武汉发展蔬菜生产全程机械化的探索与建议

武汉市农科院农机所 陈鸿 万勇 张俊峰 罗友谊 杜铮

武汉发展蔬菜生产全程机械化的探索与建议

武汉市农科院农机所 陈鸿 万勇 张俊峰 罗友谊 杜铮

为探索适合武汉蔬菜生产全程机械化模式，更好推动武汉市蔬菜生产全程机械化发展，笔者专赴上海等地全面考察了蔬菜生产机械引进、消化吸收和再创新研究等相关情况。在借鉴上海经验的基础上，提出了武汉市发展蔬菜全程机械化的思路。

蔬菜；全程机械化；探索；建议

0 前言

我国是蔬菜生产和消费大国，常年生产的蔬菜有14大类150多种。蔬菜种类繁多，地区间种植习惯的差异大，导致蔬菜种植从整地到播种、移栽都缺少统一的种植规范。蔬菜生产是劳动密集型产业，从耕整地到播种与移栽、收获等环节，各地农艺各不相同，没有统一的种植标准，很难实现机械化的规模生产。

1 国内外蔬菜生产机械现状与水平

国内蔬菜机械刚刚起步，处于良好的发展态势，通过几年的发展和应用，小型耕整地机械在蔬菜生产中已得到广泛应用，包括各大中小型拖拉机、各类旋耕机、微耕机、起垄机、开沟机等，其中18.375～25.725 kW段的大棚王拖拉机的应用有效地解决了大棚内耕地作业。

国内蔬菜机械虽然发展很快，但由于起步较晚，适合蔬菜生产的机型相对较少，耕整地机械中缺乏精细化作畦机械，播种机缺乏乘座式宽幅高速播种机，缺乏有效的收割机械等，作业水平和效率总体比较低下。

国外蔬菜机械主要可划分为3大类：一是以美国为代表的中大型机械；二是以欧洲为代表的中型机械；三是以日韩为代表的小型蔬菜机械。

美国蔬菜农场生产规模大，机械化水平高，呈现生产布局区域化、产业分工专业化、生产过程机械化、产品流通冷链化、服务体系社会化等特点，蔬菜农场规模一般都在100 hm2以上，品种比较单一，整个生产过程基本实现机械化，由于采用专业化分工、规模化生产、大型作业机械等方式，劳动生产率水平很高。

欧洲国家蔬菜生产同样体现区域化、规模化、专业化、机械化生产的特点，农机服务体系十分发达。蔬菜机械一般以中型蔬菜机械为主。一般设施蔬菜农场规模在15～30 hm2左右，基本做到全程机械化。

日本是蔬菜小型机械的代表，由于受自然条件的影响，体现小型化、系列化、园艺化等特征，生产过程十分精细，以设施菜田为主，且多为单棚和短棚，户均规模较小，蔬菜机械以园田管理机和小型拖拉机及其配套机具为主。

2 上海发展蔬菜生产机械化的做法与经验

上海是一个具有2 300万常住人口的国际化大都市，蔬菜生产面积50万亩(1hm2=15亩)，其中绿叶菜生产面积不低于17.5万亩，绿叶菜年上市量不少于114万t。保障蔬菜有效供给、稳定蔬菜价格是保民生、保稳定、保发展的一项重要工作。

2012年底，上海市启动了蔬菜生产机械化推进工作，到目前为止，取得了很大的成效。先进适用机械不断引进、示范、推广和再创新，涉及各类品种的蔬菜生产机械化发展正在全面推进，共有17个相对成熟的有代表性的园艺场或蔬菜生产合作社示范推广机械化生产，基本形成绿叶菜耕整地、作畦播种、施肥灌溉、移栽收割等主要环节机械化及生产作业规程。上海蔬菜机械化水平在全国处于领先，都市现代农业对中国农业现代化起着示范引领作用。

2.1 引进国外先进蔬菜生产机械装备

为研究开发出适合上海都市现代农业的蔬菜机械，2012年，上海市从意大利引进5种机型共9台（套）蔬菜机械化生产机械，并从日本、韩国引进了部分小型设施蔬菜生产机具。

2.1.1 引进机具的功能

(1）作畦机：具有旋耕、开沟、作畦、平整、整压等联合作业功能，用于蔬菜地精细耕整作畦。

(2）播种机：用于绿叶菜小粒种子的精量化播种。具有平整、播种、镇压等联合作业功能，能保证小粒蔬菜种子的播种精度。

(3）激光平地机：具有精细化平整土地的作业功能，用于温室和露地的土地平整作业。

(4）耙地机：具有碎土、平整土地、镇压功能的整地机械，用于温室内和露地播种前的碎土平地作业。

(5）蔬菜收获机：主要用于叶菜类蔬菜的收获。

2.1.2 引进机具的特点

(1）先进性：引进的机械为目前国外蔬菜生产中最为先进的蔬菜生产机械。主要包括激光整平机、旋耕作畦机、耙地机、播种机、自走式收割机等，配套中型拖拉机牵引作业，作业效率高，效果好。

(2）合理性：引进的中型机械，可用于连栋大棚和露地菜田使用，其作业效率高于日本引进的小型蔬菜机械，又能适合蔬菜露地生产。机械使用操作方便，极大减轻劳动强度。

(3）实用性：蔬菜生产的主要环节为耕种收，引进机械多为一体化作业机械，同步解决耕整地、播种等作业，基本实现全程机械化作业，有很强的实用性。

2.2 对引进机具进行消化吸收再创新

2.2.1 引进蔬菜生产机械的试验

为了检验引进蔬菜生产机械的适应性和作业效果，对引进机械从耕整地到机械收获全程机械化生产进行了性能和生产试验。试验结果表明：引进的作畦机、播种机和蔬菜收获机能适应上海市规模化叶菜机械化生产的要求，叶菜机械化收获与作畦机和播种机配套作业，可基本解决主要叶菜耕、种、收一体化机械作业。

(1）引进的作畦机与配套的国产拖拉机动力匹配合理，作畦土壤上虚下实，畦宽一致，畦面平整度好，畦沟深，作业效率高，适用于蔬菜大型设施内（兼用露地）机械精细耕整作畦作业，能满足后续机械种植农艺要求。

(2）引进的蔬菜播种机与配套的国产拖拉机动力匹配合理，工作稳定，与人工播种相比，引进的蔬菜播种机播量均匀、播深一致，出苗整齐，可实现蔬菜大型设施内（兼用露地）绿叶菜种子均匀密植的精少量播种，能满足后续机械收获作业要求。

(3）引进的自走式叶菜收割机，由于切割方式采用高速旋转带锯割刀，较适宜在高密度栽培下地表采收各类叶菜的茎叶和分枝，在鸡毛菜采收上取得成功，并在其它叶菜如苋菜等收割试验中取得较好的效果。不足之处在于——自走式叶菜收割机外形尺寸较大，整机转向和转移比较困难，小型设施内作业受到限制。

2.2.2 引进蔬菜生产机械的改进与创新

在全面了解引进机械的技术性能、参数和功用的基础上，根据作畦机、蔬菜播种机、耙地机和激光平地机的各种机型所需的动力，与国产拖拉机进行合理动力配套并对机具进行改进设计。

对引进的蔬菜播种机、作畦机按照保证性能相近、功能扩展、价格降低的原则进行了国产化改进设计；对绿叶菜收获机进行了自主研发并取得技术上的突破。

2.2.3 形成2种蔬菜全程机械化生产技术路线

通过引进蔬菜机械的性能和生产试验、农机和农艺结合，总结形成了2种主要绿叶菜全程机械化生产方式和技术路线。

（1）中小型设施机械化技术路线，重点以6 m型和8 m型单棚为基础，以“大棚王”四轮拖拉机为动力配套，集成机械化起垄作畦、机械化播种移栽、机械化水肥一体、机械化收获等技术。

（2）中大型设施技术路线，以连栋温室标准化设施菜田和露地菜田为基础，按照标准化、集约化、规模化、全程化的生产要求，运用中大型配套机械，以鲜嫩茎叶绿叶菜产品开发为重点，实现中大型拖拉机集成化的耕整地、播种移栽和自走式机械化收割。

3 武汉市发展蔬菜生产机械化的思路探索与建议

近年来，武汉市委、市政府高度重视“菜篮子工程”战略的实施，积极调整种植业结构，大力发展设施蔬菜基地，蔬菜综合生产能力持续提高，产业化经营水平不断提升。2014年，武汉市蔬菜播种面积达169.08千hm2（其中设施种植面积约10万亩），产量702.74万t，产值达192.03亿元，占农业总产值比重达34.3%，成为武汉市农业第一大支柱产业。随着农村劳动力成本上升、生产人员年龄老化、生产规模集约化等因素加大，已严重影响了武汉市蔬菜生产发展，推进蔬菜生产机械化已势在必行。

3.1 武汉市蔬菜生产机械化现状

蔬菜生产机械化技术和机具包含产前、产中和产后几个环节。产前主要是播种育苗成套设备及配套设施；产中主要是耕整、开沟、起垄（作畦）、铺膜、播种（直播或移栽）、水肥管理、植保、收获等作业机械；产后主要是对蔬菜分拣、清洗、包装及冷藏处理等机械装备。

3.1.1 武汉市工厂化育苗产业现状

武汉市育苗产业以专业化育苗企业为主，6个新城区有10个瓜菜工厂化育苗中心，育苗总面积达27.25万m2。应用先进播种育苗成套设备、配套设施，每年育瓜菜种苗9 625万株、花卉种苗2 000万株。武汉市每年瓜菜种苗需求量有10亿株，目前种苗生产水平远不能满足蔬菜生产发展需要。建设工厂化育苗中心、配套现代园艺设施、应用先进播种育苗成套设备进行工厂化育苗仍有巨大的推广前景。

3.1.2 武汉市蔬菜生产环节机械化现状

武汉市蔬菜生产机械化水平与先进发达地区相比还有一定的差距，除了耕整地作业环节使用机械外，其他作业环节基本采用人工方式。近几年，武汉大力发展设施蔬菜基地建设，武汉的农机科研、推广部门也积极开展了蔬菜生产机具的引进示范与推广应用，尤其在小型设施蔬菜机具的引进、选型配套方面初步取得了一定的成效，基本形成了设施蔬菜生产机械化技术路线，精量蔬菜播种机、小型田园管理机、蔬菜钵苗移栽机、水肥一体化管理技术、机械化植保技术得到一定程度的应用。

武汉蔬菜生产机械以小型设施蔬菜机具为主，从韩国、日本引进的小型机具配套全、性能好，操作方便、工作可靠，能解决设施蔬菜生产耕整、播种、产中管理机械化作业，但对露地大田蔬菜生产在效率方面与中型机具相比不具优势，尤其是价格较高，农民还难以接受；而国产机具功能单一、可供选择的机具少、可靠性差；以上因素一时制约了武汉市蔬菜生产机械化发展；而武汉蔬菜露地种植面积270万亩，机械化发展更为迫切，所以引进、自主研发中型露地蔬菜生产机械必须与设施蔬菜机械化同步推进，使武汉市蔬菜产业得到持续、健康发展。

3.2 武汉市发展蔬菜生产机械化路径

借鉴上海做法与经验，结合武汉蔬菜生产特点，采取“重点突破、有序展开”的方式，逐步推进武汉市蔬菜生产机械化发展。

建议：以叶菜生产机械化为重点，以耕整地、种植、植保和收获全程机械化为目标，以收获机械为关键技术，通过引进消化国外先进技术装备、研制开发和选型配套耕整地、种植和植保等机械，引导蔬菜机械化生产向标准化、规范化方向发展，逐步建立武汉市蔬菜生产全程机械化生产技术体系，助推武汉市蔬菜生产产业化发展。

3.2.1 加强组织领导，科学制定发展规划

发展蔬菜生产机械化是一项系统工程，应加强从农艺到农机整个系统的研究。

（1）成立由市主管部门牵头的工作领导小组，总体制订武汉市蔬菜生产全程机械化发展规划，负责机械化技术装备的选型引进决策、自主研发机具的项目立项以及整体工作的推进落实，切实加强组织领导。

（2）由市农机科研、推广部门负责国外先进蔬菜生产机具的选型引进方案制订及落实，并及时开展相关机具的性能试验；提出自主研发工作计划，努力实现先进机具国产化，为武汉市实现蔬菜生产全程机械化提供技术装备支撑。

3.2.2 制订蔬菜生产机械化技术方案

武汉市农机推广部门通过近几年的不断探索实践、农机与农艺相结合，已基本形成了设施蔬菜生产机械化技术路线及相关机具配套模式，要及时、认真总结，同时还要探索露地蔬菜生产机械化配套模式，认真做好先进适用机具的选型配套，努力提高武汉市蔬菜生产机械化水平。

3.2.3“三管齐下”做好机具的选型配套

一是有选择地从国外引进一批先进蔬菜生产机具；二是从国内已有的蔬菜机械中筛选一批适用机具；三是在吸收消化国外先进机具的基础上自主研发一批。针对蔬菜生产的主要环节、薄弱环节，借鉴国外先进机具、自主研发部分机具，降低机械化配套成本，确保蔬菜生产者买得起、用得好。

3.2.4 项目支撑，广泛合作，扎实推进

利用武汉地区的科技优势，组织大专院校、农机管理部门、科研、推广单位、蔬菜生产管理部门、蔬菜生产企业、农机制造企业，将涉及园艺、农学、植保、机械设计与制造、液压、自动控制等专业的专家联合起来；以不同的项目为依托联系相关专业的专家，对蔬菜生产的每个环节都仔细试验、研究，精心做好机具的选型，得出不同品种的蔬菜生产机械化配套模式；同时，每年至少召开2次机具演示现场会和工作推进会，让引进的机具及制订的蔬菜生产机械化配套模式切实发挥引领武汉地区乃至湖北省蔬菜生产机械化作用。

3.2.5 制订蔬菜生产机械化技术标准

以蔬菜生产机械化技术为主导，开展农机与农艺相结合、农机与设施（蔬菜生产基地基础设施和园艺设施）相配套以及生产管理技术相融合的集成技术研究，形成支撑蔬菜生产机械化系列标准（技术条件、操作规程）。

（1）在设施蔬菜基地规划上，要提高蔬菜标准化基地的规划水平和标准；在设施结构优化上，要注意中小型机械化作业与蔬菜设施化合理配套，优化温室设施结构与功能拓展，完善环境调控能力和自动化水平；在经营规模上，要有适度的生产规模，并不断提高专业化生产、集约化管理程度。

（2）在机具选型上，合理优化机具选型配置，形成与收获关键技术相配套的耕整地、种植和植保等一体化生产作业方式，适应不同种植规模和不同种植方式的需要。

（3）在品种选择上，要筛选培育出适合机械化生产的蔬菜品种和配套种植的农艺技术。

（4）在项目实施上，要选择基础条件较好的蔬菜生产基地进行项目实施，并结合生产实践开展机手培训。

只有不断提高设计、制造水平、操作能力，推进农机与农艺有机融合、设施与农机有效配套，才能实现蔬菜生产全程机械化的目标。

3.2.6 探索社会化服务体系建设，争取多渠道资金投入

蔬菜生产机械化是一项高投入、高回报事业，对机械设备、设施配套建设的资金投入大，仅靠农机部门一家之力远远不够，必须建立社会化服务体系，强化农机服务主体能力建设，创新服务机制；加大政策扶持力度，加强项目引导、规范化建设、信息化服务，吸引社会资金投入，引导农机服务主体“上规模、增实力、创品牌”，成为农机化发展的主体力量，共同推动武汉市蔬菜生产全程机械化发展。

2017-05-15）