綠葉蔬菜主要機械化生產(chǎn)技術(shù)研究

摘 要：蔬菜產(chǎn)業(yè)是廣西壯族自治區(qū)賀州市八步區(qū)支柱型產(chǎn)業(yè)，面對現(xiàn)階段蔬菜需求量的不斷上升，傳統(tǒng)人工種植方式難以提供充足蔬菜。八步區(qū)必須加快蔬菜產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，合理利用機械化技術(shù)，提高生產(chǎn)效率。為此，以綠葉蔬菜為例，從機械化穴盤育苗、凈園、耕整地、起壟、移栽、施肥、植保、采收等環(huán)節(jié)總結(jié)綠葉蔬菜機械化生產(chǎn)技術(shù)，從而為相關(guān)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：綠葉蔬菜；機械化生產(chǎn)；技術(shù)集成

中圖分類號：S233.74 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-7909-（2023）11-77-4

0 引言

蔬菜產(chǎn)業(yè)是廣西壯族自治區(qū)賀州市八步區(qū)促進農(nóng)村發(fā)展、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的特色優(yōu)勢支柱產(chǎn)業(yè)。2021年，當(dāng)?shù)厥卟瞬シN面積2.845 0萬hm2，產(chǎn)量85.020 2萬t（含食用菌，下同），產(chǎn)值23.455 6億元［1］。目前，八步區(qū)蔬菜生產(chǎn)機械化程度還較低，平整土地、施肥、噴藥、除草、收獲、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的農(nóng)機具運用較少。面對現(xiàn)階段蔬菜需求量的不斷上升，八步區(qū)急需解決蔬菜生產(chǎn)因耕種（育苗、移栽）、管收環(huán)節(jié)機械化程度不高導(dǎo)致的作業(yè)效率低、生產(chǎn)成本高、難以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求等問題。2022年，賀州市在廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)機械化服務(wù)中心的指導(dǎo)下，實施了八步區(qū)東融（供港）蔬菜生產(chǎn)全程機械化創(chuàng)新示范基地建設(shè)項目，推廣蔬菜生產(chǎn)全程機械化技術(shù)。筆者現(xiàn)以綠葉蔬菜為例，總結(jié)主要機械化生產(chǎn)技術(shù)，從而為相關(guān)工作者提供參考。

1 機械化生產(chǎn)路線

蔬菜生產(chǎn)機械化是利用適用、先進的農(nóng)業(yè)機械裝備，改善蔬菜生產(chǎn)條件，提高蔬菜生產(chǎn)經(jīng)濟效益與農(nóng)戶種植技術(shù)水平。而不同蔬菜種類的機械化生產(chǎn)路線有所差異，操作人員必須根據(jù)蔬菜種類，確定生產(chǎn)路線［2］。綠葉蔬菜全程機械化生產(chǎn)路線：機械化穴盤育苗→機械化凈園→機械化耕整地→機械化起壟→機械化移栽→機械化施肥→機械化植?！鷻C械化采收。

集成農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)，形成一套比較完備的機械化工藝流程和裝備體系，可推動蔬菜生產(chǎn)過程機械化、裝備配置科學(xué)化、機械作業(yè)精細化，從而達到蔬菜生產(chǎn)規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、機械化，減少用工數(shù)量，降低田間作業(yè)勞動強度，提高蔬菜生產(chǎn)效率和效益，減少能源及投入品的消耗，大幅降低生產(chǎn)成本，保護環(huán)境的目的。

2 主要機械化生產(chǎn)技術(shù)

2.1 機械化穴盤育苗

機械化穴盤育苗是以珍珠巖、蛭石、草木灰等材料為基質(zhì)，以不同孔徑的穴盤為容器，用精量播種生產(chǎn)線自動完成裝基質(zhì)、壓穴、播種、覆蓋、澆水等工作，然后放在催芽室或溫室等設(shè)施內(nèi)進行環(huán)境調(diào)控和培育。播種時一穴一粒，成苗時一穴一株，蔬菜根系與基質(zhì)緊密纏繞，根砣呈上大下小的塞子形，非常適于蔬菜規(guī)?；I(yè)化育苗生產(chǎn)。

2.1.1 播種機的選擇。根據(jù)吸種部件結(jié)構(gòu)的不同，播種機分為滾筒式、針吸式、蓋板式?，F(xiàn)階段，八步區(qū)蔬菜生產(chǎn)基地操作人員常用針吸式播種機。操作人員可根據(jù)蔬菜種類選擇適宜的氣吸針頭，以免出現(xiàn)漏播、重播情況，保障機械化播種質(zhì)量［3］。

2.1.2 穴盤的選擇。目前，我國的蔬菜育苗穴盤規(guī)格為54 cm（長）×27 cm（寬），單盤孔穴規(guī)格主要為72孔、128孔、288孔。操作人員可根據(jù)不同的蔬菜種類和所需苗齡選擇適宜的育苗穴盤。對于綠葉蔬菜，一般可選用288孔穴盤。

2.1.3 基質(zhì)的選擇。操作人員一般選用輕基質(zhì)進行穴盤育苗，如草炭、蛭石、珍珠巖等。草炭的持水性和透氣性好，富含有機質(zhì)，而且具有較強的離子吸附性能，在基質(zhì)中主要起到持水、透氣、保肥的作用；蛭石的持水性特別出色，可以起到保水作用，但蛭石的透氣性差，不利于蔬菜根系的生長，全部采用蛭石育苗容易漚根；珍珠巖吸水性差，主要起透氣作用。3種物質(zhì)適當(dāng)配比，可以達到最佳的育苗效果，一般草炭、蛭石、珍珠巖可按體積比3∶1∶1配制成育苗基質(zhì)。為保證育苗質(zhì)量，操作人員可使用商品基質(zhì)。

2.1.4 種子處理。穴盤育苗對種子的質(zhì)量要求較高。如果種子發(fā)芽率低，會造成穴盤空穴增加，浪費資源；出苗不整齊則會使穴盤苗質(zhì)量下降，難以形成好的盤苗。因此，操作人員在進行蔬菜穴盤育苗前通常需要對種子進行預(yù)處理。種子處理的方法包括精選、溫燙浸種、藥劑浸（拌）種、搓洗、催芽等。操作人員可采用先浸種催芽再播種的方法，以形成整齊的種苗，發(fā)揮穴盤育苗的優(yōu)勢。

2.1.5 播種。利用精量播種機完成填料、打孔、播種、覆蓋、噴淋等全套作業(yè)后，將育苗穴盤置于催芽室或苗床。播種前，操作人員應(yīng)對播種機生產(chǎn)線進行檢查、調(diào)整、試運行，確保各部件工作正常，滿足農(nóng)機農(nóng)藝要求。播種過程中，操作人員要時刻監(jiān)控各環(huán)節(jié)運行情況，出現(xiàn)問題應(yīng)及時停機調(diào)整。

2.1.6 苗期管理。利用塑料大棚等設(shè)施，能夠控制溫度、光照等因素，培育出整齊一致、無病蟲害、苗齡正常、子葉完好、真葉葉色濃綠、莖稈粗壯、株高正常、根系發(fā)達的秧苗。

2.2 機械化凈園

凈園是蔬菜生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要求地表無前茬作物殘株、地膜等。對于殘留的前茬植株，可進行地表粉碎或埋入土中，以改善土壤結(jié)構(gòu)，減少肥料用量。對于小田塊，操作人員可使用兩輪微耕機或旋轉(zhuǎn)割草機粉碎藤蔓類前茬作物，將其覆蓋到地表［4］。對于大田塊，操作人員可使用旋耕滅茬機配套拖拉機共同作業(yè)，以粉碎藤蔓還田，作業(yè)效率高、速度快。在作業(yè)前，操作人員需要檢查機具，確保刀片無松動和缺損、皮帶松緊度適宜、各部件連接緊固等。作業(yè)中，應(yīng)保持機具勻速前行，前茬作物粉碎粒度為5 cm，細碎率超過90%。

2.3 機械化耕整地

操作人員在凈園后需要進行耕整地，深松、翻耕土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)，優(yōu)化蔬菜生長條件。操作人員應(yīng)根據(jù)不同土壤類型、耕整地設(shè)備工作性能、作業(yè)要求等選擇適當(dāng)?shù)臋C具設(shè)備，完成切土、翻轉(zhuǎn)、剪裂、輸送、破碎等工作，提高耕作質(zhì)量［5］。在半干旱及干旱區(qū)域，為避免水土流失，同時為蔬菜提供更多養(yǎng)分，多選用鑿式松土機等深松耕設(shè)備；在水田或土質(zhì)黏重地區(qū)，應(yīng)使用旋耕機等碎土性能好的設(shè)備；在半濕潤及濕潤區(qū)域，多使用滾垡型鏵式犁等翻耕性能好的設(shè)備。

2.4 機械化起壟

為保證壟床下松、中塇、表土細碎、高度平整，操作人員可利用起壟機（由限深輪、起壟犁、機架、懸掛架、起壟刮板、鎮(zhèn)壓輥等部件構(gòu)成）起壟。起壟機能夠?qū)⑼寥婪街虚g構(gòu)成壟體，同時使被翻部位出現(xiàn)壟溝，配合起壟刮板與鎮(zhèn)壓輥能夠形成壟床，并完成鎮(zhèn)壓作業(yè)［6］。操作人員通過調(diào)節(jié)中央螺栓與限深輪，即可保證起壟機位置相對一致，修整壟床。為方便排水，起壟高度一般為250～300 mm，要求溝深畦高一致、畦面平整、順直、不沉降，畦寬與移栽和采收機械尺寸相匹配。常用起壟機參數(shù)如表1所示。

2.5 機械化移栽

2.5.1 移栽機具選擇。根據(jù)功能劃分，移栽機可分為單一移栽和整地（鋪管、覆膜）、移栽復(fù)式作業(yè)兩類；按自動化程度劃分，移栽機可分為手動移栽機、半自動移栽機、全自動移栽機；按栽植部件分類，移栽機有鴨嘴（吊杯）式、輸送帶式、鏈（鉗）夾式、撓性圓盤式、導(dǎo)苗管式等幾類（見表2）。

操作人員可根據(jù)種植規(guī)模、地塊大小和種植需求選擇適宜的移栽機，大田可用大型多行移栽機，大棚可用小型自走式移栽機。其中，半自動移栽機采用人工取苗、投苗，機械栽插，是目前機具成熟度較高、應(yīng)用最廣的機型。移栽機需要配置牽引動力時，操作人員需要按要求和田塊條件合理選擇動力裝置。

2.5.2 操作人員要求。操作人員經(jīng)培訓(xùn)合格后方可上機，上機操作應(yīng)遵照使用說明書。根據(jù)機具要求和田塊條件，配置隨機投苗人員和輔助送苗人員。

2.5.3 移栽作業(yè)。田塊土壤絕對含水率在15%～25%時，可進行機械移栽作業(yè)。作業(yè)前，操作人員應(yīng)對機具進行全面檢查，確保機具處于良好的工作狀態(tài)，并調(diào)整株行距和栽植深度，確保其符合農(nóng)藝要求。作業(yè)時，操作人員應(yīng)根據(jù)田塊情況，合理規(guī)劃移栽作業(yè)路徑，盡量保持移栽路線呈直線，要隨時檢查是否漏栽、移栽深度等作業(yè)質(zhì)量，并及時調(diào)整機具。

2.6 機械化施肥

蔬菜機械化施肥技術(shù)是指在蔬菜種植全過程使用專業(yè)機具進行施肥，具有保墑、提高土壤通氣性、疏松表土、提高土壤肥力的作用［7］。蔬菜施肥中，操作人員應(yīng)根據(jù)蔬菜種類、土壤養(yǎng)分等，使用不同施肥機械。

2.6.1 底肥施用機具。一是壟體施肥機，為聯(lián)合作業(yè)機具，能夠隨著壟作蔬菜播種起壟，分2層將顆粒狀肥料（如尿素）施入壟體，且肥料層之間有6 cm厚土層隔開，保證蔬菜不同生長階段肥料均有效果。施入上層的肥料作種肥，下層肥料則是底肥。二是犁底施肥機，將旋耕機與犁耕機改裝，加設(shè)排肥器、肥箱、輸肥管及傳動機構(gòu)等裝置，使肥料能夠隨旋耕、犁耕作業(yè)施入土壤。作業(yè)后即可將裝置卸下，不會對原有機具造成影響。

2.6.2 追肥機具。蔬菜生長中后期可用追肥機具施入肥料，可用于碳銨及尿素等肥料追施。中耕施肥機是組裝中耕懸掛機架與施肥機而成的機具，能夠?qū)崿F(xiàn)株側(cè)與行間深施肥，通常以拖拉機為牽引動力。

機械化施肥可提高作業(yè)質(zhì)量、節(jié)約肥料、保護環(huán)境，卻也存在成本高、技術(shù)不成熟等問題，操作人員需要根據(jù)實際情況進行選擇。

2.7 機械化植保

種植蔬菜后，操作人員可用噴桿噴霧機或無人機進行植保作業(yè)，效率高、藥效好、環(huán)保，還能實現(xiàn)定向噴霧，縮短用工時長，節(jié)約成本，從而提質(zhì)增效。

2.7.1 選擇植保設(shè)備。當(dāng)前，八步區(qū)植保設(shè)備主要有自走式噴桿噴霧機及懸掛式噴桿噴霧機，近幾年多旋翼植保無人機作業(yè)量不斷增加，植保作業(yè)向多樣化方向發(fā)展。

2.7.1.1 自走式噴桿噴霧機。該類機器利用液壓裝置對桿件收縮、伸展進行控制，機型及功能豐富。三輪自走噴霧機動力約為11.0 kW，作業(yè)幅寬6～10 m，價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，作業(yè)靈活，適用于小地塊蔬菜植保。四輪自走噴霧機動力約25.7 kW，作業(yè)幅寬10～18 m，作業(yè)效率高，售價較高，適用于連片大面積蔬菜植保。

2.7.1.2 懸掛式噴桿噴霧機。該機器配套17.6 kW以上拖拉機作業(yè)，由拖拉機后動力輸出軸提供動力，利用拖拉機后懸掛系統(tǒng)鏈接噴霧機，可控制噴藥架收縮與伸展，展開幅度10～18 m，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)效率高。操作人員可以利用已有的拖拉機作為動力，降低機械購置成本。但是，拖拉機和噴霧機的氣泵裝置連接、液壓系統(tǒng)連接、三點式連接較為復(fù)雜。

2.7.1.3 多旋翼植保無人機。八步區(qū)采用的植保無人機主要是多旋翼類型，由控制系統(tǒng)、飛行平臺、噴灑裝置構(gòu)成。操作人員在使用控制器操縱無人機作業(yè)時，噴藥幅寬3～5 m，噴藥速度4～6 m/s，日作業(yè)量達40 hm2。植保無人機作業(yè)方式靈活，節(jié)約農(nóng)藥，適用于南方丘陵山區(qū)。

2.7.2 植保機械使用方法。為保證植保效果，避免出現(xiàn)化學(xué)、生物農(nóng)藥污染浪費的情況，操作人員需要合理使用機械設(shè)備，按照規(guī)范要求進行操作。在此過程中，操作人員應(yīng)穿戴好防護服裝，根據(jù)農(nóng)藝要求、農(nóng)藥使用說明書等調(diào)配農(nóng)藥，將其裝入噴霧機或無人機內(nèi)。注意無人機裝載的農(nóng)藥不能過量，否則質(zhì)量過大會影響無人機飛行，反而降低植保效率。之后，操作人員即可根據(jù)操作要求對設(shè)備進行操作。以噴桿噴霧機為例，操作人員應(yīng)提前規(guī)劃行走路線，將主體裝藥設(shè)備背在身后，手拿噴霧桿，勻速行走噴藥，控制行走速度約1.95 km/h，以免行走過快或過慢導(dǎo)致出現(xiàn)漏噴情況，實現(xiàn)均勻噴灑。操作人員應(yīng)選擇早晚噴藥，避免在氣溫33 ℃以上和降雨天噴藥，以免產(chǎn)生藥害；在每天噴灑藥液后，應(yīng)將藥箱內(nèi)剩余藥液倒出后添加清水噴灑干凈，清理設(shè)備部件，并放置于干燥通風(fēng)處。

2.8 機械化收獲

綠葉蔬菜收獲機是對蔬菜進行切割、收集的設(shè)備。現(xiàn)有蔬菜收獲機多是利用禾輪往復(fù)移動，將菜葉推到往復(fù)切割器前收割；菜葉被采收后，被傳輸帶運輸至收集箱。操作人員應(yīng)綜合考慮葉菜種類、田塊規(guī)模、設(shè)施條件等因素，合理選擇收獲機，要求作業(yè)地塊平整，地表相對硬實，土壤含水率為15%～25%，坡度不大于5°，適合收獲機行走［8］。作業(yè)前，操作人員應(yīng)對收獲機進行檢查、調(diào)整、試運行，使其達到正常作業(yè)要求。作業(yè)過程中，操作人員應(yīng)注意觀察收獲機的作業(yè)狀況，發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停機檢查，排除故障后方可繼續(xù)作業(yè)。作業(yè)后，操作人員應(yīng)對收獲機進行維護保養(yǎng)。

3 機械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用效果分析

2022年實施的八步區(qū)東融（供港）蔬菜生產(chǎn)全程機械化創(chuàng)新示范基地建設(shè)項目經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益良好。

3.1 經(jīng)濟效益

通過蔬菜機械化采收與傳統(tǒng)人工采收對比試驗分析，發(fā)現(xiàn)機械采收效率是人工采收效率的23.3倍，人工采收成本是機械采收成本的7.8倍。同時，機械收獲產(chǎn)量比人工收獲產(chǎn)量略大。這充分說明機械作業(yè)比人工效率高、效果好、成本低。該項目輻射帶動八步區(qū)的鋪門、賀街、蓮塘等主要蔬菜生產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)用蔬菜生產(chǎn)全程機械化作業(yè)面積1.4萬hm2，節(jié)本增效183 750萬元。

3.2 社會效益

推廣應(yīng)用機械化生產(chǎn)技術(shù)，可改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，增強農(nóng)戶抗風(fēng)險能力，提高農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力和知名度，有利于促進賀州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。初步測算，通過示范基地創(chuàng)建，推廣應(yīng)用蔬菜生產(chǎn)全程機械化技術(shù)，可輻射帶動農(nóng)民創(chuàng)業(yè)就業(yè)人數(shù)超過10 000人次，增加就業(yè)崗位2 000個以上，項目區(qū)農(nóng)村居民人均可支配收入超過2.3萬元。

3.3 生態(tài)效益

通過貫徹落實“一控二減三基本”理念和推廣應(yīng)用水肥一體化、智能監(jiān)控設(shè)施、無人機高效植保等技術(shù)，提高肥料和農(nóng)藥的利用率；通過開展農(nóng)業(yè)統(tǒng)防統(tǒng)治與綠色防控等措施，進一步減少農(nóng)業(yè)面源污染，實現(xiàn)生產(chǎn)清潔可控；通過大力推廣應(yīng)用集約、節(jié)約型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)施裝備，推進農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，實現(xiàn)資源高效利用。

4 結(jié)語

在綠葉蔬菜種植中，操作人員應(yīng)根據(jù)實際情況，選擇適當(dāng)?shù)臋C械設(shè)備，實現(xiàn)全過程機械化生產(chǎn)，落實“機械換人”工程。這不僅可降低蔬菜生產(chǎn)成本、提高蔬菜產(chǎn)量，也能解放農(nóng)村勞動力，從而推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻：

［1］手機廣西網(wǎng).6月29日賀州市舉行八步區(qū)設(shè)施蔬菜發(fā)展“百千萬”工程新聞發(fā)布會［EB/OL］.（2022-06-29）［2023-04-11］.https：//v.gxnews.com.cn/a/20811944.

［2］張樹軍，肖明華.山東東平縣大蒜生產(chǎn)全程機械化中的問題與發(fā)展建議［J］.農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2022（32）：44-45.

［3］顧旭東，程玉龍，陳東海.設(shè)施蔬菜全程機械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用探析［J］.江蘇農(nóng)機化，2022（4）：12-15.

［4］趙蓉.設(shè)施蔬菜育苗機械化精準(zhǔn)播種技術(shù)研究［J］.農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2022（6）：43-45.

［5］孫月星.綠葉蔬菜主要機械化生產(chǎn)環(huán)節(jié)技術(shù)集成與應(yīng)用［J］.農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2022（4）：13-15.

［6］張鳴.崇明區(qū)蔬菜機械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］.上海農(nóng)業(yè)科技，2022（2）：10-12.

［7］王克雄，關(guān)耀兵，張曉娟，等.芹菜機械化精播豐產(chǎn)栽培技術(shù)［J］.中國瓜菜，2019（10）：94-95.

［8］陸春勝，劉建政.上海地區(qū)設(shè)施蔬菜機械化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2018（19）：42-50.

作者簡介：潘杰（1972—），男，本科，高級工程師，研究方向：農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣。