露地蔬菜机械化移栽作业现状及水平分析*

陈永生，管春松，杨雅婷，崔志超

(农业农村部南京农业机械化研究所，南京市，210014)

0 引言

我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，蔬菜播种面积和产量分别约占世界总量的40%和50%以上。近年来，我国蔬菜种植面积持续增加，达2 000 khm2，仅次于粮食作物，产量稳步增长，质量不断提高，对农民增收作用显著[1]。与此同时，随着人口老龄化进程的加快和农业劳动力转移性流失，蔬菜生产“用工难，用工贵”的问题愈发突出，严重制约了蔬菜产业的持续健康发展[2]。种植是蔬菜生产过程中用工量较大的一个环节，分为直播和育苗移栽两种作业模式，受益于主粮机械化生产技术发展，蔬菜机械化直播也处于较高的应用水平[3]。2013年农业部规划设计院何芬研究员通过专家咨询和实地调研的方法，根据指标设置原则和筛选依据，对指标进行了删减和合并，并建立了一套包括2级9个指标的评价体系。2015年黑龙江大学农作物研究院卢秉福研究员将农业机械化作业水平的评价方法分为农业机械化作业水平、农业机械化装备水平、农业机械化指数和农业机械化发展水平四种，并总结了不同方法在操作方便性、数据可得性、指标体系完整性、不同环节的差异性、体现经济效益等方面的特点[4-6]。2016年农业部南京农业机械化研究所肖体琼研究员通过文献调研、专家咨询和实地调查等方法，构建了露地生产环节蔬菜机械化水平评价指标体系，包括耕整地、种植、采收、植保、灌溉机械化水平等5个二级指标，并提出了具体指标的计算方法[7]。本文以机械化移栽环节为研究目标，对11个省份的16个典型蔬菜基地开展机械化移栽现状调研，通过机械化作业水平评价方法计算各蔬菜基地的机械化移栽水平和蔬菜总体机械化移栽水平[8-10]，分析蔬菜机械化移栽存在的问题并提出相关改进建议。

1 露地蔬菜机械化移栽作业现状

适宜机械化移栽的蔬菜品种主要有辣椒、番茄、甘蓝、西兰花、茄子、生菜、白菜、洋葱、大葱等，本文针对以上蔬菜品种，选择蔬菜主产区的典型蔬菜基地、农业园区、农机合作社和种植大户等开展露地蔬菜机械化移栽现状调研，主要包括江苏、浙江、河北、山东、湖北、陕西、四川、福建、甘肃、内蒙古和黑龙江11个省份，16个基地，各基地名称、蔬菜品种和配套移栽机具如表1所示。因区域种植规模和种植模式的类似性，相似性较高的基地没有全部列举，所选16个基地具有一定区域代表性。

表1 调研基地概况Tab.1 Survey of research base

根据农业机械化水平评价第1部分种植业行业标准方法，以甘蓝、番茄、辣椒、西兰花等移栽品种为主的基地为对象进行露地蔬菜机械化移栽水平测算，测算时间按年度统计。具体计算方法如下。

蔬菜园区单一蔬菜品种机械化移栽水平

Qi=si/Si

(1)

蔬菜园区综合机械化移栽水平

(2)

式中：si——蔬菜品种i本年度内机械化移栽面积；

Si——蔬菜品种i本年度内种植的总面积；

n——统计对象的移栽蔬菜品种数量；

ci——本年度蔬菜品种i的种植面积占移栽蔬菜品种的种植总面积的比例。

统计得出各基地露地蔬菜机械化移栽水平如表2所示。

表2 机械化移栽水平Tab.2 Mechanized transplanting level

通过对16个调研基地数据的筛选和整理计算，得出8个以移栽为主的蔬菜基地的机械化移栽水平和总体水平，如表3所示。通过表3可知，目前露地蔬菜机械化移栽水平仅为24.4%，其中江苏和浙江分列前2位。相对于粮食作物超过70%的机械化种植水平，露地蔬菜机械化移栽仍处于较低水平。本文调研对象主要以蔬菜种植大户、园区和合作社为主，农机装备水平在各区域都处于较高水平，而我国还有许多小规模的家庭种植户没有纳入统计范围，该部分配套的机械化移栽装备更少，因而实际的露地蔬菜机械化移栽水平应低于24.4%。

表3 各基地蔬菜机械化移栽水平Tab.3 Level of mechanized vegetable transplanting in each base

通过对调研基地的数据分析，我国的露地蔬菜机械化移栽作业现状可以总结为以下几点。

1.1 机械化移栽总体水平偏低

整体上说，我国农作物综合机械化水平已达到70%左右，而蔬菜机械化生产水平根据相关文献调研统计约为30%左右，远低于农作物机械化生产整体水平。蔬菜生产主要可分为耕整地、种植、田间管理和收获四大主要环节，其中种植(包括移栽和直播)和收获是当前蔬菜机械化生产的重点和难点环节，机械化水平最低，不足20%。通过调研了解，移栽是当前蔬菜种植的主要方式，随着人口老龄化不断加剧，人工成本不断上升，机械化需求迫切，而目前很多地方的移栽机具还是处于空白，这是当前蔬菜机械化生产面临的主要问题。

1.2 典型区域移栽机械化水平稳步提高

进入“十二五”以来，来自蔬菜产业界对机械化生产的呼声越来越高，各区域逐步建立了长期稳定的蔬菜全程机械化生产示范基地，针对各区域的种植模式特点，通过选型优化，为蔬菜生产各个环节配套适宜机具，并定期开展新型农机服务人员培训班。蔬菜机械化移栽作为当前全程机械化的关键环节，是重点研究方向之一，江苏、山东、四川、浙江、湖北等地通过政策扶持和产学研合作方式加大了对蔬菜移栽新机具引进、创新、试验、示范、推广的力度，创新工作机制，在推动蔬菜关键环节生产机械化进程中取得了可喜成绩。

1.3 农机农艺融合初见成效

农机农艺融合是推进蔬菜生产机械化的重要法宝，这一点已引起业界的共识。一些基地和单位制定并发布了一些规范和规程，以及关键环节的作业规范或作业质量标准。前期因各基地配套农机具数量少，机械化作业水平低，很多标准流于形式，难以落地。随着农机装备数量不断增加，蔬菜机械化生产环节不配套，机械化适用性差、相关标准技术参数出入大难以操作等问题愈发突出，越来越多的规模化基地体会到农机农艺的重要性。江苏、四川、上海、北京等地近几年在农机农艺融合的前提下制定了西兰花、萝卜、生菜、鸡毛菜、甘蓝等多个蔬菜品种的全程机械化生产技术规范，以及各环节的作业质量标准，逐步完善蔬菜机械化生产技术标准体系。针对种植面积较大或经济价值高的个别蔬菜品种，个别区域开始建立蔬菜机械化生产标准化试点，逐步推广农机农艺融合标准。

2 露地蔬菜机械化移栽作业存在的主要问题

近几年我国通过引进吸收和自主研发已具备多种类型的蔬菜移栽机[11-16]，但实际生产中主要还是以手扶式和牵引式半自动的基础移栽机型为主。移栽机具配置较多的区域为江苏、浙江、河北、山东和四川5个省份，主要机型为日本井关的半自动双行移栽机、山东华龙的半自动鸭嘴式移栽机，但机械化移栽应用水平仍然很低。

2.1 机械化移栽投资回报率低

目前应用较多的移栽机有2行半自动移栽机、4行半自动移栽机和2行全自动移栽机，本文以江苏响水县成晟农机合作社露地西兰花机械化移栽为例，对机械化移栽和人工移栽成本进行分析。响水西兰花一年两茬，每茬种植期约15天，按照每天作业8 h，人工费100元/天，机器使用寿命以5年进行统计计算，具体作业成本数据如表1所示。通过理论数据及结果分析发现，机械化移栽相比人工移栽每公顷至少节约750元以上，根据不同机具的作业效率，一般2～3年即可回收机具成本，经济效益非常可观。但在露地蔬菜实际生产中经常会遇到一些不可控情况，如下雨和机器故障导致移栽机无法下地作业、地块小或作业模式不匹配导致作业效率降低等，实际回收机器成本基本在3年以上，所以在经济效益方面，机械化移栽相比人工作业并没有表现出明显优势，这是目前很多农业生产者不愿意购买或者使用蔬菜移栽机的主要原因。

表4 机械移栽和人工移栽作业成本Tab.4 Operation cost of mechanical transplanting and manual transplanting

2.2 配套设施不完善

为实现露地蔬菜机械化移栽，首先需配套相应的播种育苗设备，主要包括播种育苗流水线及专用育苗盘，并根据移栽机幅宽需配套适宜的起垄作业装备，牵引式移栽机还需配套相应的动力机械；其次为提高机械化移栽效率，对田埂较多和交通不便的地块需要进行平整并修建机耕道；最后对于蔬菜移栽机需配套专业的操作人员，蔬菜移栽机械结构相比于整地及播种机械复杂，特别对于全自动移栽机，一般机手对作业过程中出现的机械故障维修难度较大，往往需要联系厂家售后人员前来维修，在农忙时节会影响蔬菜种植时间安排。

3 发展建议

3.1 加大全自动移栽研发力度

蔬菜机械化移栽推广应用难度大的主要原因在于机械化移栽效率低，特别是当下主流人工投苗的半自动移栽机已无法满足蔬菜规模化生产需求。国产成熟的全自动移栽机目前还处于空白，在人口老年化不断加剧的情况下，蔬菜生产用工难用工贵的问题愈发突出，后期在引进吸收先进国外移栽机型的同时，应加速对适应我国农业生产模式的国产全自动移栽机的研发，重点在于攻克全自动移栽机取苗、送苗和投苗的关键部件，以及研究适宜机械化移栽的育苗技术。

3.2 提高社会化服务力度

目前的蔬菜移栽作业装备价格从几万到几十万不等，相对于经营利润较低的农业生产，很多个体经营者和小规模的农场都不具备独立购机的能力，在此前提下，农业主管部门需持续出台相应的农机购置补贴政策，但重点应鼓励和支持农机合作社和大型农场进行社会服务，协同农业主管单位、农机化服务机构和农业生产者，根据服务区域内不同蔬菜作业品种的种植时间安排进行统一作业规划，提高移栽机具利用率，降低作业成本。

3.3 完善设施及人员配套

为提高蔬菜机械化移栽作业的稳定性和作业效率，一方面需要根据不同机型配套专业的播种育苗设备和育苗盘，牵引式移栽机配套适宜的动力装备，根据机型尺寸还需要对设施结构进行适当的改造并修建机耕道；另一方面为及时解决移栽机在作业过程中出现的故障，不误农时，需对作业机手进行专门培训。

3.4 健全标准化作业规范

我国蔬菜品种繁多、农艺要求复杂、设施结构类型不统一，因此机械化作业难度大，存在前后环节作业机具不配套，农机农艺脱节、机具专业化程度低等问题。为保证蔬菜持续高效生产，应针对不同区域不同蔬菜品种的生产条件，包括设施结构、田块田间、土壤类型、农艺要求(株距、行距、种植深度等)等，结合机具选型结果制定蔬菜全程机械化作业技术规范。