黃丹楓

（上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，200240）

蔬菜生產(chǎn)是中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，2011年的蔬菜播種面積達(dá)到1 867萬hm2，蔬菜產(chǎn)量逾6億t。我國消費(fèi)者喜愛葉菜類蔬菜，素有“三天不見青，兩眼冒金星”的說法，葉菜類占蔬菜生產(chǎn)總量的30%～40%（由于生產(chǎn)條件、市場(chǎng)需求等差異，各地區(qū)葉菜類蔬菜生產(chǎn)面積和產(chǎn)量差異較大）。以上海為例，2010年郊區(qū)的葉菜類蔬菜種植面積在1萬hm2以上，播種面積4.6萬hm2/年，總產(chǎn)量約120萬t，其中60%是小白菜類（青菜和雞毛菜）。

葉菜類蔬菜的周年均衡供應(yīng)，是反映城市居民生活質(zhì)量的標(biāo)桿，因葉菜類蔬菜為不能長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)孽r活商品，在城市近郊的蔬菜基地通過集約化的高效生產(chǎn)保障葉菜類蔬菜的周年均衡供應(yīng)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的落腳點(diǎn)。葉菜類蔬菜生產(chǎn)勞動(dòng)力數(shù)量不足和老齡化，已經(jīng)成為制約葉菜類蔬菜生產(chǎn)發(fā)展的主要因素。因此提高蔬菜生產(chǎn)的組織化程度和生產(chǎn)效益，保障葉菜類蔬菜供應(yīng)的質(zhì)量安全和生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，迫切要求葉菜類蔬菜的省力化、清潔化高效栽培技術(shù)。對(duì)接農(nóng)業(yè)機(jī)械化的國家戰(zhàn)略，在上海市農(nóng)業(yè)委員會(huì)和綠葉菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的指導(dǎo)和資助下，育苗和機(jī)械化工作組對(duì)上海地區(qū)葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀、發(fā)展需求、國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)等開展綜合調(diào)研，在調(diào)研考察了美國、加拿大、意大利、法國等國家葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過現(xiàn)場(chǎng)會(huì)、座談會(huì)等形式，現(xiàn)場(chǎng)考察引進(jìn)和自主研發(fā)的蔬菜作業(yè)機(jī)械的性能要求，調(diào)查上海葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)的發(fā)展需求，分析實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，提出葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展對(duì)策。

1 葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀

1.1 概況

①葉菜類蔬菜生產(chǎn)的主要品種 中國是葉菜類蔬菜生產(chǎn)種類和品種最為豐富的國家，包括青菜、大白菜等白菜類，菠菜、生菜、蕹菜、芹菜、莧菜等綠葉蔬菜類，卷心菜、芥藍(lán)等甘藍(lán)類，還有韭菜、蒜苗、大蔥、香蔥等蔥蒜類，多達(dá)230個(gè)種類。

不同種類的葉菜類蔬菜要求不同的種植方式。種植方式可以劃分為大田露地種植、保護(hù)地種植和植物工廠三大類，多數(shù)葉菜類蔬菜以前兩種種植方式為主。卷心菜、芥藍(lán)、青菜、大白菜等以露地種植方式為主，有一部分與糧食、油料等經(jīng)濟(jì)作物間種套作，生產(chǎn)規(guī)模大，適于機(jī)械化作業(yè)。綠葉蔬菜以日光溫室、塑料大棚等保護(hù)地生產(chǎn)為主，對(duì)作業(yè)裝備有特殊要求。以生菜為代表的葉菜近年來工廠化生產(chǎn)發(fā)展較快，有人工補(bǔ)光立架式和日光型植物工廠兩種栽培方式。

②機(jī)械化生產(chǎn)的需求分析 蔬菜的生產(chǎn)和供應(yīng)顯著區(qū)別于其他農(nóng)作物，勞動(dòng)力緊缺、生產(chǎn)成本高、機(jī)械化水平低、組織化程度低是蔬菜生產(chǎn)中面臨的最大困難和問題，已經(jīng)嚴(yán)重制約蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展，因此加快推進(jìn)蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化成為當(dāng)務(wù)之急。土壤耕作、育苗定植、施肥灌溉、植物保護(hù)、采收分級(jí)等，是葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化的主要環(huán)節(jié)；露地和保護(hù)地生產(chǎn)的葉菜類蔬菜對(duì)作業(yè)機(jī)械有不同要求，基于無土栽培技術(shù)的葉菜類蔬菜生產(chǎn)工廠，有可能在人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)得到發(fā)展。

卷心菜、芥藍(lán)、青菜、大白菜等露地種植蔬菜，需要實(shí)現(xiàn)土壤耕作、育苗定植、植物保護(hù)、施肥灌溉等主要作業(yè)環(huán)節(jié)的機(jī)械化。隨著工廠化育苗技術(shù)的發(fā)展，精量播種、催芽和育苗溫室、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)施裝備的研發(fā)和應(yīng)用發(fā)展較快；露地作業(yè)的土壤耕作機(jī)械、植保機(jī)械等國際國內(nèi)的機(jī)械裝備產(chǎn)品成熟，能夠與其他經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)共享，基本滿足生產(chǎn)需要；穴盤苗栽植和葉菜類蔬菜收獲是葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械裝備的主要攻關(guān)內(nèi)容，我國多數(shù)葉菜類蔬菜生產(chǎn)地區(qū)，工廠化育苗的技術(shù)和設(shè)備趨于成熟，但是蔬菜秧苗定植仍然以人工為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低；歐美國家卷心菜等大型葉菜類蔬菜的收獲機(jī)械技術(shù)和產(chǎn)品成熟，符合我國生產(chǎn)的實(shí)際需求；青菜、大白菜等以中國為主要產(chǎn)區(qū)的葉菜類蔬菜的采收機(jī)械和設(shè)備，需求十分緊迫。

多數(shù)葉菜類蔬菜在溫室、塑料大棚內(nèi)生產(chǎn)，并采用地膜覆蓋、基質(zhì)栽培等生產(chǎn)方式，對(duì)機(jī)械化作業(yè)提出了很高的要求；由于生產(chǎn)的組織化程度低等因素，蔬菜生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化受到制約，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)存在難度。葉菜類蔬菜保護(hù)地生產(chǎn)占生產(chǎn)總面積的10%～35%，以上海為例，夏季葉菜類蔬菜保護(hù)地生產(chǎn)面積約為15%，冬季在35%左右。機(jī)械化作業(yè)的主要環(huán)節(jié)和作業(yè)要求與露地栽培顯著不同，重點(diǎn)是整地作畦、自動(dòng)灌溉、植物保護(hù)、收獲運(yùn)輸、加工物流處理等環(huán)節(jié)。溫室葉菜類蔬菜生產(chǎn)的耕作操作環(huán)節(jié)多，要求深耕、淺耕結(jié)合，平整、作畦、覆膜等環(huán)節(jié)組合；播種形式多樣，不同品種采用撒播、條播、穴播等播種方式，對(duì)播種機(jī)的多樣化和適應(yīng)性要求高；葉菜類蔬菜微噴灌的技術(shù)設(shè)備基本成熟，肥水一體化的技術(shù)設(shè)備是研發(fā)重點(diǎn)。適于溫室葉菜類蔬菜采收的機(jī)械分為三大類型，根莖部切割收獲類，如結(jié)球生菜、青菜、杭白菜等；鮮嫩莖葉切割收獲類，如雞毛菜、莧菜、菠菜等；直立性葉菜切割收獲類，如茼蒿、蕹菜、芹菜等。

基于無土栽培技術(shù)的葉菜類蔬菜工廠處于研發(fā)示范階段。葉菜類蔬菜工廠在歐洲和日本等國家已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，主要生產(chǎn)生菜、菠菜、辛香類葉菜，我國也有相關(guān)的系統(tǒng)研發(fā)和相關(guān)產(chǎn)品面市。葉菜類蔬菜工廠的核心技術(shù)包括立體栽培生長(zhǎng)架、溫室內(nèi)部物流、節(jié)能光照系統(tǒng)、生態(tài)型有機(jī)基質(zhì)栽培、營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)自動(dòng)控制、潮汐灌溉等設(shè)施設(shè)備。我國的葉菜類蔬菜工廠主要分布在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的溫室示范基地，以節(jié)約土地資源、提高單位面積的勞動(dòng)生產(chǎn)率、自動(dòng)化清潔生產(chǎn)等為目標(biāo)。

③采后物流加工的機(jī)械化 采收后的葉菜類蔬菜多數(shù)需要物流加工，力求保持鮮嫩、營(yíng)養(yǎng)、方便和可口，凈菜加工機(jī)械化技術(shù)和設(shè)備包括預(yù)冷、清洗、包裝等主要環(huán)節(jié)。葉菜類蔬菜清洗機(jī)多采用水汽浴的原理，采用水汽浴和刮板翻攪的方法對(duì)蔬菜進(jìn)行清洗，清洗能力強(qiáng)，洗凈度高，且不損傷被清洗的物料。清洗后的葉菜類蔬菜由包裝機(jī)械完成袋裝、盒裝或者捆扎后進(jìn)入流通環(huán)節(jié)。

1.2 存在的問題分析

中國自20世紀(jì)50年代初開始播種機(jī)、中耕機(jī)、營(yíng)養(yǎng)缽制缽機(jī)、起埂作畦聯(lián)合播種機(jī)等蔬菜生產(chǎn)機(jī)械的研制，土壤耕作、灌溉、植物保護(hù)、播種、運(yùn)輸?shù)炔僮鳈C(jī)械逐步受到重視，但是受到整體農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)水平的影響，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施較薄弱，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、組織化程度低等，成為蔬菜機(jī)械化發(fā)展的障礙。受到農(nóng)業(yè)機(jī)械制造投入成本的限制，工業(yè)資本直接投資農(nóng)業(yè)的比重不高，蔬菜的機(jī)械化作業(yè)的整體水平較低，綜合效益較低。

農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)物流體系構(gòu)建滯后于其他要素市場(chǎng)的建設(shè)，葉菜類的采后處理和冷鏈物流技術(shù)尚未建立。蔬菜的商品化處理和加工技術(shù)未受到足夠重視，采后預(yù)處理、運(yùn)輸工具、貯藏加工、檢驗(yàn)技術(shù)及設(shè)備等方面存在明顯不足，產(chǎn)品保質(zhì)期短；在運(yùn)輸及貯藏過程中損傷和變質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重，一般損耗在30%左右。目前蔬菜的分選、清洗等初加工和運(yùn)輸過程中的裝箱、搬運(yùn)等作業(yè)基本上由人工完成；在貯藏保鮮方面，由于冷庫的一次性投資較大，只有少數(shù)蔬菜企業(yè)擁有冷庫，冷鏈物流有待發(fā)展。

制約葉菜類生產(chǎn)機(jī)械化的主要因素是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，由于葉菜類生產(chǎn)的多樣性、生產(chǎn)規(guī)模小和組織化程度低，機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)的技術(shù)需求不夠強(qiáng)烈，引進(jìn)機(jī)械裝備的目標(biāo)不明確，計(jì)劃性不強(qiáng)，設(shè)施裝備不配套，使用者的應(yīng)用能力不夠，技術(shù)培訓(xùn)不到位，適應(yīng)性試驗(yàn)跟不上，操作人員素質(zhì)受到限制，使部分引進(jìn)設(shè)備閑置或因使用維護(hù)不當(dāng)而難以推廣。研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入不足也是限制葉菜類作業(yè)機(jī)械化發(fā)展的一個(gè)重要原因，多數(shù)農(nóng)機(jī)研究所缺少農(nóng)藝技術(shù)專家的配合，葉菜類機(jī)械的技術(shù)需求不明確，缺少持續(xù)的研發(fā)目標(biāo)和資金扶持。

2 葉菜類機(jī)械化的國際借鑒

歐美各國自20世紀(jì)30年代以來，著重解決蔬菜栽植和收獲的機(jī)械化問題。1931年，前蘇聯(lián)研制了甘藍(lán)收獲機(jī)，1933年研制出塊根拔取式收獲機(jī)。1945年美國研制出黃瓜收獲機(jī)和播種丸粒種子的蔬菜精量播種機(jī)。20世紀(jì)50年代以后，一些歐洲國家相繼研制出各種類型的蔬菜收獲機(jī)械；日本、韓國等也致力于溫室蔬菜生產(chǎn)機(jī)械的研發(fā)和推廣應(yīng)用，蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化水平大大提高。

2.1 融合信息技術(shù)的大型蔬菜機(jī)械

規(guī)?；?、專業(yè)化的露地葉菜類生產(chǎn)，對(duì)大型蔬菜作業(yè)機(jī)械提出了需求。以美國、加拿大、意大利等國家生產(chǎn)的機(jī)械裝備為代表，體現(xiàn)了信息化、一體化、全程化等特征。融合計(jì)算機(jī)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，使大型蔬菜作業(yè)機(jī)械的智能化、自動(dòng)化程度大幅度提高；組合完成耕地平整、播種移栽、收獲分級(jí)等作業(yè)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了滿足專業(yè)化葉菜類作業(yè)全過程的生產(chǎn)需求；處理規(guī)范化、物流運(yùn)輸冷鏈化等采后處理技術(shù)，保證了葉菜類質(zhì)量，降低了損耗。

農(nóng)業(yè)信息體系的建設(shè)與發(fā)展，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械的結(jié)合，使農(nóng)事操作更加標(biāo)準(zhǔn)化、精確化和高效化。利用衛(wèi)星信息系統(tǒng)監(jiān)視農(nóng)作物生產(chǎn)情況，利用紅外線照相機(jī)探測(cè)土壤溫濕度，利用可變速率施肥器施肥，利用全球定位系統(tǒng)了解農(nóng)作物的精確產(chǎn)量，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正在發(fā)生革命性的變化。加拿大的作業(yè)機(jī)械，融入了農(nóng)田信息采集和服務(wù)方面，充分應(yīng)用了地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、農(nóng)田遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（RS）等精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)，將這種集成系統(tǒng)安裝在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機(jī)械上，根據(jù)電腦處方實(shí)施機(jī)械化作業(yè)。

歐美國家經(jīng)營(yíng)規(guī)模的擴(kuò)大和就業(yè)人數(shù)的持續(xù)減少，對(duì)蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)提出了很高的要求。美國的蔬菜生產(chǎn)以家庭農(nóng)場(chǎng)為基本單位，體現(xiàn)了高度專業(yè)化的生產(chǎn)特征，很多農(nóng)場(chǎng)只生產(chǎn)單一品種蔬菜的某一品種，生產(chǎn)過程分工精細(xì)；加拿大種植業(yè)家庭農(nóng)場(chǎng)土地經(jīng)營(yíng)面積平均達(dá)300 hm2，其中，500 hm2以上的大型農(nóng)場(chǎng)占農(nóng)場(chǎng)總數(shù)的10%。因此，因地制宜地實(shí)現(xiàn)整地平整、播種定植、灌溉施肥以及收割等關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)的機(jī)械化，要求葉菜類蔬菜作業(yè)機(jī)械具有大型化、自動(dòng)化、高性能、一體化等組合功能，農(nóng)機(jī)具質(zhì)量穩(wěn)定可靠，售后服務(wù)好。

2.2 基于設(shè)施園藝技術(shù)的溫室作業(yè)機(jī)械

發(fā)展設(shè)施園藝技術(shù)，研發(fā)和應(yīng)用溫室專用的小型作業(yè)機(jī)械，應(yīng)學(xué)習(xí)和借鑒日本、韓國的技術(shù)和產(chǎn)品。日本農(nóng)戶的蔬菜栽培面積較小，多數(shù)農(nóng)戶利用遮雨棚等低成本、環(huán)保型簡(jiǎn)易設(shè)施。設(shè)施結(jié)構(gòu)規(guī)格化，減少溫室零組件，降低設(shè)施與資材成本，提高設(shè)施利用效率，建立省力化與舒適化的栽培作業(yè)體系，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、解決勞動(dòng)力不足等問題，是日本設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。復(fù)合環(huán)境控制的微電腦溫室管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理系統(tǒng)、營(yíng)養(yǎng)液無土栽培系統(tǒng)等先進(jìn)的設(shè)施園藝新技術(shù)，使蔬菜生產(chǎn)在較高的設(shè)施栽培成本下仍然有利可圖。

日本、韓國研發(fā)和應(yīng)用的小型化、系列化、園藝化的小型機(jī)械，適用于單體和連棟塑料管棚等設(shè)施菜田，適合規(guī)模較小的農(nóng)戶應(yīng)用；研發(fā)的整地、作畦、覆膜一體化的園田管理機(jī)械如小型播種機(jī)、移栽和施藥器械等為精準(zhǔn)作業(yè)提供了設(shè)施裝備保障。隨著傳感器、機(jī)器視覺、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，溫室內(nèi)蔬菜作業(yè)的機(jī)械化、智能化和精準(zhǔn)化的技術(shù)和產(chǎn)品日趨成熟，蔬菜作業(yè)專用機(jī)型如小型菜園和棚室用旋耕作壟一次成型機(jī)，高精度的帶粘著式、吸氣式、加壓式、電磁式精密播種機(jī)，以及旋耕、作壟、分層施肥、覆膜、播種一體機(jī)等相繼問世；與全自動(dòng)秧苗移栽機(jī)相協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，能夠有效替代播種、整地、移栽等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的人工作業(yè)。

2.3 溫室物流技術(shù)與植物工廠

基于營(yíng)養(yǎng)液膜和深水培的綠葉蔬菜無土栽培生產(chǎn)技術(shù)，在荷蘭、英國、日本等國家已進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段，其核心技術(shù)是通過營(yíng)養(yǎng)液合成、生產(chǎn)面積的高效利用、優(yōu)化的溫室物流等先進(jìn)技術(shù)，工業(yè)化地生產(chǎn)綠葉蔬菜。荷蘭的溫室物流系統(tǒng)有可能作為育苗和Baby Leafy Vegetable高效生產(chǎn)的重要技術(shù)，使零農(nóng)藥生產(chǎn)、溫室生產(chǎn)鏈的信息化管理、精準(zhǔn)作業(yè)成為可能。

CPPS是日本千葉大學(xué)古載灃樹教授發(fā)明的一種封閉式的植物生產(chǎn)系統(tǒng)，它由生產(chǎn)環(huán)境隔熱層、多層培養(yǎng)架、營(yíng)養(yǎng)液管理、二氧化碳供應(yīng)、小氣候控制等五大部分組成，在有效利用植物生長(zhǎng)空間、減少并控制環(huán)境能耗、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品無農(nóng)藥污染等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。這種人工模擬植物生育環(huán)境的封閉式生產(chǎn)系統(tǒng)，有可能成為葉菜類蔬菜高效生產(chǎn)的途徑之一。

2.4 采后加工物流機(jī)械

為了保證質(zhì)量和降低損耗，美國、日本等國家非常重視葉菜類蔬菜采后處理的各個(gè)環(huán)節(jié)，從采收和田間包裝、預(yù)冷、清洗、殺菌到分級(jí)包裝等各個(gè)環(huán)節(jié)，形成冷鏈物流，使蔬菜始終處于采后生理所需要的低溫條件，建立了田間采后預(yù)冷→冷庫→冷藏車運(yùn)輸→批發(fā)站冷庫→自選商場(chǎng)冷柜→消費(fèi)者冰箱的冷鏈物流系統(tǒng)。應(yīng)用條形碼技術(shù)，所有蔬菜的包裝均印有蔬菜名稱、等級(jí)、凈重、產(chǎn)地、地址、電話等，建立了蔬菜供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了處理規(guī)范化、物流冷鏈化、管理信息化，有效降低了加工運(yùn)輸環(huán)節(jié)中的損耗率。

3 發(fā)展對(duì)策與建議

農(nóng)業(yè)部《全國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》和《全國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出了發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械化的六大任務(wù)，即全面提高農(nóng)機(jī)裝備和作業(yè)水平、努力推動(dòng)科技創(chuàng)新及技術(shù)推廣、不斷壯大農(nóng)業(yè)機(jī)械化人才隊(duì)伍、加快培育社會(huì)化服務(wù)組織、深入推進(jìn)安全發(fā)展、大力促進(jìn)農(nóng)機(jī)工業(yè)和流通業(yè)發(fā)展，為葉菜類生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展指明了方向。

借鑒荷蘭、日本等國家溫室園藝發(fā)展的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，上海綠葉蔬菜發(fā)展的著力點(diǎn)應(yīng)放在高效、安全、生態(tài)、物流、科技等方面，通過農(nóng)業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)，打造高效生態(tài)的綠葉蔬菜產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈，保障蔬菜的質(zhì)量安全和生產(chǎn)過程的生態(tài)安全。

3.1 建立葉菜類機(jī)械化生產(chǎn)體系標(biāo)準(zhǔn)

葉菜類種類豐富，露地、保護(hù)地和植物工廠等生產(chǎn)方式多樣，對(duì)機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)體系提出了不同的目標(biāo)和要求；而隨著機(jī)械化水平的不斷提高，也對(duì)葉菜類的生產(chǎn)方式提出了新的要求。因此，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化是農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，葉菜類蔬菜機(jī)械化技術(shù)與設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用，必須與農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝技術(shù)結(jié)合，標(biāo)準(zhǔn)先行。

①建立葉菜類機(jī)械標(biāo)準(zhǔn) 在葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械的研發(fā)過程中，應(yīng)綜合考慮作物種類、生產(chǎn)方式和葉菜商品形態(tài)，確定研發(fā)機(jī)械的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。耕地整地機(jī)械、播種移栽機(jī)械、收獲機(jī)械的輪幅要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，保證作畦機(jī)、播種機(jī)和收獲機(jī)輪幅、畦幅、割幅相一致，設(shè)備配套，保障引進(jìn)和研發(fā)的機(jī)械裝備相互配套、有效使用；溫室作畦機(jī)、播種機(jī)、移栽機(jī)和收獲機(jī)的研發(fā)，應(yīng)充分考慮現(xiàn)行日光溫室和塑料管棚的高度和寬度，以提高設(shè)施的利用率、操作的便捷性為目標(biāo)，根據(jù)保護(hù)地的設(shè)施高度和通道許可，制訂播種、移栽、收獲機(jī)械的輪幅、動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)葉菜商品形態(tài)，確定整株型或者分枝型收割方式；根據(jù)設(shè)施菜田不同的土壤類型，確定土地耕翻深度和收獲機(jī)械的平整標(biāo)準(zhǔn)。建立主要葉菜類采后物流加工處理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)葉菜類生產(chǎn)鏈主要環(huán)節(jié)的機(jī)械化，保障葉菜類質(zhì)量、清潔衛(wèi)生要求。

②建立葉菜類機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械化作業(yè)使葉菜類的生產(chǎn)方式發(fā)生著革命性的變化，從栽培品種、生產(chǎn)設(shè)施、灌溉施肥方式到葉菜類收獲習(xí)慣，應(yīng)通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，整體推進(jìn)。根據(jù)葉菜類全程機(jī)械化生產(chǎn)的需求，保護(hù)地的設(shè)施高度、通道設(shè)置、灌溉設(shè)備布局等，與播種、移栽、收獲機(jī)械相適應(yīng)；選育適合規(guī)?；N植、機(jī)械化播種、定植和收獲的葉菜類品種；綜合葉菜類產(chǎn)量形成、商品形態(tài)，改變傳統(tǒng)的播種、育苗和收割方式，以適應(yīng)生產(chǎn)能力大和自動(dòng)化程度高的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行。甘藍(lán)類、部分白菜類、蔥蒜類等的葉菜類育苗由育苗工廠承擔(dān)，研究確定散播葉菜類的最佳種子用量；雞毛菜、莧菜等應(yīng)改變傳統(tǒng)的收獲方式，適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)的要求。葉菜分裝、包裝、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)也應(yīng)充分考慮整個(gè)生產(chǎn)鏈機(jī)械化作業(yè)的要求 。

3.2 創(chuàng)新目標(biāo)與核心技術(shù)

中國是葉菜類蔬菜生產(chǎn)大國，生產(chǎn)條件和生產(chǎn)方式具有特殊性，機(jī)械化生產(chǎn)應(yīng)立足于自主創(chuàng)新。針對(duì)葉菜類的主要產(chǎn)地設(shè)施條件、主要品種生產(chǎn)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建議選擇確定重點(diǎn)機(jī)型和關(guān)鍵設(shè)備，引進(jìn)應(yīng)用和自主研發(fā)并重，總體目標(biāo)是研發(fā)推廣性能先進(jìn)、功能實(shí)用、可靠耐用、價(jià)格適中的葉菜類生產(chǎn)機(jī)械裝備，建立葉菜類蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)體系。

土地耕翻與平整、開溝覆膜、卷心菜收獲等大型機(jī)械裝備，國際技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備成熟，企業(yè)購置的實(shí)際用量較少，建議以引進(jìn)推廣應(yīng)用為主；葉菜類生產(chǎn)機(jī)械的自主研發(fā)應(yīng)立足于適于保護(hù)地生產(chǎn)的機(jī)械，重點(diǎn)研發(fā)小型耕翻、平整、覆膜一體機(jī)，適應(yīng)撒播、條播和穴播的小型播種和移栽機(jī)械，根莖類、莖葉類葉菜收獲機(jī)械，包裝流水線等機(jī)械裝置，以及育苗工廠和葉菜生產(chǎn)工廠的溫室物流系統(tǒng)等。

葉菜類生產(chǎn)機(jī)械裝備研發(fā)有待于突破的核心技術(shù)包括模塊化設(shè)計(jì)成組技術(shù)、專家決策支持系統(tǒng)、微電子智能測(cè)控技術(shù)、清潔能源技術(shù)等。①融合模塊化設(shè)計(jì)思想和成組技術(shù)，葉菜類生產(chǎn)機(jī)械按照作業(yè)要求進(jìn)行功能組件的劃分，各功能組件之間可以自由、方便的組合，既滿足葉菜生產(chǎn)多樣性的需求，同時(shí)提高機(jī)械裝備的可靠性和零部件的可換性，降低機(jī)械復(fù)雜度，使機(jī)械調(diào)試和維護(hù)等操作簡(jiǎn)單化，方便升級(jí)和改造，促進(jìn)葉菜類生產(chǎn)機(jī)械裝備向模塊化、系列化方向發(fā)展。②專家決策支持系統(tǒng)主要解決葉菜類生產(chǎn)過程不規(guī)范，菜農(nóng)科技水平低的難題，通過將農(nóng)業(yè)專家知識(shí)和技術(shù)的數(shù)字化，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)，形成計(jì)算機(jī)服務(wù)軟件系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和生產(chǎn)過程中遇到的問題作出正確回應(yīng)，指導(dǎo)菜農(nóng)科學(xué)種菜，避免種植和管理上的盲目性；減少浪費(fèi)和污染，提高葉菜類生產(chǎn)的綜合效益。③微電子智能測(cè)控技術(shù)用于作物生長(zhǎng)發(fā)育、生理信息的判斷與獲取，智能作業(yè)裝備的自動(dòng)導(dǎo)航、過程監(jiān)視，通過應(yīng)用機(jī)器視覺、環(huán)境信息感知、田間自動(dòng)導(dǎo)航等技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)葉菜機(jī)械化作業(yè)的高效率、高質(zhì)量，改善操作者的舒適性與安全性，促進(jìn)葉菜類生產(chǎn)機(jī)械裝備向智能化、機(jī)電一體化方向發(fā)展。④葉菜類機(jī)械的工作距離較短，對(duì)于動(dòng)力的要求相對(duì)簡(jiǎn)單，日本研發(fā)的沼氣動(dòng)力作業(yè)機(jī)械、德國出現(xiàn)的氫動(dòng)力概念農(nóng)用機(jī)械，引發(fā)了人們對(duì)于農(nóng)機(jī)低碳環(huán)保、清潔能源的期待，葉菜類機(jī)械清潔能源技術(shù)的革新與探索，既可以減輕機(jī)械化生產(chǎn)對(duì)油料能源的依賴，減少油料方面的消耗，同時(shí)也符合低碳環(huán)保的時(shí)代潮流，代表著未來農(nóng)業(yè)新能源及農(nóng)機(jī)動(dòng)力的方向。

3.3 農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新

農(nóng)機(jī)裝備的研發(fā)是農(nóng)機(jī)技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)的結(jié)合，需要集成工程、機(jī)械、信息和農(nóng)藝技術(shù)，通過機(jī)械化，減輕人工作業(yè)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。推廣葉菜類機(jī)械化生產(chǎn)的農(nóng)藝技術(shù)主要包括以下內(nèi)容。①品種選育。在滿足生育期、葉菜質(zhì)量的前提下，選育胚軸長(zhǎng)、直立性好、適于機(jī)械化移栽和收割的品種。②育苗標(biāo)準(zhǔn)化。建立穴盤苗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，形成專業(yè)化、規(guī)?；难ūP苗生產(chǎn)、供應(yīng)體系，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械移栽、定植的基礎(chǔ)保障條件。③肥水一體化技術(shù)。節(jié)水灌溉、肥水一體化技術(shù)與微滴灌設(shè)備和機(jī)械作業(yè)相配套，是葉菜類機(jī)械化生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能夠有效減少肥料投入，節(jié)約和保護(hù)水資源；應(yīng)綜合考慮作物品種特性、施肥灌溉需求和機(jī)械化作業(yè)要求，配置安裝灌溉施肥設(shè)備。④病蟲害綠色防控技術(shù)。在推廣應(yīng)用頻振式殺蟲燈、防蟲網(wǎng)、煙霧機(jī)等性能安全的植保設(shè)備時(shí)，應(yīng)充分考慮機(jī)械化作業(yè)的空間要求；通過應(yīng)用信息化管理系統(tǒng)，監(jiān)控檢測(cè)葉菜類病蟲草害發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，應(yīng)用植保機(jī)械設(shè)備落實(shí)綜合防治措施，減少葉菜類蔬菜生產(chǎn)的用藥量，提高蔬菜品質(zhì)，保證蔬菜食用安全。

機(jī)械化生產(chǎn)示范基地在積極引進(jìn)示范、試驗(yàn)推廣葉菜類生產(chǎn)機(jī)械的過程中，及時(shí)調(diào)整更新傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，改建適合機(jī)械化作業(yè)的蔬菜生產(chǎn)設(shè)施，選擇適宜機(jī)械化作業(yè)的蔬菜品種；對(duì)引進(jìn)設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)，建立機(jī)械化作業(yè)的農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝技術(shù)操作規(guī)范；加強(qiáng)宣傳培訓(xùn)，發(fā)展蔬菜機(jī)械化服務(wù)體系，最大限度地發(fā)揮設(shè)施裝備的作用，提高生產(chǎn)效率，提高各類機(jī)械設(shè)備的使用效率。

3.4 政策扶持與示范應(yīng)用

引進(jìn)和研發(fā)葉菜類生產(chǎn)機(jī)械，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和農(nóng)機(jī)現(xiàn)代化的重要任務(wù)，需要政府的大力扶持。建議在建立大型農(nóng)機(jī)服務(wù)體系、扶持規(guī)?；~菜類生產(chǎn)基地、建設(shè)和完善蔬菜產(chǎn)業(yè)鏈的成套設(shè)施裝備、加強(qiáng)農(nóng)機(jī)研發(fā)的科技投入等方面加強(qiáng)政策扶持。

①理清發(fā)展思路，將葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械列入農(nóng)機(jī)具購機(jī)補(bǔ)貼重點(diǎn) 近年來，國家不斷加大農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼的資金，中央財(cái)政農(nóng)機(jī)年購置補(bǔ)貼資金從2004年的0.7億元增加到2011年的175億元。農(nóng)業(yè)機(jī)械購置補(bǔ)貼專項(xiàng)是“十二五”期間國家重點(diǎn)扶持的四大專項(xiàng)規(guī)劃之一，應(yīng)針對(duì)葉菜類蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加快適用農(nóng)機(jī)具的選型和試驗(yàn)、示范，加快高性能蔬菜生產(chǎn)機(jī)械的引進(jìn)，并組織力量消化吸收；開展葉菜類生產(chǎn)機(jī)械化科研和示范，加快蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化示范和推廣。

②結(jié)合蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園建設(shè)，建立葉菜類農(nóng)機(jī)服務(wù)技術(shù)體系 在農(nóng)機(jī)化服務(wù)中心等農(nóng)機(jī)推廣部門的指導(dǎo)下，調(diào)動(dòng)農(nóng)機(jī)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的積極性，制訂和完善價(jià)格補(bǔ)貼政策，鼓勵(lì)以企業(yè)為主體引進(jìn)和示范應(yīng)用大型葉菜類成套機(jī)械設(shè)備；結(jié)合蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園建設(shè)，配備葉菜類機(jī)械化生產(chǎn)裝備，指導(dǎo)規(guī)模化葉菜類生產(chǎn)基地加速推進(jìn)機(jī)械化，建立葉菜類全程機(jī)械化生產(chǎn)的綜合試驗(yàn)站和技術(shù)示范點(diǎn)。建立葉菜類農(nóng)機(jī)服務(wù)技術(shù)體系，為蔬菜合作社、園藝場(chǎng)和種植農(nóng)戶提供葉菜類蔬菜生產(chǎn)主要作業(yè)環(huán)節(jié)的機(jī)械化操作服務(wù)。

③加強(qiáng)農(nóng)機(jī)研發(fā)的科技投入，農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝專家聯(lián)合攻關(guān) 根據(jù)葉菜類生產(chǎn)機(jī)械化的技術(shù)需求，建立專項(xiàng)基金開展葉菜類引進(jìn)機(jī)械的適應(yīng)性試驗(yàn)和性能檢測(cè)，加速推廣應(yīng)用；加強(qiáng)溫室葉菜類播種、移栽、收獲等關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械裝備的研發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備，盡快形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的葉菜類生產(chǎn)技術(shù)裝備。