江苏省设施农业（蔬菜）机械化“四分”研究探析

2022-10-13葛迅一於锋孙龙霞蔡国芳

江苏农机化 2022年5期

葛迅一於锋孙龙霞蔡国芳

0 引言

江苏省是农业大省，农业设施总面积位居全国前列，但设施农业发展过程中还存在宜机化程度低、农机农艺融合不够等问题。为促进江苏设施农业转型升级，推动农机化发展补短板、强弱项，调研小组深入开展设施农业（蔬菜）机械化“四分”研究，通过实地走访调研、发放调查问卷和从产业、统计等部门获取数据等形式，分区域、分产业、分品种、分环节研究江苏省设施农业（蔬菜）生产机械化情况和种类分布情况，初步确定主要蔬菜品种特色农业生产机械化作业环节、技术路线、机具配置方案、技术模式、作业技术规范和机械化生产模式[1]，明确主要生产环节拟推广的机具种类，为设施农业（蔬菜）生产机械化新装备、新技术、新模式的推广应用提供参考。

1 “四分”研究情况

1.1 “分区域”研究

按蔬菜产业主要品种地区分布情况划分，可分为沿海菜区、淮北菜区、环湖菜区和城郊菜区。沿海菜区主要种植甘蓝类、瓜类蔬菜；淮北菜区主要种植茄果类、块茎类蔬菜；环湖菜区（洪泽湖、高邮湖、邵伯湖附近）主要种植水生蔬菜、葱类蔬菜；城郊菜区（扬镇宁、苏锡常）主要种植绿叶蔬菜。

按农业设施地区分布情况划分，可以分为苏北地区和苏中、苏南地区。苏北地区的农业设施以塑料钢架大棚、日光温室及连栋大棚为主，6 m的塑料钢架大棚仍然占据一定比例。苏中、苏南地区的农业设施以塑料钢架大棚和连栋温室为主，规模化园区内8 m跨度塑料钢架大棚占多数。

1.2 “分产业”研究

从产业部门（处、科、站）和统计部门获取数据，了解江苏省设施农业（蔬菜）产业基本情况。2020年全省蔬菜播种面积144.4万hm2，总产量5 728万t。2021年全省蔬菜播种面积为145.27万hm2，总产量5 856万t。其中，设施蔬菜种植（含复种）面积约80万hm2，占蔬菜总播种面积的55%。2021年蔬菜种植情况见表1。

表1 2021年江苏省蔬菜种植情况

江苏省农业设施总面积约为30万hm2，主要有连栋温室、钢架大棚（含超宽型钢架大棚）、日光温室（含装配式日光温室）、避雨棚、防虫设施、遮阳网设施以及简易塑料拱棚等。其中，钢架大棚面积约占60%，日光温室面积约占15%，连栋温室面积约占10%，其他设施面积约占15%。

1.3 “分品种”研究

按蔬菜产业主要品种机械化生产技术路线和作业模式相似度，将蔬菜分为叶菜类、茄果类、甘蓝类、块根类、葱蒜类、瓜类、豆类和其他类蔬菜。叶菜类蔬菜包括小青菜、秧草、苋菜、茼蒿、豌豆苗、菊花叶、菠菜、韭菜、空心菜、芹菜等；茄果类蔬菜包括茄子、辣椒、西红柿等；甘蓝类蔬菜包括甘蓝、包菜、西蓝花、花椰菜、结球生菜等；块根类蔬菜包括芋头、马铃薯、牛蒡、山药等；葱蒜类蔬菜包括香葱、洋葱、大蒜等；瓜类蔬菜包括黄瓜、西瓜等；豆类蔬菜包括青毛豆等；其他类蔬菜包括芦笋、溧阳白芹、菱角等。

以茄果类蔬菜为例分品种研究机械化生产技术路线和作业模式。茄子、辣椒、西红柿等机械化技术路线为：施基肥→耕整地→起垄覆膜→育苗移栽→节水灌溉→植保→收获搬运→包装。8 m塑料钢架大棚作业模式一般为：棚内种植（5行），垄底宽1 200 mm，垄面宽1 050～1 100 mm，垄间距1 400 mm左右，行、株距根据蔬菜品种和当地农艺确定。垄形如图1所示。日光温室作业模式一般为：棚内种植（7行），垄底宽1 200 mm，垄面宽1 050 mm，垄间距1 300 mm左右。为提高设施内机具及装备的应用效果，改为东西垄向种植，合理利用最靠北墙的土地，增加株数，提高整体产量。垄形如图2所示。

图1 茄果类蔬菜8m塑料钢架大棚机械化种植垄形图

图2 茄果类蔬菜日光温室机械化种植垄形图

1.4 “分环节”研究

按江苏省设施农业机械化水平评价指标体系要求，将设施蔬菜机械化生产划分为耕整地、种植、采运、灌溉施肥和环境调控5个环节。截至2021年底，江苏省设施农业（蔬菜）机械化水平在57.2%左右，处于全国领先水平。各生产环节机械化水平见图3。全省范围内机械化薄弱环节是种植环节和采运环节，这两个环节的机械化水平分别为44.45%和33%。相对应需要补短板的机具装备主要有园艺专用动力机械（平台）、全自动蔬菜移栽机、蔬菜精密播种机、各类叶菜收获机、茄果类采摘机器人、搬运平台等。

图3 江苏省设施农业（蔬菜）机械化水平

通过实地走访，掌握江苏省蔬菜产业各生产环节农机装备配置和需求情况，确定主要品种蔬菜生产机械化重点推广环节。

以葱蒜类蔬菜为例，说明设施农业机械化分环节研究情况。目前，葱蒜类蔬菜育苗、种植、收获仍以人工作业为主，省内少有工厂化穴盘育苗生产流水线，市面上也少有适用于葱蒜移栽和收获的机具。葱蒜类施肥、耕整地环节机具存在设备老旧、机械化程度低、效率不高等问题，需要进行相应的迭代更新与推广应用。通过对葱蒜类蔬菜生产农机农艺融合研究，确定需重点推广育苗机械、施肥机械、耕整地机械、种植/播种机械、采收搬运机械。

2 “四分”研究结果分析

目前，苏北地区有一定比例小于8 m的塑料钢架大棚和日光温室，这些设施多为农户自建，没有统一标准。现有的6 m塑料钢架大棚和日光温室建造并没有考虑机具进出和作业需求，不适合机械化作业。苏中、苏南地区也存在少量分散的小于8 m的塑料钢架大棚和日光温室。因此，现阶段全省应以完成标准化塑料钢架大棚、日光温室的建设为设施农业发展目标。同时，为适应设施内蔬菜机械化作业要求，应发展轻简化农业机械，保证机械可在农业设施内正常运作。重点推广动力机械、撒肥机械、耕整机械、种植机械、水肥管理设备、田间管理机械、采运机械等。

根据主要品种蔬菜当地农艺要求、现有生产模式和各生产环节现有机具的应用情况，并结合设施蔬菜机械化四分研究结果进行主要品种蔬菜生产机械化应用。

以6.67 hm2叶菜类蔬菜生产基地为例：确定当地叶菜类蔬菜机械化生产技术路线和具体环节，根据农户需求分别制定普通和全程机械化配置方案，测算出相应的机具购置费用。详见表2。

表2 6.67 hm2叶菜类设施蔬菜生产基地机械化实施应用方案

根据设施蔬菜机械化实施应用方案，进行一定比例机具购置补贴，测算机具购置财政补贴资金数量。根据需要进行“宜机化”改造的农业设施面积和改造费用补贴比例，测算农业设施“宜机化”改造财政补贴资金数量。市、县（市、区）制定和出台当地支持设施农业（蔬菜）机械化发展的相关政策，可进一步加速先进适用机具的推广应用。