貴州省蔬菜機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀與策略

魏松 茍園旻 閆建偉

摘要：發(fā)展機(jī)械化對(duì)蔬菜規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。通過總結(jié)貴州省當(dāng)前蔬菜機(jī)械化水平現(xiàn)狀，指出當(dāng)前限制機(jī)械化發(fā)展的因素：山地丘陵導(dǎo)致大型蔬菜機(jī)械難以發(fā)展、蔬菜機(jī)械與農(nóng)融合程度低、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化難等。針對(duì)現(xiàn)存問題提出改善農(nóng)村基礎(chǔ)建設(shè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)合作社擴(kuò)大種植規(guī)模、規(guī)范種植標(biāo)準(zhǔn)、突破優(yōu)勢(shì)品種蔬菜種植關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械、推動(dòng)蔬菜機(jī)械裝備高質(zhì)量發(fā)展、加強(qiáng)農(nóng)機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)、健全蔬菜機(jī)械服務(wù)配套條件、加大政策扶助力度和促進(jìn)優(yōu)秀成果轉(zhuǎn)換等建議，為貴州省蔬菜機(jī)械未來的發(fā)展方向提供參考。

關(guān)鍵詞：貴州省；蔬菜機(jī)械；旋耕機(jī)；收獲機(jī)

中圖分類號(hào)：S23

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：20955553 （2023） 070254

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Current situation and development strategies of mechanized vegetable production in Guizhou

Wei Song， Gou Yuanmin， Yan Jianwei

（College of Mechanical Engineering，Guizhou University， Guiyang， 550025， China）

Abstract： The development of mechanization plays a crucial role in the large-scale and standardized production of vegetables. This paper expounds on the current situation of vegetable mechanization level in Guizhou Province and points out the factors that currently restrict the development of mechanization， including difficulty in developing large vegetable machinery in mountainous and hilly areas， low degree of integration between vegetable machinery and agronomy， and the difficulty of unified standardization. To address these problems， this paper puts forward suggestions for improving rural infrastructure， promoting agricultural machinery cooperatives to expand the planting scale， standardizing the planting standards， developing key machinery for planting advantageous varieties of vegetables， promoting the high-quality development of vegetable machinery and equipment， strengthening the training of agricultural machinery professionals， improving the supporting conditions of vegetable machinery services， increasing policy support， and promoting the transformation of excellent achievements. This paper provides a reference for the future development direction of vegetable machinery in Guizhou.

Keywords： Guizhou Province; vegetable machinery; rotary cultivator; harvester

0 引言

我國是世界上蔬菜產(chǎn)量和消費(fèi)量最大的國家，直接從事蔬菜生產(chǎn)的勞動(dòng)力約占全國人口的7.7%，帶動(dòng)超過8000萬人口就業(yè)［1］，蔬菜產(chǎn)業(yè)逐漸成為家庭種植變成農(nóng)民增收、帶動(dòng)地區(qū)特別是貴州等西南地區(qū)脫貧致富的重要產(chǎn)業(yè)之一。推動(dòng)貴州地區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)全面機(jī)械化生產(chǎn)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)人口就地就業(yè)、發(fā)展當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用，也是實(shí)現(xiàn)貴州鄉(xiāng)村振興的重要舉措。與傳統(tǒng)人工種植模式相比，采用機(jī)械化生產(chǎn)可提高蔬菜生產(chǎn)效率、減小人工勞動(dòng)強(qiáng)度，是擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)升級(jí)的有效途徑。但由于貴州地處內(nèi)陸，其山地、丘陵占全省土地面積高達(dá)92.5%［2］，再加之，我國蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化目前還處于起步階段，使得省內(nèi)的蔬菜種植規(guī)模普遍較小，蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化水平較低，大部分蔬菜生產(chǎn)環(huán)節(jié)仍以人工為主，工作效率低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重制約農(nóng)戶從事蔬菜種植的積極性。近年來，隨著省內(nèi)鄉(xiāng)村大量勞動(dòng)力向沿海地區(qū)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人口急劇下降。由此可見，提高省內(nèi)蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化程度迫在眉睫。

在先前的研究中，張佩等［3］對(duì)貴州茶葉的機(jī)械化發(fā)展進(jìn)行了研究；張煒等［4］對(duì)貴州省內(nèi)煙草機(jī)械化生產(chǎn)進(jìn)行了總結(jié)和分析；周丕東等［5］對(duì)貴州山地農(nóng)機(jī)機(jī)械化發(fā)展進(jìn)行了闡述，提出山區(qū)耕地宜機(jī)建設(shè)、發(fā)展山地運(yùn)輸系統(tǒng)和擴(kuò)大農(nóng)機(jī)社會(huì)服務(wù)組織等建議，而對(duì)于貴州蔬菜產(chǎn)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的研究鮮有報(bào)道，為此筆者對(duì)近年來貴州省內(nèi)蔬菜生產(chǎn)全程機(jī)械：耕整地機(jī)械、精量直播機(jī)械、育苗、移栽裝備、田間管理機(jī)械及收獲機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行闡述；對(duì)當(dāng)前限制貴州蔬菜機(jī)械化發(fā)展的因素進(jìn)行分析總結(jié)；并對(duì)未來蔬菜產(chǎn)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展提出相應(yīng)的建議，以期為未來推進(jìn)貴州蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 貴州蔬菜種植概況

我國蔬菜種植分為6個(gè)區(qū)域：長江流域蔬菜區(qū)、黃淮海與環(huán)渤海蔬菜區(qū)、華南與西南熱區(qū)蔬菜區(qū)、北部高緯度蔬菜區(qū)、云貴高原蔬菜區(qū)和黃土高原蔬菜區(qū)，其中長江流域和華南與西南熱區(qū)是我國主要蔬菜區(qū)。貴州省地處我國西南部的云貴高原，全省平均海拔約1100m，氣候?yàn)閬啛釒Ц咴降匦停瑴嘏瘽駶?，無嚴(yán)冬酷暑［67］，適宜種植夏秋蔬菜的地區(qū)十分廣泛，屬于云貴高原夏秋蔬菜優(yōu)勢(shì)區(qū)域。云貴地區(qū)夏秋蔬菜可以大大緩解北方地區(qū)秋冬和早春蔬菜價(jià)格高和供應(yīng)不足等問題。據(jù)貴州統(tǒng)計(jì)局發(fā)布貴州統(tǒng)計(jì)年鑒2021數(shù)據(jù)顯示，2012年至2020年，全省蔬菜種植面積由774.32khm2穩(wěn)步增長至1511.33khm2，蔬菜及食用菌產(chǎn)量由20335.6kt增長至29908.7kt。自十三五以來，蔬菜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，貴州逐漸成為我國的蔬菜供應(yīng)大省，貴州蔬菜除供應(yīng)本省人民外，還銷往粵港澳大灣區(qū)、上海等地，成為我國重要的夏秋蔬菜基地。

2 貴州省蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀

貴州屬于典型喀斯特地貌省份，用于種植蔬菜的土地面積小且田塊散落，并不具備發(fā)展蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。貴州省蔬菜種植主要有辣椒、白菜、甘藍(lán)、西藍(lán)花、食用菌、番茄和大蔥等，其中大部分蔬菜在耕整地環(huán)節(jié)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，但在蔬菜播種、中耕、施肥和收獲環(huán)節(jié)，機(jī)械化程度不高，高度依賴人力。

2.1 蔬菜耕整地機(jī)械

蔬菜耕整地作業(yè)是后續(xù)種植作業(yè)的前提與基礎(chǔ)［8］，主要包括：滅茬、深耕、碎土、開溝起壟、整形等環(huán)節(jié)。相比于主要糧食作物，蔬菜種植對(duì)耕整地工作質(zhì)量要求更高，如機(jī)械播種、移栽等環(huán)節(jié)要求田塊土壤細(xì)碎、壟面平整［9］。由于耕整地工作工序較多，使用單一的深耕機(jī)、旋耕機(jī)等需進(jìn)行多次下田作業(yè)，機(jī)具在田間的反復(fù)移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)更密實(shí)，采用兩種或兩種以上的聯(lián)合耕作機(jī)具可提高工作效率和減少燃油消耗［10］，近年國內(nèi)對(duì)耕整地機(jī)械的相關(guān)研究主要以聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)具為主，國內(nèi)部分聯(lián)合整地機(jī)械及主要參數(shù)如表1所示。

目前貴州省內(nèi)耕整地工作是整個(gè)蔬菜生產(chǎn)周期中機(jī)械化應(yīng)用率最高環(huán)節(jié)，省內(nèi)現(xiàn)有的部分耕整地機(jī)械如表2所示。貴州現(xiàn)有的耕整地機(jī)械為大中小共存，大中型耕整地機(jī)械通常由拖拉機(jī)提供動(dòng)力，功率大、工作幅寬大、作業(yè)效率高，但對(duì)地形條件要求較高，需具備相應(yīng)的下田道路和轉(zhuǎn)彎掉頭條件，主要應(yīng)用于幅員遼闊的平原地區(qū)，小微型旋耕機(jī)體積小、輕便、易于田間轉(zhuǎn)運(yùn)、操作簡單，主要應(yīng)用于山地丘陵區(qū)域。貴州作為以山地丘陵為主的大省，大中型耕整地機(jī)械受地理環(huán)境的制約，難以大面積推廣使用，大中型耕整地機(jī)械主要在大型蔬菜基地中使用，省內(nèi)蔬菜種植整地作業(yè)總體主要以小型整地機(jī)具為主，如小型耕地機(jī)、微耕機(jī)、手扶拖拉機(jī)與小功率拖拉機(jī)配套的小耕整地機(jī)等。

2.2 蔬菜精量直播機(jī)械

蔬菜種植分為種子直播和育苗移栽兩種方式，種植行距小、密度較大的葉類蔬菜主要采用種子直播的方式，瓜果類蔬菜主要采用育苗移栽的方式［15］。使用精量直播機(jī)械節(jié)可保證種子的播種深度與間距一致，減少人工間苗的繁瑣，便于后期的管理和收獲。排種裝置是精密播種機(jī)的關(guān)鍵部件［16］，按工作原理分為機(jī)械式［17］、磁吸式［18］和氣力式三種，如表3所示。機(jī)械式排種器結(jié)構(gòu)簡單、便于加工，應(yīng)用廣，但對(duì)種子外形尺寸要求較高，播種時(shí)易對(duì)種子造成損傷；磁吸式排種器實(shí)現(xiàn)原理簡單，但需額外對(duì)種子進(jìn)行磁化處理，實(shí)際應(yīng)用較少。

氣力式排種器按照氣體流通方式主要分為氣吸式［19］、氣吹式［20］和中央集排式［21］，氣吸式精密排種器播種精度高，受種子外形尺寸影響相對(duì)較小，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、制造成本高。

蔬菜種植農(nóng)藝復(fù)雜，將整地、起壟、播種、覆土和施肥等關(guān)鍵工序結(jié)合，一次實(shí)現(xiàn)播種多項(xiàng)農(nóng)藝要求的多功能型蔬菜播種機(jī)是該領(lǐng)域熱點(diǎn)問題，杜錚等［22］針對(duì)小粒徑蔬菜種子的精量直播研制了一種電動(dòng)播種機(jī)，采用輪轂電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和“窩眼輪式”排種器排種，利用開溝器開溝和播種后覆土，由后輪的碾壓完成鎮(zhèn)壓工作，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)作業(yè)，具有較高的效率，但排種器易被雜物堵塞，且對(duì)種子外形尺寸具有較高的要求，對(duì)于非球形類種子需在播種前進(jìn)行丸化處理。曾山等［23］結(jié)合南方辣椒種植農(nóng)藝設(shè)計(jì)了一種氣吸式辣椒精量直播機(jī)，可一次實(shí)現(xiàn)開溝、播種和覆土鎮(zhèn)壓工作，但該機(jī)覆土?xí)r回土量受土壤黏度或含水率不同的影響，導(dǎo)致播種深度變化。

我國蔬菜精量技術(shù)起步較國外晚，大多品種蔬菜相應(yīng)的精量直播機(jī)械尚處于理論研究階段或空白期。目前在貴州省內(nèi)僅有少量品種蔬菜采用機(jī)械直播，如：白菜、蘿卜和馬鈴薯等直播機(jī)械在遵義和畢節(jié)的一些大型蔬菜基地得到應(yīng)用。但結(jié)合全省實(shí)際種植情況，現(xiàn)階段貴州省內(nèi)蔬菜種植環(huán)節(jié)機(jī)械化水平較低，仍主要以人工點(diǎn)播為主。

2.3 育苗、移栽裝備

我國蔬菜生產(chǎn)約有60%以上品種采用育苗移栽方式種植［24］，采用育苗移栽方式可縮短蔬菜生長周期、出芽率高、可提高土地利用率，對(duì)蔬菜的單產(chǎn)與抵抗自然災(zāi)害有著重要意義。傳統(tǒng)人工育苗工序較多、移栽效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，不利于大規(guī)模種植，采用集約式育苗可解決這一問題。穴盤育苗是目前國際上應(yīng)用范圍最廣的一項(xiàng)育苗技術(shù)，技術(shù)相對(duì)成熟，機(jī)械化水平高［25］。穴盤育苗通常以珍珠巖、草炭和蛭石等輕質(zhì)材料作為育苗基質(zhì)［26］，在標(biāo)準(zhǔn)化穴盤中進(jìn)行機(jī)械化精量播種，一穴一粒，成苗后移栽不傷根系，種植成活率高，便于集中管理和實(shí)現(xiàn)機(jī)械化種植。

穴盤育苗播種機(jī)是工廠集約育苗的關(guān)鍵設(shè)備，目前國內(nèi)對(duì)穴盤育苗播種機(jī)的研究主要以氣吸式為主，如秦廣明等［27］針對(duì)工廠流水線穴盤育苗研制了一種滾筒氣吸式蔬菜穴盤播種機(jī)，播種效率可達(dá)600盤/h以上。

移栽機(jī)是蔬菜機(jī)械化種植水平的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一，國內(nèi)外近年相繼研制出一系列全自動(dòng)移栽機(jī)和半自動(dòng)移栽機(jī)，等［28］在韓國研制了一種半自動(dòng)電動(dòng)辣椒幼苗移栽機(jī)，種植裝置由曲柄滑塊模塊和100W電機(jī)組成，該機(jī)續(xù)航能力強(qiáng)，噪聲小，但栽植成功率較低，僅73%。國內(nèi)對(duì)蔬菜移栽機(jī)的研究起步較晚，通過技術(shù)引進(jìn)和相關(guān)從業(yè)人員的研究，近年來國內(nèi)對(duì)蔬菜移栽機(jī)的研究取得較大進(jìn)展。Wen等［29］研制了基于TC-PLC（Touch screen-programmable logic controller）控制的牽引式雙排全自動(dòng)移栽機(jī)，可自動(dòng)執(zhí)行送苗、取苗、輸送、分苗、栽植、鎮(zhèn)壓、空盤回收等程序，自動(dòng)化程度較高，移栽合格率為92.08%。

蔬菜育苗技術(shù)在貴州省的推廣始于20世紀(jì)90年代初，2019年全省共育苗208.2億株，306個(gè)蔬菜集約式育苗基地育苗34.5億株，僅為全省蔬菜育苗量16.6%［30］。截至目前全省集約式育苗產(chǎn)業(yè)仍存在規(guī)模不大、專業(yè)育苗基地少、產(chǎn)能不足、技術(shù)不強(qiáng)等問題。同時(shí)蔬菜幼苗的移栽也是貴州省蔬菜機(jī)械化種植較為薄弱的環(huán)節(jié)，我國針對(duì)蔬菜移栽機(jī)的研究較晚，技術(shù)相對(duì)落后，現(xiàn)有產(chǎn)品主要以半自動(dòng)移栽機(jī)為主，需人工取喂苗［31］。

在貴州省內(nèi)，蔬菜移栽機(jī)僅在部分大型蔬菜基地或示范基地中得到應(yīng)用。但從全省的生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，省內(nèi)暫未有全自動(dòng)配套育苗移栽設(shè)備的相關(guān)報(bào)道，尤其是移栽環(huán)節(jié)，仍主要依賴人力完成。

2.4 田間管理機(jī)械

蔬菜栽種后的田間管理工作至關(guān)重要，可直接影響到種植的成活率及最終蔬菜的質(zhì)量與產(chǎn)量。我國蔬菜種植的田間管理工作主要包括中耕除草、補(bǔ)肥、灌溉和噴灑農(nóng)藥等，通常田間管理工作是整個(gè)種植周期中，工序最多、持續(xù)時(shí)間最長的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

除草主要分為化學(xué)除草和機(jī)械除草兩種方式，使用化學(xué)除草劑除草具有速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，近年來機(jī)械除草的研究和應(yīng)用較廣。蘆新春等［32］研制了一種多功能圓盤式中耕除草施肥機(jī)，結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)、除草圓盤、深松鏟、施肥裝置和培土圓盤等組成，整機(jī)除草和施肥性能較好，但僅能對(duì)行間除草。洪曉瑋等［33］針對(duì)蔬菜大棚環(huán)境研制了一種除草機(jī)器人，該機(jī)采用四輪行走機(jī)構(gòu)，設(shè)有原地轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，由輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可滿足大棚中的壟間橫向的需要，同時(shí)機(jī)身頂部配備磁導(dǎo)航傳感器，實(shí)現(xiàn)自主行走，工作時(shí)通過雙目視覺技術(shù)獲取雜草圖像和位置由三抓執(zhí)行機(jī)構(gòu)挖除雜草，該機(jī)能滿足大棚狹小空間作業(yè)的需求。

蔬菜灌溉技術(shù)主要有地面灌溉、噴灌和地下滴灌三種［34］，滴灌技術(shù)是目前最有效節(jié)水精量灌溉的技術(shù)之一［35］。胡國強(qiáng)［36］結(jié)合6LoWPAN無線傳感網(wǎng)絡(luò)開發(fā)了一種水肥一體化滴灌系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，可在手機(jī)或PC端實(shí)時(shí)檢測土壤溫度與濕度，并對(duì)電磁閥控制進(jìn)行水肥灌溉。

噴灑農(nóng)藥對(duì)蔬菜防治病蟲害提高產(chǎn)量具有重要意義，傳統(tǒng)手動(dòng)背負(fù)式噴霧器作業(yè)面積小、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，并易引發(fā)操作人員中毒事件，近年來國內(nèi)開始出現(xiàn)先進(jìn)的噴霧機(jī)和植保無人機(jī)替代人工噴灑農(nóng)藥。顧文杰等［37］設(shè)計(jì)了一種用于噴灑農(nóng)藥的六旋翼無人機(jī)，并制作了相應(yīng)的樣機(jī)進(jìn)行噴灑實(shí)驗(yàn)，取得了較好的效果，該機(jī)由六個(gè)呈對(duì)稱分布的電機(jī)為其提供動(dòng)力，機(jī)身設(shè)置相應(yīng)的噴灑系統(tǒng)，可遠(yuǎn)距離遙控作業(yè)。劉兆朋等［38］對(duì)雷沃ZP9500高地隙噴霧機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，開發(fā)了基于GNSS的自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)系統(tǒng)并設(shè)計(jì)相應(yīng)的自動(dòng)一體化控制器，實(shí)現(xiàn)了噴霧機(jī)自主作業(yè)，但該系統(tǒng)導(dǎo)航精度隨地況的復(fù)雜度的影響，適應(yīng)性需提高。

近年來貴州省內(nèi)部分蔬菜種植示范基地和一些先進(jìn)的農(nóng)業(yè)合作社開始使用成熟先進(jìn)的田間管理機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)工作，如使用自動(dòng)滴灌設(shè)備、移動(dòng)式車載噴灌機(jī)進(jìn)行施肥灌溉，利用大型噴桿噴霧機(jī)、無人機(jī)進(jìn)行植保噴灑農(nóng)藥工作，但在除草方面較為欠缺，有少量使用微耕機(jī)或拖拉機(jī)掛接配套的多組分置式旋耕除草機(jī)進(jìn)行作業(yè)，不過大多僅能對(duì)壟溝進(jìn)行除草培土，株間或壟面苗間的除草工作難以實(shí)現(xiàn)，只能人工除草。目前省內(nèi)大多小規(guī)模種植戶，蔬菜種植后的植保施藥、施肥灌溉與中耕除草等的田間管理工作仍主要以人工為主，如使用水管灌溉、人工培土施肥、使用傳統(tǒng)的手動(dòng)背負(fù)式噴霧機(jī)和人工除草等，工作量極大。

2.5 蔬菜收獲機(jī)械

在蔬菜的生產(chǎn)活動(dòng)中，收獲工作在整個(gè)生產(chǎn)周期中的工作量占比高達(dá)40%［39］，傳統(tǒng)人工收獲可保證較好的收獲質(zhì)量，但勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，不利于擴(kuò)大蔬菜產(chǎn)業(yè)規(guī)模，近年來國內(nèi)相關(guān)學(xué)者對(duì)我國部分蔬菜收獲機(jī)械進(jìn)行研究，目前國內(nèi)已有莖葉類（甘藍(lán)［40］、大蔥［41］、甘薯莖尖［42］、青菜頭［43］）、根菜類（馬鈴薯［44］、白蘿卜［45］、甜菜［46］、大蒜［47］）、茄果類（辣椒［48］）和豆類（大豆［49］）等蔬菜相應(yīng)收獲機(jī)械的研發(fā)，部分機(jī)型及主要技術(shù)參數(shù)和特點(diǎn)如表4所示。

蔬菜機(jī)械化收獲是實(shí)現(xiàn)貴州蔬菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要一環(huán)，近來貴州省積極引進(jìn)國外先進(jìn)蔬菜收獲設(shè)備，如甘藍(lán)、蘿卜和馬鈴薯等收獲機(jī)械等，同時(shí)自主研發(fā)省內(nèi)優(yōu)勢(shì)蔬菜收獲機(jī)，2021年貴州山地農(nóng)機(jī)所、貴州師范大學(xué)等聯(lián)合開發(fā)了適應(yīng)貴州山地的第四代辣椒收獲機(jī)4JZ-1.0A，為貴州省內(nèi)山地蔬菜收獲機(jī)械提供了參考。但省內(nèi)現(xiàn)有的蔬菜收獲機(jī)械較少，同時(shí)省內(nèi)蔬菜種類較多，大量蔬菜相應(yīng)的收獲機(jī)械仍處于理論研究或?qū)嶒?yàn)階段，市面上缺乏成熟的配套產(chǎn)品，目前貴州省內(nèi)蔬菜收獲環(huán)節(jié)仍處于較低水平，高度依賴人工。

3 貴州蔬菜機(jī)械化發(fā)展存在的問題

近些年來，貴州省內(nèi)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的建設(shè)數(shù)量雖保持持續(xù)增長，但在蔬菜種植方面仍基本延續(xù)著傳統(tǒng)的人工方式，存在著生產(chǎn)規(guī)模小、機(jī)械化程度低、人力成本消耗高等諸多問題，同時(shí)在蔬菜耕種、移栽、收獲等不同環(huán)節(jié)都缺少規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，因此短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)全程高水平機(jī)械化自動(dòng)種植。

3.1 山地、丘陵地貌，限制蔬菜機(jī)械應(yīng)用推廣

據(jù)2021年底最新發(fā)布的貴州省第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)公報(bào)顯示，貴州省耕地面積3472.6khm2，旱地占比74.42%，為2584.2khm2，全省坡度2°以下耕地145.4khm2，僅占總耕地4.19%，2°～6°耕地373.5khm2，6°～15°耕地1413.7khm2，15°～25°耕地955.3khm2，25°以上耕地5847khm2。333.33hm2以上耕地壩區(qū)共計(jì)12個(gè)，壩區(qū)耕地總面積133.3khm2，坡度在6°（含6°）以下耕地面積117.5khm2，僅占全省總耕地面積3.38%。由數(shù)據(jù)可知，貴州可用耕地主要以山地丘陵區(qū)域?yàn)橹?，土地坡度較大，田塊分散，適宜發(fā)展大規(guī)模蔬菜種植用地極少。目前貴州省內(nèi)種植蔬菜用地普遍存在坡度大、田塊面積小、土地破碎等問題，對(duì)蔬菜生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械對(duì)復(fù)雜山地丘陵地形的適應(yīng)能力要求極高。同時(shí)由于貴州農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)總體較為落后，機(jī)耕道路數(shù)量少、質(zhì)量差且養(yǎng)護(hù)機(jī)制不完善，蔬菜種植機(jī)械面臨田間轉(zhuǎn)移難、下地難、掉頭難等問題，使得蔬菜機(jī)械作業(yè)效率大打折扣，嚴(yán)重制約著蔬菜種植機(jī)械化在貴州的應(yīng)用與推廣。

3.2 蔬菜種植標(biāo)準(zhǔn)化程度低

蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化種植，是實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)全程機(jī)械化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。蔬菜生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械的研發(fā)需結(jié)合種植農(nóng)藝以保證作業(yè)質(zhì)量和避免機(jī)械運(yùn)行中對(duì)壟體或蔬菜造成損傷。貴州省內(nèi)地形復(fù)雜，不同地區(qū)間種植習(xí)慣差異較大，即使同一類蔬菜在省內(nèi)各區(qū)域的種植時(shí)間、種植要求、生長環(huán)境及收獲方式等也存在較大差異，使蔬菜作業(yè)機(jī)械的研發(fā)加大。目前貴州省內(nèi)菌類蔬菜種植標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)完善，其余蔬菜如葉菜和水生蔬菜類僅有白菜、甘藍(lán)、分蔥和水生蕨菜等具有相關(guān)種植標(biāo)準(zhǔn)，如表5所示。

貴州蔬菜種類較多，大多蔬菜尚無相應(yīng)種植標(biāo)準(zhǔn)，缺乏種植規(guī)范，使作業(yè)機(jī)械難以得到大面積推廣應(yīng)用，如種植行間距或壟距差異過大則可能導(dǎo)致作業(yè)機(jī)械不能正常工作。

3.3 缺乏蔬菜生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械

目前貴州省蔬菜產(chǎn)業(yè)機(jī)械化總體水平偏低，除耕整地、育苗環(huán)節(jié)，其他作業(yè)環(huán)節(jié)仍高度依賴人工。近年省內(nèi)除極少示范基地外，未見蔬菜生產(chǎn)全程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的相關(guān)報(bào)道，省內(nèi)農(nóng)機(jī)市場嚴(yán)重缺乏移栽、收獲等關(guān)鍵環(huán)節(jié)作業(yè)設(shè)備。我國蔬菜作業(yè)機(jī)械發(fā)展起步晚，種植關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)水平較低，大多蔬菜配套作業(yè)設(shè)備的研究僅停留在理論研究或空白階段，難以滿足種植戶的需求。

3.4 蔬菜種植機(jī)械與種植農(nóng)藝融合度不高，配套差

蔬菜種植的環(huán)節(jié)多，機(jī)械化生產(chǎn)要求各環(huán)節(jié)應(yīng)有機(jī)銜接。貴州省蔬菜品種多，不同種類蔬菜在種植周期的各個(gè)環(huán)節(jié)所需的機(jī)械裝備不同，使得對(duì)蔬菜機(jī)械的適用性、通用性和與種植農(nóng)藝的融合度要求更高。由于貴州省內(nèi)蔬菜種植普遍缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)藝眾多且繁雜，如何將眾多農(nóng)藝與種植機(jī)械融合、兼顧各項(xiàng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)銜接，是相關(guān)從業(yè)研究人員面臨的巨大難題。目前貴州省內(nèi)農(nóng)機(jī)科研院所和農(nóng)機(jī)生產(chǎn)部門等對(duì)蔬菜生產(chǎn)各環(huán)節(jié)農(nóng)藝與機(jī)械化生產(chǎn)方式研究的集成度與系統(tǒng)性存在不足，現(xiàn)有蔬菜種植機(jī)械與農(nóng)藝融合度不夠，種植農(nóng)藝與機(jī)具配套差，不能充分滿足種植戶實(shí)際生產(chǎn)的需求。

3.5 單機(jī)使用率低、投入回報(bào)低

目前貴州省內(nèi)市面上綜合性通用型生產(chǎn)機(jī)械較少，現(xiàn)有種植機(jī)械多為單一功能機(jī)具，適應(yīng)性較差，而蔬菜品種多，相應(yīng)地蔬菜種植機(jī)械種類也多，機(jī)具使用率普遍偏低。另外，蔬菜機(jī)械的價(jià)格普遍昂貴，省內(nèi)蔬菜種植戶大多種植規(guī)模小、種類雜，購買蔬菜機(jī)械裝備投入與收益不平衡，投入大、回收期長，菜農(nóng)購買生產(chǎn)機(jī)具意愿普遍較低。

3.6 農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)組織發(fā)展緩慢

2019年，貴州省內(nèi)的農(nóng)機(jī)合作社大多分布在遵義市、銅仁市、安順市、黔西南州，4個(gè)市州注冊(cè)農(nóng)機(jī)合作社共計(jì)301個(gè)，從業(yè)人員數(shù)10060人，服務(wù)農(nóng)戶數(shù)共計(jì)165178戶，擁有各類農(nóng)機(jī)具共10003臺(tái)（套），年度總收入17774.65萬元。雖然近些年貴州省內(nèi)的農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)合作社數(shù)量保持穩(wěn)步增長，但從總體規(guī)模和數(shù)量上看仍處于較低水平，而且現(xiàn)有組織的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制、規(guī)章制度、經(jīng)營管理、服務(wù)農(nóng)民和生產(chǎn)規(guī)劃等方面仍存在很多不足。

4 貴州蔬菜機(jī)械化發(fā)展建議

俗話說“一方水土養(yǎng)一方人”，然而在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，人民對(duì)生活質(zhì)量水平的要求越來越高，采用傳統(tǒng)的種植方式已經(jīng)出現(xiàn)一方水土養(yǎng)活不了一方人的現(xiàn)狀，這也是導(dǎo)致貴州省內(nèi)農(nóng)村地區(qū)人口流失嚴(yán)重、缺少青壯勞動(dòng)力、呈老齡化發(fā)展趨勢(shì)的重要原因。為推動(dòng)貴州經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、解放生產(chǎn)力、發(fā)展新農(nóng)業(yè)、提升蔬菜種植機(jī)械現(xiàn)代化水平刻不容緩，因而針對(duì)上述貴州省蔬菜機(jī)械化發(fā)展所存在的問題，提出了以下建議。

4.1 改善農(nóng)村基礎(chǔ)建設(shè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)合作社擴(kuò)大種植規(guī)模

“有機(jī)無路走，農(nóng)機(jī)難下田”是貴州發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)重大阻礙。為解決這一難題，應(yīng)持續(xù)推進(jìn)針對(duì)貴州丘陵山地農(nóng)用地“宜機(jī)化”整治，由省農(nóng)業(yè)部門牽頭制定整治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，地方規(guī)劃指導(dǎo)建設(shè)機(jī)耕道、生產(chǎn)便道、下地通道，對(duì)高田埂進(jìn)行適度調(diào)整，對(duì)不符合機(jī)械化種植要求田地的平整度進(jìn)行改善，使種植機(jī)械在田間的運(yùn)輸轉(zhuǎn)移、下地作業(yè)的問題得到解決。

推動(dòng)農(nóng)村農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)合作社發(fā)展，按照自愿有償?shù)脑瓌t，將菜農(nóng)零散的土地集中起來，采用入股或合同等方式，形成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聯(lián)合體。結(jié)合區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)與特色蔬菜品種，打造大型蔬菜基地，集中力量發(fā)展優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，采用集約式育苗大規(guī)模種植，由集體出資購置生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備：蔬菜移栽機(jī)、田間管理設(shè)備、收獲機(jī)械等，使機(jī)具得到充分的應(yīng)用，顯著減少機(jī)具空置率。同時(shí)由集體出資購置機(jī)械設(shè)備，使菜農(nóng)的人均購置成本降低，增強(qiáng)種植戶的購買意愿。

4.2 規(guī)范種植標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)省內(nèi)蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化種植

要實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)全程機(jī)械化，標(biāo)準(zhǔn)化種植是其中重要一環(huán)。由貴州省農(nóng)科院牽頭，與貴州大學(xué)及省內(nèi)從事農(nóng)機(jī)研發(fā)的公司或高校等合作對(duì)省內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定的蔬菜品種制定相關(guān)的種植標(biāo)準(zhǔn)，并由專業(yè)人員對(duì)種植戶以線上與線下相結(jié)合的方式進(jìn)行種植規(guī)范培訓(xùn)，使其在全省范圍內(nèi)得到推行。

4.3 突破優(yōu)勢(shì)品種蔬菜種植關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械

集中力量重點(diǎn)突破貴州省內(nèi)優(yōu)勢(shì)蔬菜品種關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械。如白菜、甘藍(lán)、辣椒、蘿卜、菜豆、茄子等優(yōu)勢(shì)單品，種植面積大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，但移栽、收獲環(huán)節(jié)機(jī)械化水平低。通過引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備，結(jié)合貴州的地理?xiàng)l件與種植農(nóng)藝，突破關(guān)鍵技術(shù)，使優(yōu)勢(shì)蔬菜品種生產(chǎn)全程機(jī)械化水平大幅提升，為后續(xù)全面實(shí)現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)機(jī)械化提供技術(shù)支撐。

4.4 推動(dòng)蔬菜機(jī)械裝備高質(zhì)量發(fā)展

由于特殊的地理?xiàng)l件限制，適應(yīng)性強(qiáng)、多功能通用型的中小型機(jī)具仍然是貴州省重點(diǎn)發(fā)展的方向。首先針對(duì)貴州省內(nèi)優(yōu)勢(shì)蔬菜品種，結(jié)合省內(nèi)蔬菜種植用地的復(fù)雜地況，開發(fā)出一批過梗能力強(qiáng)，適合在山地行走、運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)在省內(nèi)各種地形使用的中小型機(jī)具，以滿足種植需求。再將蔬菜種植的耕整地、精量直播、移栽、除草補(bǔ)肥、灌溉施藥和收獲等重點(diǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)械設(shè)備，通過系統(tǒng)集成技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的融合，研制出能夠根據(jù)種植作業(yè)內(nèi)容，通過快速更換系統(tǒng)組件，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的一機(jī)多用型多功能機(jī)具。最終在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行生產(chǎn)全程機(jī)械化示范研究，將生產(chǎn)各環(huán)節(jié)所需功能集中，打造從耕整地到收獲全程自動(dòng)化的機(jī)械智能設(shè)備。

4.5 加強(qiáng)農(nóng)機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)

貴州蔬菜產(chǎn)業(yè)要全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化離不開人才支撐。注重農(nóng)機(jī)創(chuàng)新型、實(shí)用型、技能型人才的培養(yǎng)，引導(dǎo)省內(nèi)高等院校針對(duì)本省蔬菜機(jī)械化開展研究，支持與國外農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)達(dá)國家交流合作。大中專院校應(yīng)當(dāng)重視對(duì)學(xué)生技術(shù)、技能的培養(yǎng)，提供精通農(nóng)機(jī)駕駛、維修技術(shù)過硬的實(shí)用型技能人才。

4.6 健全蔬菜機(jī)械服務(wù)配套條件

完善售后服務(wù)體系，加強(qiáng)建設(shè)蔬菜機(jī)械裝備服務(wù)配套設(shè)施和維修網(wǎng)點(diǎn)，切實(shí)解決設(shè)備維修難的問題。并由農(nóng)機(jī)服務(wù)組織或農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，組織對(duì)廣大用戶進(jìn)行使用方法、使用規(guī)范、保養(yǎng)及簡單維修的技能培訓(xùn)。

4.7 加大政策扶助力度、促進(jìn)優(yōu)秀成果轉(zhuǎn)換

加大財(cái)政扶持力度。引導(dǎo)企業(yè)、農(nóng)民對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的資金投入，對(duì)省內(nèi)從事農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)的科研院所加大財(cái)政扶持，重點(diǎn)支持農(nóng)業(yè)機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。加大農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策力度，對(duì)個(gè)人、農(nóng)業(yè)合作社或其他農(nóng)機(jī)服務(wù)組織購置農(nóng)機(jī)裝備，給予補(bǔ)貼和優(yōu)惠貸款政策。獎(jiǎng)勵(lì)優(yōu)秀研發(fā)成果并促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化，近些年省內(nèi)也有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)成果產(chǎn)出，但未能得到轉(zhuǎn)化成為實(shí)實(shí)在在的機(jī)具服務(wù)于大眾。

5 結(jié)語

蔬菜產(chǎn)業(yè)是貴州經(jīng)濟(jì)組成的一個(gè)重要部分，為推動(dòng)蔬菜業(yè)繼續(xù)保持良性的發(fā)展，就必須提高蔬菜生產(chǎn)過程機(jī)械化的水平。然而目前貴州省內(nèi)蔬菜生產(chǎn)過程，除耕整地外，其它關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械化應(yīng)用水平都過低，大多數(shù)蔬菜品種在精量播種、移栽、收獲等重要環(huán)節(jié)的機(jī)械裝備尚處于空白階段，依舊保持傳統(tǒng)的種植方式，十分依賴人工。為提升經(jīng)濟(jì)效益、提高生產(chǎn)效率和解放生產(chǎn)力，貴州蔬菜產(chǎn)業(yè)向生產(chǎn)全程機(jī)械化的新農(nóng)業(yè)方向的轉(zhuǎn)變?nèi)赃€有較長的路要走。政府和農(nóng)機(jī)部門加大對(duì)蔬菜機(jī)械發(fā)展的重視，如改善農(nóng)村基礎(chǔ)建設(shè)，解決種植機(jī)械在貴州農(nóng)村地區(qū)下地使用難等問題；推動(dòng)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)合作社擴(kuò)大種植規(guī)模，集中力量打造優(yōu)勢(shì)蔬菜產(chǎn)業(yè)；加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備人才培養(yǎng)、突破關(guān)鍵技術(shù)等；完善農(nóng)機(jī)售后服務(wù)體系；加大財(cái)政扶持力度，調(diào)動(dòng)農(nóng)民購買蔬菜的積極性等，從而使貴州的蔬菜產(chǎn)業(yè)更加高質(zhì)量的發(fā)展。

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