寿光设施农业机械化技术推广应用探析

○山东省寿光市农业农村局 赫慧云 马爱芹 赵志波

寿光市地处山东半岛中部，渤海莱州湾畔，总面积2057 平方公里。寿光农业优势突出，是全国最大的蔬菜生产基地，被国家命名为“中国蔬菜之乡”、“中国电动卷帘机之乡”等。据统计，寿光设施农业面积4 万hm2，其中日光温室9100hm2，年产蔬菜450 万吨。2020 年全市拥有各种设施农业机械38.5 万台，设施农业机械化水平达到64.43%。在设施农业生产各环节中，从棚体建设到作物种植、环境调控、植物保护、田间管理、采摘运输等，人工作业强度逐渐降低，机械化作业程度不断提高。

一、设施农业机械化发展现状

农业机械在设施农业生产中发挥了巨大作用，不但降低了劳动强度，改善了劳动条件，而且还为提高蔬菜产量和品质提供了技术保障。目前，全市实现了温室建设机械化、生产管理智能化、植保作业无毒化等。

1.温室建设机械化、专业化。以前建造一个80米长的温室大棚，需要10 个人以上，人抬肩抗，劳动强度大，费时费力，需要10～15 天才能完成。现在，根据用户需要，温室建设专业公司进行温室大棚规划设计，全部采用机械设备进行施工，建设用材料统一规格标准，钢构骨架工厂化预制，现场组装，一个200 米长的温室大棚，3～5 天就能建成。据统计，全市拥有专业温室建设公司471 家，从业人员8300 人。专业温室建筑公司技术专业、施工快捷，可根据各地气候环境、土质状况、作物品种、种植模式，因地制宜设计建设各种蔬菜温室大棚，如日光温室、智能温室、连栋温室、光伏温室、鸟巢温室、塑料大棚等。目前全市已经实现蔬菜生产设施建设机械化、专业化。

2.土壤耕整机械化。蔬菜生产设施内土壤耕整主要装备是田园管理机或者微耕机，作业项目主要有土壤旋耕碎土、起垄开沟等。机械作业耕整肥土混合均匀，耕翻质量好，劳动效率高，劳动强度低。一个面积为0.3hm2的温室，机械耕翻或旋耕仅需4 小时左右；人工翻地、碎土、整平，约需15.5 个人工日，机械耕翻比人工耕翻可节省15 个人工日。目前，全市设施土壤耕翻已全部实现机械化，按照全市设施蔬菜面积2 万hm2，常年至少耕整2 次计算，节约人工日200 万个，对缓解生产用工紧张，降低农业生产成本，提高农业生产效益，具有重要意义。

3.蔬菜播种育苗机械化。现在，适宜播种的蔬菜全部采用机械播种，机械播种率达到100%。需要育苗的蔬菜全部实行工厂化育苗，育苗效率高，品质好。到2020 年底，工厂化育苗公司达到485家，各种育苗机械比如育苗装土机、育苗打钵机、穴盘播种机等达1300 余台，年育苗能力20 亿株。移栽机械开始引进推广应用，对于规模化的温室大棚种植，大部分实现移栽机种植作业。由于移栽机对田块、育苗和操作人员等有一定要求，而且使用效率低、价格高等因素，推广速度慢，已经成为蔬菜机械化发展的瓶颈。

4.保温被卷放电动化、智能化。正常天气情况下，冬季温室的保温被每天要卷、放一次，劳动强度大，时间长，是广大菜农急需机械代替的重要生产环节。据实地验证，一个80 米长的温室，人工卷放一次需要2.5 小时，而机械卷放一次仅需用10分钟左右，每天可节省0.3 个人工日。每年平均每个温室卷放保温被的天数约220 天，机械卷被比人工卷被可节省66 个人工日。机械卷放保温被相对比人工卷放，每天相对延长光照1 小时左右，从而增加了室内积温和光照，在同等条件下，可使蔬菜提前上市，并能提高蔬菜的产量和品质。目前很多温室大棚安装智能设备，通过手机软件操控，实现保温被卷放智能化。到2020 年底，全市的电动卷帘机应用达到了14 万台以上。

5.灌溉施肥一体化。温室采用水肥一体化滴灌技术，可以节水45%左右，降低肥料、农药的使用量，降低相对湿度，减轻农作物病害的发生，为生产绿色、安全、无公害产品提供了装备支撑。目前，全市16.6 万亩温室大棚采用了节水灌溉技术，滴灌、微灌、水肥一体化技术得到广泛应用。

6.植保作业无害化。农机部门重点推广了WYF100 型根治根结线虫机、3DC-300A 型臭氧消毒杀菌机、SW-009（3.5G）型臭氧消毒杀菌机等绿色无毒植保机械，植保效果好，农药用量少，降低生产成本和劳动强度，且蔬菜产量高、农残低、品质好，商品率高，效益明显好于药物植保的蔬菜。目前，全市的温室基本实现了植保无毒化作业。

7.物联网管控设备推广应用。物联网系统采集温室内的空气湿度、土壤水分、土壤温度、二氧化碳、光照强度等实时环境数据，传输到控制中心，与预先设定的环境参数进行比较，如有偏差，计算机会自动发出指令，启动与系统相连接的通风机、遮阳、加湿、浇灌等设备开始工作，直到大棚内环境数据达到系统预设的数据范围之内。目前全市共有 230 余处蔬菜生产基地、园区安装了物联网智能管控设备，智能管控温室大棚设备达到 1.6 万个。在智能管控的基础上，寿光市农业局结合大数据和云计算技术，推进“云棚”的研发应用，目前全市建设 6 个蔬菜“云棚”示范点。

8.其他新技术新机具应用。一是植物补光灯。寿光市的地理位置决定了在冬、春季节光照时间短，特别是在天气不好的情况下，作物光照严重不足，影响作物生长发育。使用植物专用补光灯，在光照不足时对温室内蔬菜进行补光，可使幼苗健壮，根系发达，茎杆粗壮，叶片色正肥厚。二是植物声频发生器。植物声频控制技术是植物经络系统新理论的产物，通过声频发生器对植物施加特定频率的声波，使植物匹配吸收，发生谐振，促进各种营养元素的吸收、运输和转化，从而增强植物的光合和吸收能力。三是其他机械设备。如自动放风设备、自动喷淋设备、物联网技术设备、智能化检测设备等也逐步在设施农业生产中推广应用。

二、设施农业机械化发展中存在的主要问题

设施农业机械的应用经济效益高，发展势头强劲，前景广阔，但也存在着一些问题，主要表现在：

1.设施农业机械操作复杂，难以被从业者接受。设施农业机械涉及到农业生产的方方面面，而大多数从业者文化程度偏低，难以适应纷繁复杂的操作程序的要求。

2.智能化水平有待提高。设施农业机械化生产涉及到灌溉工程、土壤肥料配方、病虫害防治识别、机械设备维修、电力线路和通讯线路的布设等各方面知识，需要生产商提供模块化设备，便于智能化操作和维修更换。

3.设施农业机械化生产需要更多的复合型农业从业人员。目前的设施农业生产者大多数专业知识单一，难以适应设施农业机械化生产的各种需要，需要基层农业技术推广人员从各方面加强指导。

三、设施农业机械化的技术需求

目前，虽然设施农业发展迅速，但是，设施农业的技术水平还不高，相当一部分劳动量还是靠人工来完成。从寿光市的设施农业发展状况看，急需解决的技术主要包括三个方面。

1.机械化技术。目前，设施农业的主要生产环节，除播种、土壤耕整、环境控制、灌溉施肥、植物保护等生产环节实现机械化外，秧苗嫁接、秧苗移栽、秧䅼整理、果实采收等环节还要靠人工和传统方式来完成。例如秧䅼管理，目前主要是劳动者凭目测，靠经验，劳动强度大，效率低，随机性强，不利于标准化、现代化生产。果实采收机械化程度低，设施农业生产空间小的特点，限制了收获机械化的发展。秧苗移栽主要靠人工完成，缺乏性能好、效率高、安全可靠、经济实用的日光温室农作物移栽机。

2.环境控制技术。目前的设施农业环境控制技术还不够完善，大部分是在大环境下的小幅度调控，当大环境的温度、湿度、光照、通风等条件与农业生产要求差距较大时，目前的技术水平满足不了农业生产的要求。因此，提高环境控制能力、满足农业生产要求是目前设施农业亟需解决的技术环节。

3.提高技术含量。随着无土栽培、管道栽培、树式栽培、苗床栽培、雾培、复合式栽培等技术含量高的蔬菜栽培模式，以及太阳能导光和光纤照明种植系统、鱼菜共生系统、智能物流栽培系统、潮汐物流栽培系统、吊挂番茄等集约化生产技术的呈现，对设施农业机械化发展提出了新的更高的要求。如施肥机械、植保机械、修剪机械、采摘机械等急需增加科技含量，自动化作业技术、机器人技术、机器视觉技术、物联网技术等急需转化成机械生产作业装备，以满足现代化、智能化、智慧化设施农业生产需求。应该加快现代生物技术、物理声光电技术、电子传（遥）感技术，现代高科技工程技术等应用水平和推广速度，提高生物技术、工程技术和信息技术在设施农业中的集成应用水平，推动设施农业向更高层次发展。

四、设施农业发展政策和建议

1.加强政策扶持，增加资金投入。一是充分利用现有的一系列惠农政策，扶持鼓励设施农业发展，减轻农民在设施农业生产中的投入负担。二是争取更加优惠的设施农业扶持政策，增加设施农业的机械化技术、生物技术、检测技术、遥感、传感技术等的科研、试验、推广的投入。三是加大对农民专业合作组织发展设施农业的扶持力度。

2.出台信贷政策，加大扶持力度。加大基础设施建设投入，加强对发展设施农业的信贷政策支持。同时，对灾区受毁设施的恢复重建给予扶持，解决农民在设施农业建设中投入不足的问题，不断提高设施农业和抵御自然灾害的能力。

3.建立健全科技推广体系，不断提高人员素质。建立健全科技推广体系和技术服务网络，增强科技成果的转化能力。定期培训工作在一线上的技术服务人员，不断更新他们的科技知识，提高他们的服务能力。同时，要整合相关人力资源，加强对农民的培训，特别是要加强对科技带头人和合作组织的培训，提高从业人员素质，提高他们对新技术的应用能力和水平。