淺析設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用

譚秀英，周貴平，劉沛宇，孫光源，向鵬程，李傳浩，李文彪

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

0 引 言

蔬菜生產(chǎn)屬于勞動(dòng)強(qiáng)度較高的行業(yè)，我國(guó)蔬菜從播種到收割，很多工序都需要大量的人力。隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，青壯勞動(dòng)力流向非農(nóng)行業(yè)，導(dǎo)致用工難的問題日益突出，造成了蔬菜種植和人工費(fèi)用的迅速增加。因此，蔬菜生產(chǎn)地區(qū)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)發(fā)展需要，大力推動(dòng)發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，特別是設(shè)施蔬菜的機(jī)械化農(nóng)業(yè)。

1 設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)有的蔬菜生產(chǎn)模式主要包括露天種植模式和設(shè)施種植模式，其機(jī)械化生產(chǎn)過程大致上是一樣的，只是機(jī)器設(shè)備的尺寸不同而已。按照蔬菜的加工工藝，將整個(gè)機(jī)械化過程分為產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后3 個(gè)階段。自從2004 年實(shí)行農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)施購(gòu)置補(bǔ)貼后，設(shè)施蔬菜機(jī)械化發(fā)展速度很快，但區(qū)域發(fā)展卻很不均衡。

蔬菜產(chǎn)前機(jī)械化作業(yè)的內(nèi)容是：種苗機(jī)械化。目前各地蔬菜種子處置工作條件比較優(yōu)越，加工設(shè)施比較先進(jìn)，但是機(jī)械設(shè)施昂貴、操作要求較嚴(yán)格[1]。

蔬菜生產(chǎn)中的機(jī)械化包括耕整地、種植（包括播種或直播）、植保、施肥、灌溉和收獲等。由于耕整地、植保、灌溉等環(huán)節(jié)的設(shè)施相對(duì)成熟，已經(jīng)基本上達(dá)到了機(jī)械化程度，所以整體機(jī)械化程度很高；而種植、收獲等作業(yè)環(huán)節(jié)所使用的機(jī)械設(shè)施，由于其適用性與實(shí)際需求有很大差距，導(dǎo)致其機(jī)械設(shè)施的推廣不夠廣泛，因而種植、收獲等環(huán)節(jié)仍然是手工操作為主，機(jī)械化程度相對(duì)低下。

蔬菜的自動(dòng)化生產(chǎn)包括：蔬菜清洗、分級(jí)、包裝、運(yùn)輸、冷藏、脫水、加工、干燥等。長(zhǎng)期以來，蔬菜加工后商品化工藝處理尚未引起相關(guān)部門的關(guān)注，導(dǎo)致蔬菜加工后的商品化工藝處理設(shè)施供應(yīng)不足。

2 設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)的制約因素

2.1 生產(chǎn)技術(shù)個(gè)性化、復(fù)雜化

由于我國(guó)的蔬菜品種較多，其機(jī)械設(shè)施和技術(shù)水平各異，難以制定出一套完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。每一個(gè)大工序都有許多重要的工序，使得全程機(jī)械設(shè)施在環(huán)境保護(hù)方面的要求更加嚴(yán)格。

2.2 專業(yè)技能型人才短缺

機(jī)械化技術(shù)發(fā)展迅速，但技術(shù)力量匱乏，對(duì)企業(yè)機(jī)械化程度認(rèn)識(shí)不夠，加工工藝方法不到位，無法充分利用設(shè)施，阻礙了蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展。由于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口等方面的變遷，加之人們對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)，造成了我國(guó)農(nóng)民收入水平低下、勞動(dòng)時(shí)間偏長(zhǎng)，新的文化型農(nóng)民大量涌向城鎮(zhèn)，造成設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化專業(yè)技能型人才短缺，先進(jìn)智能機(jī)械和高性能設(shè)施示范配置有限[2]。

2.3 管理水平需要進(jìn)一步提升

目前，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)仍處于粗放式管理的狀態(tài)，許多關(guān)鍵環(huán)節(jié)的生產(chǎn)、管理與設(shè)施技術(shù)都有一定的脫節(jié)。目前，設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)雖然已有一定程度的提高，但是產(chǎn)業(yè)專業(yè)化、制度化的管理觀念、管理能力較低等制約著設(shè)施機(jī)械化的發(fā)展。

3 設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)

3.1 種子處理及播種

種子處理時(shí)要保證籽實(shí)純度達(dá)98%，便于后期的機(jī)械化播種和收割。育苗播種使用打磨器進(jìn)行基礎(chǔ)播種。經(jīng)對(duì)土壤進(jìn)行保水性和透氣性的研究，發(fā)現(xiàn)草炭可作為土壤的優(yōu)良基質(zhì)?；|(zhì)的制作過程包括基質(zhì)攪拌、基質(zhì)裝盤、基質(zhì)刷平、基質(zhì)注水4 個(gè)環(huán)節(jié)。使用馬達(dá)作攪拌器，在1 m3的罐中進(jìn)行攪動(dòng)。攪拌好后，底板通過艙門進(jìn)入電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)，送入裝盤的漏斗；基質(zhì)上盤是用馬達(dá)將料斗中的基質(zhì)攪拌后倒入空穴盤中，然后將填充基質(zhì)的穴盤通過輸送皮帶輸送至平整部位?；w平整是用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的刷子將充滿基體的穴盤刮板平整，然后通過輸送帶將已填充的籽料轉(zhuǎn)移至注水區(qū)?；|(zhì)注水是通過輸送皮帶驅(qū)動(dòng)已被壓扁的穴盤，通過感應(yīng)裝置和電磁閥門進(jìn)行注水量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。此時(shí)，穴內(nèi)填料已結(jié)束，可進(jìn)行播種，然后用馬達(dá)把輸送帶推到壓穴部位。

壓穴器的壓力與播種盤的孔洞匹配，可以調(diào)節(jié)灌漿的深度，通過輸送皮帶驅(qū)動(dòng)，可以在每個(gè)穴道中心擠壓出一個(gè)深淺均勻的播種孔，輸送帶的前部裝有一個(gè)傳感機(jī)構(gòu)，如果沒有撒播穴盤，輸送帶就會(huì)自動(dòng)停轉(zhuǎn)；氣吸式播種機(jī)利用抽吸力把機(jī)中的籽料放在小孔板上，每個(gè)孔位一次，準(zhǔn)確度大于95%。通過電動(dòng)機(jī)同步驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)和撒播輥，使得附著在撒播輥上小孔板上的種子正好掉到撒布板上的壓穴中，實(shí)現(xiàn)播種[3]。一般情況下，播種機(jī)的輥?zhàn)邮怯善яR達(dá)驅(qū)動(dòng)的，它可以調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，因此可以調(diào)節(jié)播種速率。覆膜是通過輸送帶將種子包埋在土層中，然后由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，從土層中取出，利用輸送裝置實(shí)施澆灌，灌輸完畢，整個(gè)播種程序就結(jié)束了，再把種子移植到溫室或者在催芽室里進(jìn)行發(fā)芽。

3.2 育苗管理

育苗管理主要涉及溫度、濕度、光照、澆水、施肥等各個(gè)方面的管理內(nèi)容。①控制溫度和濕度。一般情況下，控制催芽期溫濕度都是在氣溫比較低的情況下，將播種器置于催芽室中進(jìn)行發(fā)芽。培養(yǎng)室內(nèi)的溫度通常為28～30 ℃，相對(duì)濕度為100%。根據(jù)蔬菜品種的不同，催芽時(shí)間也不同；苗期溫濕度管理主要是對(duì)苗期的溫室環(huán)境進(jìn)行調(diào)控，在溫室內(nèi)，育苗溫度設(shè)置為20～30 ℃，晚上為8～12 ℃；播種時(shí)要保持50%～80%的相對(duì)濕度。②光線調(diào)控。照明調(diào)節(jié)和遮陽板的連接。在室外陽光強(qiáng)烈和室內(nèi)氣溫較高的情況下，開啟遮陽罩，防止植物受到陽光照射，若陽光太強(qiáng)烈，則會(huì)開啟二次遮擋陽光，并開啟自動(dòng)天窗。③育苗管理。主要包括灌溉、施肥、病蟲害的控制[4]。播種灌溉采用移動(dòng)型噴水裝置，在需要灌溉的時(shí)候，按鍵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)絞車旋轉(zhuǎn)，拖曳噴頭，水車內(nèi)的6 列噴頭閥門開啟，借助管道的壓力進(jìn)行噴灑；在苗前施肥時(shí)，氮、磷、鉀的比例為15∶15∶15，以70 mg/L 的肥料比例進(jìn)行混合噴灑，直到充分澆水，在苗期噴施3 次以上，噴灑殺菌劑、殺蟲劑。

為便于機(jī)械移植，一般苗株要求株高15～20 cm，節(jié)間一致，在控制株型的過程中，采取增肥、調(diào)控溫、濕度的方法，配合施用助壯素、矮壯素等進(jìn)行控制。

3.3 機(jī)械化施肥技術(shù)

在整地和成畦前施復(fù)合肥和尿素，將復(fù)合肥和尿素混合后，放進(jìn)肥料機(jī)內(nèi)，由牽引車和拋肥機(jī)進(jìn)行施肥，施肥時(shí)要精確到距離地面8～10 cm。

3.4 機(jī)械化整地、作畦技術(shù)

通過抽氣來改善土壤的狀況，保證根的健康生長(zhǎng)。深翻時(shí)，要與蔬菜栽培方式相配合，若有需要應(yīng)先清除上層的殘?jiān)?，再用機(jī)械進(jìn)行深翻，然后進(jìn)行充分平整，以保證土壤均勻度。特別是在進(jìn)行深度翻耕時(shí)，利用M954（KuwataM954）拖拉機(jī)進(jìn)行25～30 cm 的犁溝，隨后進(jìn)行翻耕、平整土地。從而使植物的理化性能得到顯著改善，有利于植物的正常發(fā)育。采用機(jī)械化田間耕作代替手工作業(yè)，可以滿足全程機(jī)械化技術(shù)需要。

3.5 機(jī)械化收獲技術(shù)

蔬菜機(jī)械化收獲主要包括根菜收獲、果菜收獲、葉菜收獲。以葉菜收獲機(jī)械為例，其機(jī)械化收獲技術(shù)應(yīng)用了機(jī)電液結(jié)合技術(shù)，運(yùn)輸裝框后立即出售，提高收割效率。

4 設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用策略

4.1 促進(jìn)機(jī)械與農(nóng)藝的有機(jī)結(jié)合

由于蔬菜栽培多為壟作，對(duì)耕整地的質(zhì)量有要求，特別是對(duì)平整度、細(xì)度、壟等方面的技術(shù)指標(biāo)都有很高的要求。標(biāo)準(zhǔn)化耕整地是實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化農(nóng)業(yè)的前提，對(duì)提高后續(xù)播種、直播、收獲等機(jī)械化工作具有重要意義。通過試驗(yàn)，比較了多種類型的旋耕機(jī)的工作效率，采用旋耕法進(jìn)行了黏性重、板結(jié)嚴(yán)重的土地翻耕，可以較好地粉碎土壤，達(dá)到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求[5]。

選取具有典型意義的田塊，對(duì)耕整地環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究，對(duì)平整度、行距、壟高、壟寬等指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試，確定播種深度，對(duì)平地機(jī)械進(jìn)行平整操作的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的記載，其精度可達(dá)厘米級(jí)；對(duì)平壟機(jī)械起壟時(shí)的壟寬、壟高等數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。探討提高翻地作業(yè)的品質(zhì)，提高翻地工作的標(biāo)準(zhǔn)化程度，做好資料搜集，進(jìn)行整理、對(duì)比、檢驗(yàn)、甄別。

4.2 建立蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)成長(zhǎng)信息數(shù)據(jù)庫

目前，利用智能農(nóng)業(yè)技術(shù)與節(jié)水灌溉技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤溫度、濕度、光照、土壤肥力、土壤酸堿度和病害類型。然而，缺乏能夠引導(dǎo)植物生長(zhǎng)的信息庫，無法對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)械化設(shè)施進(jìn)行智能化的調(diào)度和自動(dòng)操作?？梢赃x取有典型特征的蔬菜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在生長(zhǎng)條件較差的情況下，通過對(duì)蔬菜生長(zhǎng)特性、病蟲害特征、種類等進(jìn)行觀測(cè)。在此基礎(chǔ)上，建立了蔬菜的相關(guān)信息資料庫。通過對(duì)機(jī)械化種植過程的水分、養(yǎng)分、病蟲害、光照、溫濕度等資料的采集和分析，研究如何構(gòu)建適宜的蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)成長(zhǎng)信息數(shù)據(jù)庫，并以此為機(jī)械化提供參考。通過建立蔬菜生長(zhǎng)信息數(shù)據(jù)庫，并利用“點(diǎn)到面”的作用，并對(duì)蔬菜主要品種的生長(zhǎng)情況進(jìn)行系統(tǒng)搜集。

4.3 加大經(jīng)營(yíng)主體培育力度

要結(jié)合規(guī)劃、土地利用、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、營(yíng)銷等多個(gè)層面上的支持，加速發(fā)展現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)。依托區(qū)域優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、加工優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)和服務(wù)型企業(yè)。通過發(fā)展“新農(nóng)合組織”等形式，大力發(fā)展蔬菜新企業(yè)和專用機(jī)械服務(wù)企業(yè)。要積極推動(dòng)機(jī)械合作社從以糧代加工為主，逐步擴(kuò)大到以服務(wù)為主體的蔬菜產(chǎn)業(yè)。在人工成本高、標(biāo)準(zhǔn)化程度高的生產(chǎn)過程中，進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的社會(huì)化服務(wù)。

要通過扶持農(nóng)民合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)等和農(nóng)業(yè)龍頭公司建立聯(lián)系，實(shí)行規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化生產(chǎn)，大力推進(jìn)機(jī)械化生產(chǎn)。要大力發(fā)展各種農(nóng)業(yè)機(jī)械化的社會(huì)化服務(wù)隊(duì)伍，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作培訓(xùn)，培養(yǎng)一批懂技術(shù)、懂操作的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員，為設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化發(fā)展提供技術(shù)支持。

4.4 完善設(shè)施蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)保障體系

要充分認(rèn)識(shí)到蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)的作用，不斷健全設(shè)施蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)保障體系。政府要制定健全土地流轉(zhuǎn)、設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼、培育新專業(yè)技術(shù)人才等相關(guān)政策，以農(nóng)業(yè)、農(nóng)技結(jié)合為重點(diǎn)，發(fā)展蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)服務(wù)機(jī)構(gòu)。另外，要加強(qiáng)和完善財(cái)政服務(wù)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)信用引導(dǎo)，支持和鼓勵(lì)農(nóng)民購(gòu)買和使用機(jī)械設(shè)施。

4.5 利用“產(chǎn)學(xué)研推用”的深度融合提升蔬菜全程機(jī)械化技術(shù)質(zhì)量

現(xiàn)有的蔬菜種植與收獲設(shè)施，有一部分是從外國(guó)進(jìn)口的，設(shè)施質(zhì)量較好，但適應(yīng)性較弱。此外，我國(guó)是蔬菜生產(chǎn)大國(guó)，但目前蔬菜的收獲主要還是依賴于人工完成,這就大大影響了蔬菜收獲的效率。迫切需要安全可靠的機(jī)械設(shè)施來替代人工作業(yè)，激發(fā)農(nóng)民對(duì)機(jī)械化作業(yè)的熱情。因此，要通過“產(chǎn)學(xué)研推用”的深度融合提升蔬菜全程機(jī)械化技術(shù)質(zhì)量，可以從以下方面進(jìn)行：①要符合地區(qū)的蔬菜生產(chǎn)特征及土地特性。②簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)施的使用，易于理解。③加快蔬菜移栽、收獲環(huán)節(jié)機(jī)械設(shè)施的智能化程度，以改善蔬菜移栽和收獲品質(zhì)。堅(jiān)持以市場(chǎng)和農(nóng)戶的需要為指導(dǎo)，積極利用大學(xué)、機(jī)械推廣機(jī)構(gòu)在試驗(yàn)、驗(yàn)證、推廣一體化綜合蔬菜生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)蔬菜全程機(jī)械化“全方位、高質(zhì)高效”的生產(chǎn)目標(biāo)。

5 結(jié) 語

綜上所述，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展主要集中在日光溫室和塑料大棚上，大棚的適機(jī)化和平壟的規(guī)范化是其發(fā)展的主要障礙。因此，在設(shè)施蔬菜全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用中要堅(jiān)持先易后難、分類推進(jìn)的工作思路，使蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)持續(xù)提升，推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)。在推進(jìn)高品質(zhì)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中所面臨的若干問題，必須從政策實(shí)施、技術(shù)推廣等多個(gè)層面上制定相關(guān)策略，并根據(jù)具體情況進(jìn)行改革和創(chuàng)新，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。