广州市蔬菜机械化种植的现状与技术浅析

2023-12-18邱沛韩陈卫灵

农业技术与装备 2023年11期

邱沛韩，王克，陈卫灵

（广东省现代农业装备研究所，广东广州 510630）

我国是一个拥有悠久历史的农业大国，有庞大的蔬菜生产和消费群体，但对于广州市来说，随着蔬菜种植地的减少及劳动力的流失，蔬菜的质量和数量正在逐渐下降，严重影响了广州市民的菜篮子及菜农的经济收入，已成为必须要解决的现实问题。在这种情况下，蔬菜的机械化生产应运而生。机械化生产能够在劳动力不断流失的情况下降低蔬菜的人工成本，合理利用土地，保障蔬菜的供给数量和质量，进一步提升蔬菜的经济效益，实现蔬菜机械化生产的稳定与健康发展。

1 蔬菜种植机械化的积极影响

1.1 降低人力投入和经济成本

蔬菜的机械化生产能够降低蔬菜生产过程中的人工投入和劳动强度。广州市由于降水充足、日照时间长等先知的自然环境因素，使得蔬菜生产过程中的操作环节较多，且工作量巨大，在正常情况下还需进行早、中、晚各1次的摘菜、卖菜、理菜活动。综合来看，若不进行机械化生产，一个菜农每天的工作时间至少在10 h 以上[1]。而机械化的生产技术投入，降低了菜农的劳动强度和种植压力，使菜农能够集中精力加强综合化的生产治理，从而进一步推动蔬菜产业结构的科学调整。

具体来说，广州市整体地势平坦，在翻耕中可以利用拖拉机悬挂旋耕机进行深耕，深度一般超过15 cm；做畦时可以利用起垄机将畦面控制在90～120 cm；播种时可以利用播种机进行10～13 行的播种；栽植准备阶段，通过人力协作，能做好蔬菜育苗工作。农机在蔬菜种植使用中的步骤、设备、技术要求见表1。由表1 可以看出，通过使用这些机械，达到了节省人力成本、降低资源投入、实现基地蔬菜大面积种植和幼苗培育的目的。此外，在水源供给和化肥农药喷洒方面，使用相应机械能够提升供水的自动化水平和施肥的均匀性，进一步降低劳动成本，提高蔬菜种植的产业化水平。

表1 蔬菜生产机械化设备Tab.1 Vegetable production mechanization equipment

1.2 减轻环境压力和土壤负担

广州市传统的蔬菜种植一般在专业的蔬菜大棚中进行，大棚内空气流通能力差且温度、湿度过高，易导致病虫害的发生；蔬菜大棚隔绝了自然降水的冲刷，导致棚内的农药降解消散缓慢，易使土壤出现盐渍化现象。机械化技术的应用，不仅能够增加蔬菜生产过程中的光照时长，减少大型农用机械燃烧产生的废气排量，还能利用微灌溉技术节约用水，灵活调整大棚内部的湿度和温度，减少病虫害的发生，增强土壤的通气性和肥力，实现以技术为依托的清洁生产和生态应用。

2 广州市蔬菜种植机械化现状

2.1 育苗机械化技术现状

我国蔬菜育苗技术中，大多以苗床、穴盘2种育苗方式为主，广州市的蔬菜苗也主要采用这2 种育苗方式[2]。随着农业机械的推广应用，目前广州市蔬菜育苗基地已初步实现自动化，但人工投入的占比依然很高，机械化程度还有待提升。究其原因，主要是受基质配置以及播种等相关环节的制约，加上广州市蔬菜种植仍以个体种植为主，所需菜苗基本都是自用自育，整个育苗过程不涉及机械化，影响了机械化的推广应用。其结果是个体种植户所育苗的出苗率和苗株的整体质量得不到保障。

2.2 移栽机械化技术现状

菜苗移栽作为蔬菜种植中的重要过程，利用机械化移栽技术不仅能够减少人工投入，还能缩短蔬菜生长时期，提高种植效率，为蔬菜种植者带来良好的经济效益。广州市常用的移栽机械有钳夹式移栽机、导管式移栽机和输送带式移栽机等，但这些机械在移栽时很容易使幼苗受伤，造成缺苗和漏苗。另外，不仅部分移栽机械结构复杂，集中作业效率低下，而且普适性差，受移栽场地限制难以发挥作用，影响了移栽机械化的推广应用。因此，应加强研发，使移栽机械朝着结构简洁、性能稳定、普适性强、作业效果好等方向去开发。

2.3 收获机械化技术现状

广州市种植的蔬菜种类主要为马铃薯、白菜、萝卜、黄瓜、茄子和西红柿等市场需求大的蔬菜，蔬菜生产过程中机械化作业量占整个生产过程的2/5，并且不同蔬菜的机械化收获方式也不同，主要分为根茎、叶类以及果蔬这3种。除了马铃薯这类蔬菜有专业收获的机械设备，其他类型的蔬菜主要依靠自走式机械设备进行收获，但因受到垄作方式不同的影响，收获机械化技术应用的较少，大部分蔬菜还是需要依靠人工来收获。

3 制约广州市蔬菜机械化种植的主要因素

3.1 机械使用受实际作业限制

广州市有着种类繁多的蔬菜种植地，要推广机械化种植必须考虑这些场地是否适合机械作业。第一，一些机械设备在采摘时对地形地势不适应，导致机械化投入效果差，再加上机械对蔬菜成熟程度的识别不准确，进一步放大了这一缺点，严重制约了机械化的生产投入。第二，在蔬菜的实际种植中，经常会套种其他作物，一些叶菜类、根茎类蔬菜在机械作业时很容易对其他作物造成损害，降低了蔬菜种植的实际经济产出。第三，育苗标准技术的作业限制，会使机械化设备在投入生产时，无法准确掌握标准化的育苗技术以及水肥一体化指标，增加了蔬菜作物发生病虫害的概率，无法使蔬菜生产方式实现机械化调整和技术化更新。

3.2 机械使用受技术性能限制

由于蔬菜生长环境和采摘品质的不同，很难利用大型综合性机械进行种植，降低了机械的适用性和实用性，并且机械种植设备很容易受到空间限制，也无法在所有种类蔬菜上推广使用大型综合性机械。例如，某些机械在错综复杂的蔬菜生产地进行采摘任务时，无法完成运输任务；在温室大棚集中作业时，又容易产生使用故障、安全隐患等。最终限制了机械设备的投入利用。

3.3 机械使用受研发缓慢限制

首先，现阶段机械设备在投入蔬菜生产中，很容易受到技术研发缓慢的限制，导致普适性的机械化设备缺失，并且对于具体的蔬菜栽培模式以及区域内规范性种植标准等研究不足，降低了机械设备的区域适应度；其次，在蔬菜的育苗方面，要想利用机械设备培养出性状稳定、出芽整齐的优良品种，还存在很多技术壁垒，加上机械研发人员缺少蔬菜种植的经验累积，无法逐步将某一机械设备的使用主体向其他蔬菜种类延伸；再次，科技人员缺少参与实际蔬菜种植生产环节，无法在提升机械生产技术外，发挥首创精神和研发意识，使机械设备和具体的生产技术存在僵化和落后现象。

综上所述，广州市在政策和技术方面都需要加大投入力度，提升机械设备的科研能力和研发价值，对符合机械化生产预期的技术给予奖励，立足标准化生产和集约化的机械管理，提升蔬菜种植的计划投入和产出效益，做好数据调查和整理分析，设计出更加适用且具有特性的节约型蔬菜生产机械设备，从根本上提升蔬菜种植机械化的技术水平，为广州市蔬菜种植机械化技术的应用打好物质前提和技术支撑。

4 广州市蔬菜种植机械化技术分析

4.1 机械化育苗

广州市的蔬菜生产要想实现机械化育苗，就要以穴盘育苗为主要培育形式，提高蔬菜种植的复种指数以及土地的实际使用效率，按照统一的标准严格监管蔬菜幼苗的生长趋势，确保其生长态势趋于一致。为了进一步提升机械化育苗水平，要逐步按照工作结构的形式差异和穴盘育苗的机械分布内容，以针吸式、滚筒式和盖板式为主，加强自动化程度的宏观调控和微观处理，做好自动化播种和半自动育苗设备应用。具体来说，在生产过程中，要加强自动化育苗播种设备的精密度，并在播种时采用1 穴1 粒，1 次完成的自动播种规格和针吸式播种方式，确保每1 粒播种的种子都能够处于穴盘的穴孔中间位置，进一步减少重复播种和遗漏播种的现象发生。此外，还要进一步掌握好蔬菜幼苗的移栽时间，做好时间规划和季度调节，按照蔬菜的幼苗生长周期和已经呈现的生长态势作为判断依据，防止由于幼苗年龄过大，难以利用机械钳夹进行移栽工作，需要在实际育苗期间，加强人工的投入和监督职能的落实。完成机制搅拌、装盘播种以及覆土、净水和遮阳等后续育苗工作，从而整合自然因素和人为因素共同发力，确保幼苗能够实现健康稳定生长。当然，在培育期间要注意区分蔬菜种子的生长周期，做好生长环境的调查和分析，及时根据生长态势调换需要使用的机械设备，达到科学合理的育苗目的[3]。

4.2 机械化净园施肥

4.2.1 净园环节

广州市蔬菜生产机械化的实施，主要是在地表粉碎和粉碎埋茬这2 个方面。一是在小块农田中，可以通过使用符合实际种植场地的微耕机和配套的60 cm 重型旋转式割草机粉碎作物藤蔓，这种方法虽能达到很好的粉碎效果，但机械作业的幅宽较小，不利于全部粉碎整垄两行植株；二是在大块农田中，机械化生产可利用大型旋耕灭茬整平机，并配套使用专业化拖拉机进行清扫作业，确保能将整垄2 行植株和藤蔓、杂草全部粉碎还田处理。这类机械具有行驶速度快、作业效率高等优点，适用于小型蔬菜生产田地和大规模机械生产中进行投入使用。总之，在处理过程中，要根据土地的大小、规格、平整度、土质等实际情况合理选择机器设备。

4.2.2 机械施肥环节

一是，要立足于机械化设备的自动功能，根据实际应用类型，区分为颗粒撒肥机和粉肥撒肥机等多样化种类，利用拖拉机和撒肥机，将颗粒状的复合肥均匀播撒；二是，要根据蔬菜所需要的肥力规格，合理调控撒肥机的出肥量，从而充分应用机械设备的摆臂功能，实现反复摇摆和重复作业，力求将肥料播撒的均匀、合理、科学、有效；三是，利用自走乘坐式撒肥机对有机肥进行播撒，科学合理地控制施肥作业的整体幅宽，根据蔬菜生产基地的大小进行规格选择，配备不同的撒肥箱，控制好撒肥速度，使机械化撒肥工作变得更加科学高效[4]。

4.3 机械化采摘和运输

在蔬菜种植的机械化生产过程中，采摘和运输是生产的最后环节，做好收尾阶段的采摘和运输能够进一步保留蔬菜在采摘过后的营养价值和市场潜能。采摘和运输人员要在使用机械设备前提下，按照轻拿轻放的原则尽力保持蔬菜植株的完整性和生命活性，加强采摘的细致处理和运输监督。通常来说，广州市的蔬菜采摘时间主要集中在清晨和傍晚，一方面，这2个时间段光照强度低，能保留和锁住蔬菜内部蕴含的水分和营养成分，提升机械化蔬菜生产的经济效益；另一方面，在机械应用的过程当中，可以将一些自走类型的机械进行拆卸和更换，使其具备运输能力，减少人力投入，促进机械设备发挥运输职能和小巧的自走优势，实现便捷性运输和快速化处理，实现精准化采摘和智能化运输[5]。