对蔬菜机械化推广工作的一点思考*

袁益明，张寒波，岳崇勤

(上海市农业机械鉴定推广站，上海市，201601)

0 引言

上海是一个拥有2 400万人口的国际化大都市，上海市民大多喜爱享用绿叶菜。目前上海常年蔬菜供应量为6 200 kt左右，其中45%左右是地产蔬菜[1]。1988年上海市政府提出了“菜篮子”工程建设，有力地推进了蔬菜生产的设施建设。1996年上海新增菜田约6.7 khm2，1998年上海建立了设施较为完善的蔬菜园艺场200多家，2005—2018年，上海开展了新一轮设施菜田建设，市、区两级财政投入资金超过40亿元，建成设施菜田20 khm2，其中保护地超过6.7 khm2，进一步增强了上海绿叶菜抗灾“保淡”的能力[1]。

随着上海城市化进程的不断加快，以农业为主的传统乡村社会加速向工业、服务业为主的现代城市转变，农业生产人员老龄化、劳动力成本上升、机械化程度低等问题凸显，严重制约了上海蔬菜产业发展。从全球农业发展来看，现代化农业正处于机械自动化向信息智能化发展的转型期，以机器人技术、人工智能、大数据平台、智能识别、农业物联网与云计算等先进技术为核心的智慧农业将是未来发展的趋势[2]。

秦晓娟[3]以“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念对农业发展客体与主体的矫正、规制与引领为依据，构建中国农业高质量发展水平测度体系，对上海农业蔬菜机械化发展方向有指导意义。上海必须坚持“两个对标、两个面向”勇于抢占新高地，强化新合力，尽快打开新局面。本文从上海蔬菜机械化推广举措、上海蔬菜机械化推广现状、制约推广工作的因素及发展建议等方面进行梳理。

1 上海蔬菜机械化推广举措

1.1 引进设备与探索

上海是全国开展蔬菜生产机械化工作起步较早的省市之一。为了解决上海蔬菜生产劳动力急缺难题，加快推进蔬菜生产规模化、机械化进程，各部门通力协作，积极探索适合上海地区的蔬菜生产机械化道路。2012—2017年，上海蔬菜生产机械化发展在摸着石头过河中前行。当时国际上通行的蔬菜机械化生产模式主要有两种，一种是以意大利、美国为代表的大型连片农场化种植，一种是以日本为代表的农民互助合作式精耕细作种植。

经过专家讨论、论证，结合上海种植品种、传统生产方式等实际，拟定了依靠两种方案同步进行的工作路线。以上海市科技兴农项目为抓手，分别从意大利和日本引进一批蔬菜生产机械，涵盖旋耕机、耙地机、平地机、作畦机、播种机、移栽机、收获机等60余台蔬菜机械，应用在单体棚和连栋(露地)两个不同生产场景。开展生产性应用，机具性能、耕种收试验，农机农艺融合的研究，并着手解决引进蔬菜机械化在上海“落地”过程中水土不服问题。累计完成机械试验面积47.47公顷次，举办了6次不同层次、不同规模的引进机械现场演示示范观摩会和培训班[4]。形成了机械起垄、播种和收获的垄作栽培和无垄栽培的机械化生产技术路线，制定了《鸡毛菜全程机械化生产技术集成方案》《米苋全程机械化生产技术集成方案》等技术文件，提出了《引进蔬菜机械消化吸收与技术再创新建议方案》，为进一步深入研究奠定了基础。

1.2 聚焦绿叶菜深入研究

随着引进机械的消化、吸收，上海市蔬菜机械化的发展聚焦到种植面积靠前的绿叶蔬菜品种生产中重点环节和关键技术，集中力量，攻坚克难。依托科技兴农项目《意大利叶菜生产机械的引进、消化和吸收》《低密度移栽类蔬菜机械化种植集成技术的研究和示范》《蔬菜主要环节机械化生产技术集成与应用》《设施栽培青菜全程机械化生产技术集成与应用》《绿叶蔬菜生产全程机械化中试与示范推广》《小型自走式绿叶菜收割机的研制》等，着力进行技术攻关。

一是关键品种全程机械化技术集成。确立以鸡毛菜为代表的鲜嫩茎叶类绿叶蔬菜作为关键品种，针对鸡毛菜、米苋、光杆茼蒿、马兰头、广东菜心等主要绿叶蔬菜种植品种的精量播种环节和收获环节开展试验，在前几年工作的基础上经过技术成果的转化，在生产上逐步实现全程机械化。二是大宗品种关键技术机械化。重点以青菜、菠菜、生菜、卷心菜等整棵类绿叶蔬菜品种为主，主要以实现精细化耕整地、精准高效移栽、水肥一体等关键技术机械化为目标，目的是在现有设施条件下，通过关键机械技术的突破，最大限度地解放劳动力。形成了小型设施绿叶蔬菜生产机械技术模式、中大型设施绿叶蔬菜生产机械技术模式、低密度大颗类蔬菜移栽技术模式3种蔬菜机械化生产主推技术模式。

1.3 政府政策扶持

一直以来，上海市委、市政府高度重视农业技术与推广工作。2018年12月，中共上海市委办公厅、上海市人民政府办公厅印发了《上海市乡村振兴战略实施方案(2018—2022年)》(沪委办发〔2018〕43号)，提出实施“绿色田园”工程。强化农业科技装备支撑，要在2019—2022年打造30个蔬菜绿色生产“机器换人”示范基地。并配套出台了蔬菜生产机械的地方补贴政策，适用地方财政对生产急需、上海市适用的蔬菜机械实行定额补贴。引导绿叶菜奖补资金、科技兴农项目以及都市现代农业项目等扶持政策向蔬菜生产机械化倾斜。

城头，活着的人每走一步，不是碰着死人的脸，就是踩到死人的腿，有时要费很大劲，才能把脚从死人堆里拔出来，脚是拔出来了，血水却直往下淌。

上海蔬菜绿色生产“机器换人”示范创建工作是政府推动蔬菜生产机械化的主要抓手。以考核为指挥棒督促示范基地提高蔬菜机械使用率，确保完成机械化水平(耕种收)55%以上的目标。一是提升蔬菜生产机械装备和设施配置。根据种植面积，重点引进配置育苗设备、栽种机械、采收机械，充实动力机械、耕整地机械、植保机械、搬运机械；完善灌溉追肥机械、设施环境调控装备等，逐步提升农机装备水平。按照《设施菜田机械化适应性建设指南》要求进行“宜机化”改造，改善示范基地的老旧棚、道路(通道)、停机库等设施，以满足蔬菜规模化生产和机械化作业的适应性需要。二是优化蔬菜机械化栽种品种结构。以本市主要蔬菜种植种类和市民主要消费菜品为导向，研究优化适应机械化生产的蔬菜品种，引导示范基地调整蔬菜产品结构，减少主栽品种数量，形成规模化、标准化效应。三是强化示范基地技术指导。通过各种蔬菜机械化生产现场活动，加大新农机的宣传和示范推广力度，提供适用本市的蔬菜全程机械化生产的农机装备配置清单，更新蔬菜机械选择指导手册，让蔬菜基地加快了解，选用新机具。同时要求各示范基地明确示范基地建设推进责任人、技术指导人员等专职人员；制定各蔬菜机械化生产示范基地建设方案，为推进蔬菜生产全程机械化打好基础。

1.4 农机农艺融合推广

为更好地做好技术服务工作，农机农艺深度融合，形成了跨部门，多协作的常态化工作机制。在市级层面，联合上海市农业科学院、农机、农艺推广单位、种业企业等多部门、跨层次组成绿叶蔬菜产业技术体系，在完成第一轮5年周期的基础上，立足上海郊区绿叶蔬菜生产转型发展的实际，从选育适合机收的叶菜品种、形成单体棚和连栋棚内最优作畦方式及路线等方面着手融合创新，从而推进绿叶蔬菜机械化不断往科技化、便利化、模式化方向发展。区级层面，农机管理和推广部门的联动和交流不断深入，定期召开绿叶蔬菜生产机械化现场会和推进会，夯实技术力量，形成推进绿叶菜生产机械化的合力。

以蔬菜生产“机器换人”示范点建设作为农机、农艺、市级、区级相关部门推进蔬菜生产机械化的着力点，加强协作交流，推进技术指导。选择了小型蔬菜生产机械技术路线模式和中大型蔬菜生产机械技术路线模式作为2种主推机械化生产技术模式。针对青菜、广东菜心、鸡毛菜、米苋、生菜、茼蒿6个本市主要栽种绿叶菜品种，制定并印发了《青菜等(设施栽培)主要机械化生产技术指导意见》，供园艺场使用。

2 上海蔬菜机械化推广现状

本文重点调查了上海市各区绿叶菜核心基地机械化种植情况，问卷内容包括绿叶菜核心基地经营模式及单体棚、连栋棚设置情况、现有蔬菜机械和机手配置情况、社会化服务情况、机械化生产存在的问题和建议等。共发出问卷312份，涉及合作社275家，回收有效问卷291份(共291个绿叶菜生产核心基地)，问卷回收率达到了93.26%。以此问卷结果为基础，通过个别访谈，了解园艺场实际需求，有效反映上海市绿叶菜机械化生产现状。

2.1 绿叶菜核心基地基本情况

如图1所示，所调研的核心示范基地中，59%的核心基地规模在6.67～20 hm2之间。其次是20～40 hm2，占比30%。6.67 hm2以下和40～66.67 hm2之间的各占5%。66.67 hm2以上的较少，共4家，只占1%。各基地种植菜品从1种至10种皆有，平均种植4种菜品。叶菜以青菜、生菜、杭白菜、茼蒿、卷心菜等为主，非叶菜类主要是黄瓜、番茄等。

图1 绿叶菜核心基地规模结构Fig. 1 Scale structure of core green leafy vegetables production base

本文所调研的绿叶菜生产核心基地总面积达5 479.97 hm2，核心基地平均面积18.83 hm2。设施面积达到3 292.33 hm2，占总面积的60.09%，其中，6型棚1 047.67 hm2，占比19.12%；8型棚面积1 986.53 hm2，占比36.26%；连栋棚258.07 hm2，占比4.71%；露地(包括道路、沟渠)面积2 186.6 hm2，占比39.91%，详见表1。

表1 绿叶菜核心基地设施情况Tab. 1 Facilities of green leafy vegetables production base

2.2 机械及机械化种植情况

本文所调研的绿叶菜生产核心基地拥有的动力机械、耕地机械、整地机械、播种机械、栽植机械、施肥机械、植保机械、中耕机械、运输机械及育苗机械、灌溉机械、挖掘机械等共2 019台，平均每个种植基地机械保有6.9台。如图2所示，动力机械包括各类轮式拖拉机、手扶式拖拉机数目最多为926台，占比45.8%。其次是耕地机械，包括各类旋耕机和开沟机为616台，占比30.5%。起垄等整地机械及各类播种、移栽、施肥、植保、运输、中耕机械占比都在10%以下。

图2 各环节农业机械构成结构Fig. 2 Structure of agricultural machinery in each segment

本文所调研的绿叶菜生产核心基地动力机械以手扶式拖拉机、黄海金马250、黄海金马300为主，动力机械平均每个基地保有3.18台。通过个别访谈，发现从动力要求上来说，存在动力不足现象。耕地机械平均每个基地保有2.12台，半成以上是小型的开沟机。整地机械，主要指起垄机，平均每个基地保有0.27台，相比于耕地机械，数量大大下降。播种机械平均每个基地保有0.46台，栽植机械平均每个基地保有0.10台，施肥机械平均每个基地保有0.11台，植保机械平均每个基地保有0.38台，中耕机械平均每个基地保有0.06台，运输机械平均每个基地保有0.06台，其他机械包括育苗机械、灌溉机械、挖掘机械等平均每个基地保有0.18台。整体而言，全市范围内蔬菜机械保有量较低，影响了面上蔬菜机械化水平的提高。

2.3 人力投入及经营模式情况

如表2所示，从人力投入来看，核心基地月用工人数总计约为8 945人，平均每个基地约用工30.7人，月平均服务面积0.61hm2/人。全市核心基地农机手人数515人，平均每个基地配有1.8个持证机手。从经营模式上看，共有65个基地存在分包模式(包括部分分包和全部分包)，占了总基地数的22.34%，分包的户数依据种植基地规模和种植习惯有所差异，最少的分包2户，最多的分包达76户。65个核心基地分包面积共865 hm2，共分包到1287户，平均每个基地分包了19.8户，平均种植面积达0.67 hm2/户。

表2 人力投入及经营模式Tab. 2 Manpower input and business model

2.4 社会化服务情况

在所调研的绿叶菜核心基地中，未能有辐射周边的社会化服务组织出现。但现实中的确存在社会化服务需求，如表3所示。

表3 采用社会化服务的核心基地情况Tab. 3 Green leafy vegetables production base of social service

全市采用社会化耕作的基地共31个，占比10.65%，其中，采用社会、自主耕作方式皆有的基地共3个。社会化耕作体现出了地区集中性，往往同一个镇会有2个以上基地都采用社会化耕作。采用社会化耕作的基地，大多没有配置机具，直接使用服务提供者(提供机具和机手)提供的拖拉机、旋耕机等解决前期耕地环节，作业质量较为粗糙。为了降低交叉使用旋耕机带来的土传疾病风险，也有部分核心基地配置了耕整地机械自用，以期在降低运行成本的同时防止病害发生。

3 上海蔬菜生产机械化推广制约因素分析

3.1 硬件设施制约蔬菜机械化推进

机械装备的配置和使用，需要有一定规模的种植基地来支撑。如果规模太小，机手培养、机具采购的成本占比过高，农户无法负担。上海约有6成的核心基地规模在6.67～20 hm2之间，且各基地之间较为分散，蔬菜机械化种植的规模效应难以体现。

现核心基地设施面积达到3 292.33 hm2，其中6型棚1 047.67 hm2，8型棚面积1 986.53 hm2，6型棚和8型棚占设施总面积的92.2%。但建造时间大多在5年以上，建设标准较低，没有将“适宜机械通过”标准纳入到基础设施建设的标准中去，现有的道路和棚室不利于拖拉机等中型机械通过，也大大制约了蔬菜机械的推广和使用。

3.2 种植和经营模式多样

上海不同区域种植户在长期的生产实践中根据主要种植品种和地方习惯形成了固有的种植标准、种植模式。尤其在机械化起垄(作畦)、开沟等环节的作业方式尤为多样。各核心基地起垄机共80台套，平均每个基地保有0.27台，约5个基地才拥有1台起垄机。在起垄作业社会化服务并不普及的情况下，每个基地是否起垄，起多少条垄，垄面达到多宽，都各不相同。作业标准难统一，给播种、植保、收获环节标准化机具的研、产、销增加难度。

蔬菜生产经营模式也制约了蔬菜生产机械的应用。22.34%的核心基地采用分包经营的模式，分包户有自己固定的销售渠道，多田头买卖，菜品直接进入批发市场。为抵御市场风险，核心基地更倾向采用多元化的品种种植，平均每个核心基地种植4种菜品，单一菜品订单式销售方式难以普及。从蔬菜机械化推广角度来说，统一经营、单一品种种植更适合发展蔬菜生产机械化，但这需要经营者转变经营思路，大胆创新，不断提高管理能力。

3.3 精通蔬菜生产机械手短缺

一直以来，蔬菜生产机械推广应用“最后一公里”的关键点就在于操作的机手。现平均每个核心基地配有1.8个持证机手，数量可观，但大部分是拖拉机手，蔬菜机械例如播种机、移栽机等操作方法与拖拉机等不同，需要重新学习。机手对蔬菜机械操作掌握得愈熟练，对机械结构愈熟悉，就愈能带动园艺场蔬菜生产机械化率的提高。优秀的机手往往会积极发挥能动性，结合园艺场实际，让蔬菜生产机械在节本增效上发挥出最大的效果。在个别访谈中发现，现从事绿叶菜生产人员大多50岁以上，甚至有些拖拉机手已经达到70岁“高龄”。文化程度普遍不高，对蔬菜生产机械接受慢，对新机器操作不熟悉，传统人工种植的粗放模式的观念根深蒂固[5]。缺乏尝试用机器生产的能力和动力，认为机械化作业达不到人工生产的质量，主观上不愿意接受机械化作业。

3.4 适宜棚室作业蔬菜机具供需失衡

上海绿叶菜核心基地中，设施面积占了60.09%。棚室内的作业环境与露地有很大不同，作业精细，对机型性能和尺寸有更高要求，选择适合棚室作业的蔬菜机具极为重要。目前在上海的棚室作业环境中，耕整地环节能采用机械化作业，节约了大量劳动力，用工量往往集中在栽种、收获环节。但在这两个环节可选择的机具并不多，栽植机械平均每个基地仅保有0.1台，收获机械基本未配置。究其原因，除耕整地作业标准未能统一外，供应端缺失也有制约。蔬菜品种繁多，需求复杂，通用性差，农机生产企业往往研发动力不足，多以日韩等进口机型为主。进口机械质量过硬但是价格高，且进口机械进入上海市场容易“水土不服”，从引进到推广往往需要大量的本地试验，有的需要适当改进后才能完全适应上海农业工作环境，耗时太久。在维修保养上，进口机器的配件难配，往往也需要进口并且时间周期较长，时间和金钱成本太高。“无机可用、无好机用、有机难用”三机并存的现象还普遍存在[6]。

4 对策建议

4.1 对标国际水平，全面推动蔬菜机械化发展

近年来，国内蔬菜生产机械化发展速度进一步加快，蔬菜生产机械化水平也有所提高，部分叶菜品类关键生产环节的机械化试验取得了一定成效，但相比于国外蔬菜生产机械化发展，国内起步晚，发展慢。发达国家的蔬菜生产已基本实现了蔬菜种植农艺标准化、水肥药和农机管控精细化与智能化、作业全程机械化，如美国、日本、德国、法国、意大利等，其设施蔬菜栽培与环境控制技术十分先进，日本的植物工厂、荷兰的设施农业、以色列的节水灌溉等在世界上占有重要地位[7-10]。此外，虽然我国蔬菜机械行业呈现快速发展势头，产业规模和产品数量都超额完成国家规划发展目标，但巨大的人口基数和较低的农业生产的规模化，使得中国人均机械保有量普遍低于欧美等国，即使是与具有相似资源禀赋的日、韩两国比较，中国人均保有量也远远落后[10-11]。

虽然上海市蔬菜生产机械取了一定的发展，但是离国际先进机械化水平还有很大距离。必须要重点围绕地产绿叶菜生产机械化，继续对几个绿叶蔬菜品种的重点环节和关键技术，集中力量，攻坚克难。主要在全自动蔬菜移栽机、叶菜蔬菜收割机、棵菜蔬菜收割机进行技术攻关。对标蔬菜生产机械化从全程化走向无人化、智能化，扩大引进吸收力度，加深上海市蔬菜产业与世界的连接。

4.2 加强产学研推用有机结合

坚持按照产、学、研、推、用融合发展要求，搭建由有关科研院所、农机生产企业、管理推广部门参与的创新平台，依托种植大户、龙头企业，建立一批试验基地，纳入财政支持范围，形成“研发试验—生产制造—推广运用”的蔬菜生产机械化发展新机制，推动农机与信息化、智能化集成技术创新[12]。坚持农机农艺融合，因地制宜，针对性对引进机具试验改造，解决引进机具“水土不服”问题，推动蔬菜生产机具制造本土化，破解蔬菜生产无机可用难题。坚持做好知识产权保护，鼓励企业自主研发，畅通知识产权申请途径，降低维权成本。支持企业标准、行业标准、团体标准的制定，严格把控农机产品质量。坚持搭建好蔬菜机械应用维修培训平台。组织好蔬菜机械手的日常训练工作，拓展师资队伍，搭建企业、科研单位、推广部门、教学单位共同参与的训练平台，开展形式多样有效的各类培训。

4.3 发挥农机化技术推广系统优势

上海市、区、镇都建立了完善的农机化技术推广部门，形成了完整的推广系统，要充分利用好这张体系网，动员市、区、镇、园艺场农机农艺人员，开展针对上海市主要蔬菜种类，耕作、菜田管理等全过程，耕作方式、拖拉机轮距、开沟宽度和深度、作畦起垄宽度和深度、机械化播种方式(条播、撒播、穴播)、机械化育苗和移栽、行距、株距等全方位试验研究。并不断总结提炼，形成可复制推广的文本，建立和推广已经探索成熟的“机器换人”生产体系模式标准，引导菜农进行标准化生产。

4.4 宜机化改造和新一轮连栋温室建设

对于存量棚，通过政府引导、政策扶持等方式进行宜机化改造，综合考虑机具通过性、土地利用率、生产安全性等问题，使得棚室能适应大中型机械的通过。对于新建棚，制定宜机化标准，按照符合蔬菜各环节机械化生产的要求进行基础设施建设，只有充分满足园艺场的绿色生产作业、物流运输、成本控制、人工量减少等要求，才能促进节本增效、土地利用充分、环境优化的机械化生产模式发展，才能真正体现机械化在整个蔬菜生产过程的价值。

4.5 推动蔬菜生产机械化服务组织的发展

一是积极培育壮大各类蔬菜生产机械化社会化服务团队。可以依托机具装备水平较高的蔬菜生产基地或者借鉴粮食农机合作社模式，成立蔬菜机械生产合作社，整合相关设施农机装备资源，以市场运作的方式，进行社会化代耕代种等。建立村、镇为单位的区域统一农机调度平台，将农机共享共用。二是加强蔬菜农机手培训。强化对农机手培训力度，对蔬菜生产机械各环节操作进行专门化培训。采用理论培训和实践训练相结合，提高对蔬菜生产机械理论认识水平，并不断提升蔬菜生产机械的操作、维修、保养等能力。三是加强农机维修服务的投入力度。探索农机4S等形式的规范化农机服务网点建设，提供统一维修和安全改装服务，形成具有特色、适合当地的农机维修服务方式。

4.6 以农业机械化为牵引引导蔬菜合作社标准化规模化专业化发展

一是要全面布局、统筹规划。结合蔬菜保护区划定与新一轮高标准设施菜田建设，优化生产布局，因地制宜划定设施蔬菜生产面积，选择蔬菜种植种类，贯彻蔬菜生产“机器换人”理念，运用机械化技术促进设施蔬菜生产。二是要强化蔬菜机器换人的物质技术装备支撑。加强合作社机器装备的提升，建立和完善适应“机器换人”的设施建设标准，将部分机器配备纳入设施标准。用现代设施、装备、技术手段武装农业，提高农业“机器换人”水平，构建规模化、现代农业生产体系。三是通过规模化倒逼合作社转变经营模式。培育懂技术、善管理、会经营的新型农业经营主体，鼓励本市合作社区域化专业化种植单一品种，构建适应于蔬菜“机械换人”的经营体系。运用财政支持、金融保险、产销对接等多种手段，降低规模化、专业化种植风险，激发和激励园艺场“机器换人”的内在动力。四是加强考核力度。完善蔬菜绿色生产“机器换人”示范基地综合机械化水平考核评价体系，促进蔬菜生产“机器换人”示范基地机械化率进一步提升，以点带面，引领全市蔬菜生产机械化水平迈上新台阶。