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。
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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。