蔬菜园艺场废弃物循环利用全程机械化探索——以上海浦远蔬菜园艺专业合作社为例

刘尧军 唐纪华 陆春花俞雪美 韩小双

（1.上海浦远蔬菜园艺专业合作社，上海 松江 201604；2.上海市松江区农业技术推广中心，上海 松江 201607；3.上海市松江区叶榭镇农业服务中心，上海 松江 201609）

目前，上海本地蔬菜年上市量270万t以上，年产蔬菜废弃物近200万t，因缺乏经济适用的处理技术，菜农常将蔬菜废弃物随意倾倒或堆积于田间地头，既污染了空气、河流、地下水，又滋生了大量蚊蝇，严重影响了村民的生活环境和农业生产环境。蔬菜废弃物养分齐全，经堆肥发酵后制成有机肥料还田，可以培肥地力、改良土壤结构、提升农产品质量。近年来，上海市松江区农业技术推广中心以上海浦远蔬菜园艺专业合作社为试点先后引进了多种蔬菜废弃物处理机械，基本实现了园艺场废弃物处理关键环节机械化，大大减少了蔬菜废弃物对环境造成的污染，取得了一定的社会效益和经济效益。

1 传统蔬菜废弃物处理方式

上海浦远蔬菜园艺专业合作社蔬菜种植面积约53.3 hm2，经营模式为“蔬菜配送+合作社+农户”，蔬菜年上市量5 000 t，每年产生的蔬菜废弃物达500 t左右。

1.1 统一处理或倾倒

2012年以前，因缺乏经济适用的处理技术，园艺场田间的蔬菜菜叶、秸秆、藤蔓以及蔬菜加工后产生的废弃物用运输车运出园艺场统一处理，成本较高；或者将蔬菜废弃物随意倾倒或堆积于田间地头，给周边环境造成了污染。

1.2 条垛式堆肥

2012年，上海浦远蔬菜园艺专业合作社为创建蔬菜标准园，引进了自走式翻堆机用来处理蔬菜废弃物。将蔬菜废弃物收集后，用小型粉碎机人工喂料粉碎，然后将粉碎物堆成下宽上窄的梯形状条垛，上面覆盖薄膜，随堆高下降用自走式翻堆机翻堆2次，随后加盖畜禽粪便，覆盖薄膜再进行厌氧发酵堆制有机肥，随堆内温度变化再翻堆2次。

自走式翻堆机采用四轮行走设计，机架上设有驾驶室，需要专人操作。翻堆机作业时，整机骑垮在预先堆置的条垛上，并沿着条垛前进，由机架下挂装的旋转刀轴搅拌、抛掷原料。虽然用条垛式自走翻堆机堆肥工艺简单，成本较低，对场地无特殊要求（平坦即可），但由于占地面积较大，料堆保温保湿性能不好，堆肥生产周期长，机器动力不足，作业速度较慢，对操作人员的技术水平要求较高且工作环境较差（操作者要在高温和伴有恶臭的环境中工作，翻堆过程中肥堆释放出的氨气还有一定的毒性），国产翻堆机质量较差、维修不便、维护成本高，园艺场使用几次后便不再继续使用。

2 废弃物处理全程机械化设备的开发与应用

2.1 全自动秸秆粉碎机的引进与改造

全自动秸秆粉碎机由旋转喂料仓、粉碎装置、仓底板、电机、内置风扇、自动化控制器等组成。旋转喂料仓无轴旋转，由旋转电机提供动力、靠惰轮来支撑和定向，旋转喂料仓的内侧壁上装有推草斜板，粉碎主轴的上方与仓底板的开口处增装了格栅，防止一次性进料过多堵塞粉碎装置。全自动秸秆粉碎机可实现全自动生产，无需人工喂料，可降低劳动强度、提高生产效率、改善工作环境，更加安全可靠，适用范围广（蔬菜、稻草、玉米秆、豆秆等秸秆均可粉碎）。

2.2 远程控制槽式翻抛机的开发

平地建2条长40 m、宽3 m、高0.8 m的发酵槽，发酵槽墙体上铺设轨道，将物料堆放在槽体内发酵，翻抛机的行走轮在电机的驱动下沿轨道前后行走。一个与发酵槽同宽的滚筒固定于机架下方，在翻抛机行走过程中滚筒旋转，滚筒上的刀片做匀速圆周运动，翻动并向后抛洒发酵槽内的物料，实现混合搅拌[1]。翻抛机沿轨道行走至槽头完成1次翻抛作业后，沿轨道回到起始位置，返回过程中翻抛滚筒反转，刀片对物料进行第2次翻抛。在发酵槽一端的敞口设有移位车，移位车上铺有与发酵槽相接的轨道，翻抛机完成一进一退2次翻抛作业后登上移位车，移位车沿地面移位轨道横向行走，将翻抛机运载至另一发酵槽槽口，实现一机多槽工作。

该套设备配有自动化控制系统，工作效率高，安全可靠。可使用安装于槽边架上的控制柜进行手动控制，按下相应按键机器即可执行相关动作，也可在电脑、手机App上安装配套的控制软件，设定好相关参数后实现远程一键操作，设备完成作业后自动回到原位。结合应用相关感应原件，可将物料中的温度、湿度等参数即时输出，翻抛机按照工艺要求及时采取相应的措施，实现智能化操作。

2.3 自走式撒肥车的引进与应用

用装载机将堆制的有机肥料装至装载量1～3 m3的小型运输车上，运输车将有机肥运至棚头田间分成小堆，农民再用铁锹撒施有机肥，这是目前大部分园艺场的有机肥运输及撒施方式。这种方法不仅作业效率低，而且肥料分布不均匀，劳动强度大，人工成本高。我们经考察调研发现，山东某公司研发设计的SF系列轮式或履带自走式撒肥车可进行正常双盘抛肥，也可进行开沟顺肥覆土一体工作。该机根据不同装载要求配套相应动力发动机，采用风冷散热器，安全高效，转弯半径小，车厢容积1.5 m3，撒肥范围4～8 m，1 h可实现撒肥作业0.33～0.67 hm2。自走式撒肥车在堆肥场地装载有机肥料后可直接进入棚内随走随撒，适宜在上海地区的蔬菜大棚内作业。

3 小结

随着农业劳动力逐渐老龄化，采用装载机或自走式翻堆机进行条垛式堆肥的方式劳动强度大、工作效率低、设备维修不便，采用全程机械化技术将农业废弃物堆制成有机肥料并还施田间，对加强农业面源污染整治、进一步改善和优化蔬菜生产基地的生态环境具有十分重要的意义。