防護(hù)、警告標(biāo)志和安全使用說(shuō)明應(yīng)符合GB 10395.1、GB 10395.5 和GB 10396 的要求。

3.2.5 操作質(zhì)量需求

截至目前，業(yè)界只對(duì)耕、溝等聯(lián)合作業(yè)機(jī)械提出了具體的指標(biāo)要求。對(duì)于蔬菜壟溝，含水量必須在15%～25%，合格的工作深度必須在85%以上，合格的壟溝高度必須在50%以上，翻耕后表面平整度誤差小于5 cm，壟溝體直線度誤差小于5 cm。壟溝高度的具體要求由蔬菜作物的農(nóng)藝要求決定，壟溝方向應(yīng)因地制宜，一般為南北走向。壟形結(jié)構(gòu)需要按照壟高以及壟頂寬的要求，其坡度應(yīng)處于50～70°。

4 設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1 設(shè)施應(yīng)用現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，中國(guó)設(shè)施蔬菜的壟作機(jī)械化水平已經(jīng)達(dá)到了80%，但專(zhuān)門(mén)用于設(shè)施蔬菜壟作的機(jī)械設(shè)備較少，多為大田作物機(jī)械所替代，且沒(méi)有根據(jù)蔬菜的種植方式和農(nóng)藝要求單獨(dú)開(kāi)發(fā)適合的機(jī)型。存在的問(wèn)題有：壟高不足、耕深不穩(wěn)定、壟體直線度誤差大、溝殘量多、壟體密封性差、機(jī)具工作效率低、機(jī)具功能單一、產(chǎn)品可靠性差。導(dǎo)致蔬菜設(shè)施機(jī)械化作業(yè)質(zhì)量差，嚴(yán)重影響蔬菜生產(chǎn)的產(chǎn)量與質(zhì)量[4]。

相比國(guó)外，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)起壟機(jī)具的生產(chǎn)廠家并不多，仍需引導(dǎo)社會(huì)進(jìn)一步提升對(duì)設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)的重視程度。

現(xiàn)階段，我國(guó)的起壟機(jī)械主要有園地式起壟機(jī)、切割式起壟機(jī)以及旋耕機(jī)等。具體來(lái)說(shuō)，園地式起壟機(jī)適用于種植蔬菜、花卉等作物，能將土壤翻耕成圓形起壟，適用于平地和坡地。切割式起壟機(jī)則適用于深淺不一的溝壑、大型草坪地或不規(guī)則地形的土壤，能夠在土壤中切割出V 或U 型的溝壑，以方便植物的生長(zhǎng)。旋耕機(jī)則可以在松土的同時(shí)起壟，效率高且省力，適用于各種土壤。

4.2 設(shè)備性能及規(guī)格

蔬菜壟溝設(shè)備按每次能夠完成壟溝的數(shù)量劃分，分為單、雙起壟機(jī)以及多起壟機(jī)，這其中，設(shè)施蔬菜通常采用單起壟機(jī)械，雙壟溝以及多起壟機(jī)械通常在露地蔬菜中比較常見(jiàn)。同時(shí)，按照機(jī)械的實(shí)際支撐功率可分為微旋耕式起壟機(jī)以及果園拖拉機(jī)起壟機(jī)?；蛘吒鶕?jù)其連接方式之間的不同，可分為懸掛式起壟機(jī)和自行式起壟機(jī)。在起壟設(shè)備的質(zhì)量要求中，最重要的指標(biāo)是起壟的平直度、起壟的高度和起壟的緊密性。

5 我國(guó)設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

5.1 推廣前景

隨著國(guó)家“三農(nóng)”扶持政策的實(shí)施，廣大農(nóng)民對(duì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)農(nóng)作物生產(chǎn)產(chǎn)生了前所未有的熱情。馬鈴薯、甜玉米、梅類(lèi)蔬菜、大白菜等的種植已形成相當(dāng)規(guī)模，但在土地準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，仍采用傳統(tǒng)的人工土壤壟作模式，耗時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效益不顯著。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的不斷深入，國(guó)內(nèi)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)作物的種植面積進(jìn)一步擴(kuò)大，一些高收益農(nóng)作物越來(lái)越受到廣大農(nóng)戶的歡迎，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊[5]。

5.2 起壟機(jī)械化技術(shù)及機(jī)械創(chuàng)新應(yīng)用

機(jī)械化作業(yè)全過(guò)程包括開(kāi)壟溝、施肥、種植、噴灑、秸稈處理、挖掘收割、剝皮等。

如當(dāng)前的1SM-180 型起壟機(jī)，其主要用于生菜種植的起壟作業(yè)。該機(jī)器具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富，結(jié)構(gòu)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的起壟作業(yè)。其目標(biāo)起壟壟面寬度為50 ～60、100 和120 cm，能夠滿足不同的種植需求。此外，該起壟機(jī)還適用于露地種植和設(shè)施內(nèi)種植，不僅可以完成起壟作業(yè)，而且對(duì)于鋪膜、鋪滴灌帶等復(fù)式作業(yè)方面也具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。

或者是1GFL-1 型80 型施肥起壟機(jī)，其主要用于露地和設(shè)施內(nèi)的蔬菜種植作業(yè)。該機(jī)器的起壟寬度可以在50 ～60、100、120 cm 之間進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同種植需求。該起壟機(jī)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富，結(jié)構(gòu)合理。它可以進(jìn)行施肥、起壟、鋪膜、鋪滴灌帶等多種作業(yè)。此外，該起壟機(jī)采用雙排肥料一次施肥，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的施肥作業(yè)。同時(shí)，它還配備了離合器和雙軸承支撐，以增加機(jī)器的穩(wěn)定性和安全性。

5.3 機(jī)械實(shí)現(xiàn)輕量化

大棚內(nèi)種植的蔬菜，作業(yè)時(shí)存在工作空間小、大型機(jī)器難以進(jìn)入棚內(nèi)以及機(jī)械作業(yè)不易回轉(zhuǎn)等多種問(wèn)題。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)在起壟機(jī)械設(shè)備方面加強(qiáng)先進(jìn)材料以及新技術(shù)的應(yīng)用，在滿足機(jī)械工作效率與工作質(zhì)量的同時(shí)，進(jìn)一步減輕機(jī)械自重，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的小型化和輕量化。所以在起壟機(jī)械化領(lǐng)域中，輕量化技術(shù)的應(yīng)用有著很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5.4 向著自動(dòng)化發(fā)展

國(guó)外有的起壟機(jī)械已經(jīng)用上了液壓裝置，隨著技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)也應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)方面的研究，制造出各種符合未來(lái)蔬菜種植發(fā)展的機(jī)械。特別是加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的研究，以使其能廣泛應(yīng)用到國(guó)內(nèi)的起壟作業(yè)中。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)我國(guó)設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，相關(guān)人員應(yīng)盡快掌握設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)作業(yè)要求，結(jié)合設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，加強(qiáng)對(duì)我國(guó)設(shè)施蔬菜機(jī)械化起壟技術(shù)的宣傳推廣，以此提高機(jī)械作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的小型化和輕量化，并朝著自動(dòng)化方向發(fā)展，最終為蔬菜全過(guò)程機(jī)械化種植發(fā)展進(jìn)程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。