陳永生 高慶生 管春松 楊雅婷 崔志超

侯喜林 博士，二級(jí)教授，博士生導(dǎo)師。獲國(guó)務(wù)院特殊津貼、全國(guó)模范教師稱號(hào)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)首批“鐘山教學(xué)名師”。國(guó)家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家，農(nóng)業(yè)部華東地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，蔬菜學(xué)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科帶頭人，江蘇省優(yōu)勢(shì)學(xué)科“現(xiàn)代園藝科學(xué)”學(xué)科帶頭人，江蘇省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家。育成不結(jié)球白菜新品種9個(gè)，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利17件。獲國(guó)家、省部級(jí)科技成果二等獎(jiǎng)6項(xiàng)，教學(xué)成果二等獎(jiǎng)4項(xiàng)。

我國(guó)是最大的蔬菜生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，蔬菜發(fā)展增速高于世界平均水平。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2016年全國(guó)蔬菜種植面積約為2200 萬(wàn) hm2（3.3 億畝），其中設(shè)施蔬菜 500 萬(wàn) hm2（0.8 億畝），蔬菜產(chǎn)量約為8億t，種植面積和產(chǎn)量分別占世界總量的40%和50%以上[1]。蔬菜生產(chǎn)是傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和農(nóng)村富余勞動(dòng)力向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，用工難和用工貴的問(wèn)題在蔬菜生產(chǎn)中越發(fā)凸顯，急需加強(qiáng)蔬菜生產(chǎn)機(jī)械的推廣及應(yīng)用。

我國(guó)蔬菜機(jī)械化目前處于初級(jí)階段，整體水平偏低，綜合機(jī)械化水平低于30%[2]。平原露地蔬菜在施肥、整地、播種、植保、灌溉等環(huán)節(jié)受益于前期大田機(jī)械的發(fā)展基礎(chǔ)，機(jī)械化程度較高。設(shè)施蔬菜因作業(yè)環(huán)境限制，大型農(nóng)業(yè)機(jī)械普遍存在“路難走、門難進(jìn)、邊難耕、頭難掉、效難高”的問(wèn)題[3]，只有少數(shù)小型農(nóng)業(yè)機(jī)械可以開(kāi)展作業(yè)。設(shè)施蔬菜作為高效農(nóng)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，種植面積占蔬菜總面積的1/4，且呈逐年增加趨勢(shì)，機(jī)械化需求迫切。因此，靈活實(shí)用的小型農(nóng)業(yè)機(jī)械在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 小型農(nóng)業(yè)機(jī)械在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來(lái)，在農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的前提下，小型農(nóng)業(yè)機(jī)械也得到了飛速發(fā)展，大量中小型企業(yè)相互競(jìng)爭(zhēng)。目前國(guó)內(nèi)具有一定規(guī)模的農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)超過(guò)200家，農(nóng)業(yè)機(jī)械上千種，其中小型作業(yè)機(jī)械覆蓋基肥撒施、耕整地、種植、灌溉、采收、植保和環(huán)境調(diào)控等蔬菜全程生產(chǎn)環(huán)節(jié)。但2013年農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)院構(gòu)建設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)的設(shè)施蔬菜綜合機(jī)械化水平為26.6%[4]。2016年南京農(nóng)業(yè)大學(xué)又針對(duì)江蘇省開(kāi)展了蔬菜機(jī)械化水平評(píng)價(jià)研究，結(jié)果表明，江蘇省蔬菜綜合機(jī)械化水平為23.7%[5]。綜合全國(guó)蔬菜機(jī)械化相關(guān)數(shù)據(jù)，情況大同小異，即在過(guò)去3 a間，我國(guó)蔬菜機(jī)械化發(fā)展沒(méi)有取得明顯成效?；诙啻握{(diào)研及開(kāi)展蔬菜機(jī)械化推廣示范分析，我國(guó)小型農(nóng)業(yè)機(jī)械在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

1.1 機(jī)具專業(yè)化程度低

蔬菜生產(chǎn)需精耕細(xì)作，且要滿足不同蔬菜品種的農(nóng)藝要求，對(duì)機(jī)具作業(yè)質(zhì)量要求較高，有些機(jī)具甚至要進(jìn)行單獨(dú)研發(fā)定制。而我國(guó)的小型農(nóng)機(jī)具生產(chǎn)廠家以企業(yè)效益為主，很難針對(duì)蔬菜種植要求開(kāi)展單獨(dú)研發(fā)。

1.2 成套裝備推廣示范力度不足

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者教育程度普遍較低，組織化程度和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)水平不高，獲取農(nóng)業(yè)相關(guān)信息渠道有限，面對(duì)基地規(guī)模及生產(chǎn)需求，難以對(duì)市場(chǎng)繁多的機(jī)具類型進(jìn)行合理優(yōu)化配置。

1.3 農(nóng)機(jī)推廣體系不健全

農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼雖然逐年加大，但各省的扶持政策、補(bǔ)貼比例不一，導(dǎo)致一些適合設(shè)施蔬菜特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展急需的小型農(nóng)機(jī)具沒(méi)有列入部、省補(bǔ)貼目錄。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利潤(rùn)空間低，在沒(méi)有資金補(bǔ)貼的情況下，農(nóng)戶面對(duì)價(jià)格不菲的農(nóng)業(yè)機(jī)械常常顯得有心無(wú)力。

2 小型農(nóng)業(yè)機(jī)械在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用特點(diǎn)

蔬菜生產(chǎn)主要包括施肥、耕整地、灌溉、植保、移栽、播種、采收和環(huán)境調(diào)控等環(huán)節(jié)，從設(shè)施蔬菜各生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械化發(fā)展情況看，小型農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用具有不同的特點(diǎn)。

2.1 基肥撒施機(jī)械

基肥撒施機(jī)械主要有離心圓盤式和翻拋式2種。目前開(kāi)展推廣應(yīng)用的小型基肥撒施機(jī)械以手扶式為主，用于顆粒肥和粉肥撒施。因基肥撒施的粗放性，人工作業(yè)效率高，且勞動(dòng)強(qiáng)度低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者很少購(gòu)買基肥撒施機(jī)械，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。設(shè)施蔬菜基肥撒施機(jī)械化水平不足5%。

2.2 耕整地機(jī)械

小型耕整地機(jī)械包括微耕機(jī)、開(kāi)溝機(jī)、起壟機(jī)、田園管理機(jī)等，其中經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)開(kāi)始應(yīng)用高端多功能田園管理機(jī)作業(yè)，可一次性完成旋耕、起壟、覆膜作業(yè)，并針對(duì)蔬菜種植農(nóng)藝要求推廣應(yīng)用專業(yè)化精細(xì)整地裝備。設(shè)施蔬菜耕整地機(jī)械化水平在70%以上。

2.3 灌溉、植保機(jī)械

設(shè)施蔬菜應(yīng)用的節(jié)水灌溉包括噴灌、滴灌、微灌、水肥一體化等多種形式，對(duì)作業(yè)環(huán)境要求較低，目前規(guī)?；?jīng)營(yíng)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地都配有不同水平的節(jié)水灌溉系統(tǒng)。小型植保機(jī)械方面，手動(dòng)噴霧器、靜電噴霧器和機(jī)動(dòng)噴霧器使用較多，太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈和性誘劑等設(shè)備已經(jīng)普及，植保小飛機(jī)的推廣應(yīng)用也漸有成效。灌溉、植保機(jī)械化水平達(dá)80%以上。

2.4 種植機(jī)械

小型種植機(jī)械主要包括育苗播種、直播和移栽機(jī)械。育苗播種機(jī)多采用氣吸式，根據(jù)吸種部件的不同又分為針吸式、滾筒式和蓋板式3類，通常配合上土裝置、基質(zhì)填裝裝置、覆土裝置和澆水裝置流水線作業(yè)，一般育苗工廠和規(guī)模化農(nóng)場(chǎng)已基本配套齊全。小型直播機(jī)主要為機(jī)械窩眼輪播種機(jī)，有手扶式和起壟機(jī)后懸掛式2種，播種最小行距6 cm，不適合密植作業(yè)。小型移栽機(jī)械有鴨嘴式、鉗夾式、導(dǎo)苗管式和撓性圓盤式多個(gè)機(jī)型，其中半自動(dòng)鴨嘴式移栽機(jī)作業(yè)性能較為穩(wěn)定，在山東、東北和貴州等地已有一定面積的生產(chǎn)應(yīng)用，全自動(dòng)移栽機(jī)僅有零星發(fā)展，還處在試驗(yàn)階段。種植機(jī)械化水平約為15%。

2.5 采收機(jī)械

小型采收機(jī)械主要有往復(fù)割刀式和帶鋸式2種，可用于雞毛菜、茼蒿和菠菜等葉菜類及韭菜的收獲。機(jī)具以國(guó)外進(jìn)口為主，且對(duì)整地質(zhì)量要求較高，需配套引進(jìn)整地作業(yè)機(jī)械，作業(yè)成本較高。目前蔬菜收獲機(jī)械以推廣示范為主，機(jī)械化水平約為5%。

2.6 環(huán)境調(diào)控

環(huán)境調(diào)控主要是針對(duì)設(shè)施內(nèi)溫、光、氣、水、土壤五大環(huán)境因子，包括加溫、保溫、降溫、補(bǔ)光、通風(fēng)、二氧化碳增加、臭氧消毒、基質(zhì)處理、土壤消毒等方面的裝備。不同設(shè)施結(jié)構(gòu)類型根據(jù)實(shí)際需要配有不同環(huán)境調(diào)控設(shè)備，其中加溫、降溫和通風(fēng)設(shè)備應(yīng)用較多，環(huán)境調(diào)控機(jī)械化水平約為25%。

3 提高小型農(nóng)業(yè)機(jī)械在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中應(yīng)用的有效途徑

提高小型農(nóng)業(yè)機(jī)械在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用，要依據(jù)設(shè)施蔬菜的特殊作業(yè)環(huán)境，從設(shè)施結(jié)構(gòu)類型的實(shí)際出發(fā)，開(kāi)展規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。堅(jiān)持以提高經(jīng)濟(jì)效益為中心，以市場(chǎng)為導(dǎo)向,提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)和機(jī)械裝備水平，使農(nóng)機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用得到最大限度的發(fā)揮。

3.1 制定標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)模式

我國(guó)蔬菜品種繁多，周年生產(chǎn)的就有14大類150多種，作業(yè)模式多樣，農(nóng)藝要求復(fù)雜。為提高小型農(nóng)業(yè)機(jī)械在蔬菜生產(chǎn)中適應(yīng)性，提升作業(yè)效率和質(zhì)量，必須對(duì)蔬菜種植模式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，并制定相應(yīng)的作業(yè)技術(shù)規(guī)范和生產(chǎn)規(guī)程，機(jī)械化必須以標(biāo)準(zhǔn)化為前提。

3.2 優(yōu)化設(shè)施結(jié)構(gòu)類型

我國(guó)設(shè)施結(jié)構(gòu)類型日趨多樣，包括小拱棚、大中棚、節(jié)能日光溫室、普通日光溫室、加溫溫室和連棟溫室等，但卻沒(méi)有適宜機(jī)械化作業(yè)的結(jié)構(gòu)類型。圍繞機(jī)械作業(yè)“路難走、門難進(jìn)、邊難耕、頭難掉、效難高”等問(wèn)題，必須針對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行再次優(yōu)化，合理布局。

3.3 加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合

農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的深度融合是提高作業(yè)效率、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的關(guān)鍵前提。農(nóng)藝部門要加強(qiáng)蔬菜栽培技術(shù)創(chuàng)新研究，開(kāi)發(fā)利于機(jī)械化作業(yè)的新品種、新農(nóng)藝，為機(jī)械化作業(yè)和集約化生產(chǎn)創(chuàng)造條件;農(nóng)機(jī)部門要根據(jù)設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化的需求，統(tǒng)籌考慮蔬菜栽培技術(shù)要求的特殊性，加快蔬菜機(jī)械化技術(shù)的集成創(chuàng)新，提升蔬菜農(nóng)機(jī)化裝備水平和科技含量[6]。