东台市大棚西甜瓜全程机械化生产的难点及农机与农艺配合的改进措施

袁 飞 苏生平 周桂官 苏宇翔 高 平

（1.江苏省东台市三仓镇农业中心，江苏 东台224200；2.江苏省东台市绿肴蔬菜研究所，江苏 东台224200；3.江苏省东台市农机推广站，江苏 东台224200；4.江苏省东台市东台镇农业中心，江苏 东台224200）

江苏省东台市是我国著名的西瓜之乡，近年来在推进瓜果生产标准化、品牌化建设中，劳动力资源不足凸显，已成为东台西瓜产业可持续发展的最大制约因素之一。为此，东台市相关农业部门于2020 年成立了大棚西甜瓜全程机械化生产课题组，着力西甜瓜生产机械装备的开发研究。调查中发现，现有的国产农机装备不能满足西甜瓜设施栽培的实际需要，江苏省9家特色农机装备生产企业的50余台（套）机具主要用于开沟筑畦、起垄覆膜、膜上定植及采摘运输等生产环节，且农机农艺相配不够契合。

1 大棚西甜瓜实现全程机械化生产的难点

1.1 起垄，覆膜，筑畦

大棚西甜瓜栽培一般在6 m 宽标准大棚内筑2 条畦，畦宽至少2.5 m，每畦种植1 行西瓜或甜瓜，畦面覆盖地膜（利于耕作层土壤保温保湿，降低棚内湿度，预防病害发生）。与现有机械相比，用于起垄、覆膜、筑畦的机械动力需提高1 倍以上。大棚西甜瓜栽培要求起垄高于原有地面0.30 m 以上，并在西甜瓜的生长期内尽量保持，而现有机械成畦作业是通过机械拉括形成的，并未经过镇压踏实。在砂壤土地区，土壤颗粒较粗，土壤间空隙较大，受重力影响，时间稍长畦垄易下坐变形，在西甜瓜生产的中后期垄高很难保持0.30 m以上以促进降水排渍。在黏土地区，土壤颗粒较细，较长时间内畦垄不易下坐变形，但其保水性强，脱水困难，瓜畦应做窄，以加快横向径流，防止西甜瓜过多吸入水分而降低品质，畦宽做到2.5 m以上很难实现。

1.2 搭建拱棚，覆膜

用于拱棚搭建和覆膜作业的现有机具需在定植后进行作业。刚做成的高垄被机械走过后势必下蹲，影响西甜瓜深沟高畦的农艺效果。另外，过大或过小的棚室的覆盖工作无法用机械作业。

1.3 膜上定植

经试验，日本井关的蔬菜移栽机作单行移栽，瓜苗很少被机械损伤，作业效率可达3 000 株/h，行走扭曲小，栽插深度通过调节可以达到传统农艺要求。但其鸭嘴式移栽末端破开地膜后，瓜苗经机械小轮碾压导致破膜处有暴露，造成地膜封闭不严，影响了地膜全覆盖的效果。

1.4 采摘运输

目前采用的大棚蔬菜履带式运输车的行走宽度为1 m左右，需配置专门的行走通道；也可在瓜棚中间行走，但不可避免会压折西甜瓜的瓜蔓。

1.5 机械卷放通风裙膜

目前主要采用人工拉扯裙膜进行通风。机械卷放通风裙膜主要应用于棚体较长的大棚，但其只能解决外通风，散热换气效率低，一般大棚需2h才能达到棚内外温度平衡。

1.6 无人机喷药喷肥

西甜瓜大棚空间可以满足现有大疆无人机的作业需要，但大棚覆盖棚膜，棚外气流无法下沉支撑大疆无人机的飞行，常造成飞机偏离航道，无法实行棚下喷药喷肥的机械作业。

2 大棚西甜瓜机械化生产与农艺配合的改进措施

2.1 创新沟畦构建模式

2.1.1 传统沟畦模式的优缺点

传统的春提早多层覆盖大棚西甜瓜栽培模式的沟畦构建一般在大棚搭建前完成，以筑平畦为主，顺带开沟，建造沟畦操作方便，机械耗能少，无需选用特型机械，人工作业也较简单。但传统的沟畦模式不能适应早期增温抗寒和中后期排水降渍的栽培农艺要求，不能满足开沟、筑畦、铺膜布管等机械工艺要求，不能配合现有西甜瓜移栽机械直线行走和减轻压膜损伤的作业要求。

2.1.2 技改思路

将传统的6 m 标准大棚“一棚双畦双行一沟”模式改为“一棚三畦双行双沟”，既能满足西甜瓜生产的农艺要求，实行畦面地膜全覆盖、“一棚双行”爬地栽培，还能提高高畦耕层土壤温度和水气调节能力（“三畦双沟”较平畦栽培早春增温效果更好，耕层排水降渍能力更强），有利于增加产量、提高品质。同时能满足新型机具进行棚下作业，避免宽畦需增加机械动力。另外，“一棚三畦双行双沟”模式可为实施棚下机械建造中棚作业提供条件，可满足机械移栽条件，避免因机具偏移对地膜及膜下滴灌管带造成机械损伤。

2.2 创新大棚覆盖模式

2.2.1 传统大棚覆盖模式的优缺点

传统大棚西甜瓜生产的大棚材料和棚型不一。曾有竹架材料的、钢筋材料的，近年来用镀锌钢管建造大棚较普遍；棚间距（棚宽）有5 m 左右的，也有9 m 的超大棚。棚的体型则比较单一，从单体大棚演变为双大棚多层覆盖，即“外大棚+内大棚+中棚+小棚+地膜覆盖”模式。传统大棚覆盖模式有保温性能好、便于拆除、利于提高肥料利用率等优点，缺点是大棚管理劳动强度大、不利于机械化作业、西甜瓜苗期在多层覆盖条件下生产效率低、容易产生连作障碍和滋生病虫害。

2.2.2 技改思路

改小长窄棚为宽短棚，推广普及6 m 标准棚，淘汰宽不足6 m 的拱棚，有条件的应建造连栋大棚；改内外透明薄膜覆盖为“外棚薄膜+内棚无纺布”模式（“电动摇动卷放+薄膜内拱棚+地膜覆盖”模式）；棚内增挂多功能ZHI保机，吊挂密度1台/667 m2，以降低棚内湿度，缓解极端低温造成西甜瓜冻伤，实现病虫害的物理防控；扩大棚室内作业空间，方便较大规格的农机进棚工作；结合机械收放更新覆盖材料，以提高保温性能；减少覆盖层次，以免光线透过薄膜后衰减。

2.3 创新耕作施肥灌溉模式

2.3.1 传统耕作施肥灌溉模式的优缺点

传统西甜瓜种植多采取建棚前全层施基肥、开塘穴施追肥的施肥模式，随着栽培技术的发展和进步，现行的施肥模式多为建棚前结合开沟筑畦全层施基肥、膜下肥水滴灌追肥。后者施肥模式利于大型机械作业，且采用膜下肥水滴灌减轻了大棚西甜瓜施肥的劳动强度，但易造成基肥分散，不利西甜瓜前期早发，在一定程度上增加了植株对园地根际耕层土壤基础肥力的依赖性，植株生长中后期如遇多水年份易水发旺长造成裂果和水晶瓜增多。

2.3.2 技改思路

推广使用深松机替代翻转犁深耕，保持原耕作层次，避免死土上位影响瓜苗发棵；改用园林开沟回填施肥机替代抛撤施肥机作业，将肥料集中施于瓜苗根区及周边，促进瓜苗根际耕作层土壤快速培肥，防止因基础肥力不足引起缺素症，同时有利于控制瓜后主副蔓须根吸肥旺长。

2.4 创新喷药植保管理模式

2.4.1 传统喷药植保管理模式的优缺点

传统大棚西甜瓜病虫害防治多使用背负式手动喷雾器进行喷药作业，工作环境差，防治效果不高，且易发生药害。近年来担架式植保机、自走式大棚杀虫打药机（如瓦力3WZZ-34A 履带自走式风送喷雾机）等园林植保机械得到推广应用，喷药效率得到较大幅度提高，但操作人员仍需进棚扶枪作业，且无法满足定向喷雾等个性化喷药作业的需要。

2.4.2 技改思路

建立以时空隔离、通风换气等物理防治措施为基础，以应用抗性品种、培育壮苗、清洁田园等综合防治措施为根本的病虫防控体系。借助大棚多功能ZHI植机调优棚内环境，西甜瓜伸蔓前应用自走式履带遥控喷雾机、全程采用自走式动力喷雾机（YTDP65-130型）喷药，或用棚顶纵向拉杆吊装微喷系统实施棚下喷药作业。定向喷雾仍使用电动喷雾器配装防护罩进行人工作业，有条件的可在棚顶纵向拉杆吊装导轨运用滑动微喷系统进行定向喷雾。

2.5 创新收获和产品收运模式

2.5.1 传统收获和产品收运模式的优缺点

传统西甜瓜收运以人工肩挑手提为主，劳动强度大，工作环境差，西甜瓜搬运用工费用是普通用工的4～5 倍。近年来部分履带式自走装置开始在瓜田试用，如将履带自走式喷雾机改造（拆除水箱药箱）成自走搬运车，劳动强度大大降低。但使用自走搬运车遇到可行走道路少（两棚间距小）、机械搬运效率低（一车仅能搬运200 kg左右，需人工将瓜从棚内送至车内）、无法上托将瓜送入高架货车等问题。

2.5.2 技改思路

改进传统西甜瓜再生栽培方法，实行一种一茬，采后不留瓜蔓；引进专业运瓜机械，如带遥控电动履带式搬运车，让搬运车在采收工身后进行搬运作业，搬运车到达高架货车处将瓜托举移送进大车；或改进大棚间隔布局，棚间沟设计为一宽一窄，宽沟（1 m）作预备运瓜车道，窄沟（0.2 m）保持排水功能。

目前一系列相关优惠政策为促进农业机械化生产提供了良好的发展环境。大棚西甜瓜机械化生产不仅表现为机器换人，也是作业精细、大幅提高生产效率、绿色环保的代名词，但大棚西甜瓜种类的多样性、作业环节的复杂性、区域经济发展的不平衡性，决定了大棚西甜瓜生产机械化发展是一个长期和逐步完善的过程。应发挥政府的主导作用，通过政策导向、示范引领有序推进大棚西甜瓜生产机械化发展；应遵循与当地农业生产力发展水平相适应、与农业生产组织方式相适应的原则，鼓励大棚西甜瓜合作社进行品种结构调整试点，引导和发展专业生产，以标准化、集约化、规模化、信息化、智能化为发展目标，充分发挥大棚西甜瓜机械化生产的优势。