（農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所，江蘇南京 210014）

我國是世界上最大的蔬菜生產(chǎn)國和消費國。近年來隨著蔬菜標準園和“菜籃子”基地建設的深入推進，我國蔬菜產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)規(guī)?；N植的態(tài)勢。2013年全國蔬菜播種面積2億hm2，在種植業(yè)中僅次于糧食作物居第二位；總產(chǎn)量7億t，比糧食產(chǎn)量增加了逾1億t，居農(nóng)產(chǎn)品之首。蔬菜產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為帶動千百萬農(nóng)民勞動就業(yè)和致富的大產(chǎn)業(yè)。

當前我國蔬菜供求總量雖然基本平衡，但是在剛性需求增長、城郊基地減少、高素質(zhì)勞動力流失的三重壓力之下，保障蔬菜生產(chǎn)產(chǎn)量增加、質(zhì)量安全、價格穩(wěn)定的難度越來越大，用工貴、用工難的問題在蔬菜生產(chǎn)中也更加突顯（李崇光和包玉澤，2010）。由圖1可見，近十年來我國蔬菜生產(chǎn)成本年均漲幅在10%以上，尤其是人工費用，上漲最快，年均漲幅達18%，至2012年人工成本已占到蔬菜生產(chǎn)總成本的59%（全國成本調(diào)查網(wǎng)，2014）。隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快和農(nóng)村富余勞動力向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，勞動力成本還將不斷提高，蔬菜產(chǎn)業(yè)亟須發(fā)展機械化生產(chǎn)以提高勞動生產(chǎn)率。

圖1 1998～2012年我國大中城市蔬菜生產(chǎn)成本變化情況

1 我國蔬菜生產(chǎn)機械化面臨的挑戰(zhàn)

對于如何評價我國蔬菜生產(chǎn)整體的綜合機械化水平，尚無完整的評價體系，目前還無法得出權威的定量化結論。據(jù)2012年底農(nóng)業(yè)部農(nóng)機化司在全國試行的“設施農(nóng)業(yè)機械化水平評價指標體系”中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前包括我國設施蔬菜在內(nèi)的設施種植業(yè)綜合機械化水平為26.62%，如果僅考慮設施蔬菜，其機械化水平應該低于25%；再考慮到占種植總面積70%的露地蔬菜生產(chǎn)機械化水平略低于設施蔬菜的情況，全國蔬菜生產(chǎn)綜合機械化水平約為20%（圖2）。而同期我國小麥、水稻、玉米的綜合機械化水平分別為93.21%、68.82%、74.95%（中國人民共和國農(nóng)業(yè)部，2013）。

圖2 2012年我國不同作物生產(chǎn)綜合機械化水平

基于上述分析和判斷，與其他主要糧食作物相比，我國蔬菜生產(chǎn)機械化還處于起步階段，機械化水平非常低，與產(chǎn)業(yè)地位不相符，與產(chǎn)業(yè)需求不對應，有較大的提升空間和迫切的提升需求。但是，我們也應該正確認識并理性分析我國蔬菜生產(chǎn)機械化水平的發(fā)展還面臨諸多制約因素。

1.1 蔬菜種類多、差異大，種植制度不規(guī)范

我國蔬菜種類多，常年生產(chǎn)的有14 大類150多種；茬口多，通常北方地區(qū)年生產(chǎn)蔬菜2～3 茬，南方地區(qū)年生產(chǎn)蔬菜3～4 茬。蔬菜種類如此繁多，地區(qū)間種植習慣的差異也較大，導致蔬菜種植從整地到播種、移栽都缺少統(tǒng)一的種植規(guī)范。與大宗糧食作物相比，蔬菜生產(chǎn)機械的研發(fā)和推廣更加復雜。

1.2 田塊散、空間小，園區(qū)建設不標準

據(jù)統(tǒng)計，我國從事商品蔬菜生產(chǎn)的農(nóng)戶逾5 000萬戶，但75%的菜農(nóng)生產(chǎn)規(guī)模小于334 m2（0.5畝），22.6%的菜農(nóng)生產(chǎn)規(guī)模為334～3 335 m2（0.5～5.0畝），僅1.4%的菜農(nóng)生產(chǎn)規(guī)模超過3 335 m2（5畝）。傳統(tǒng)的分散經(jīng)營型農(nóng)戶的小田塊固然不利于機械作業(yè)，但是近年來在我國迅速發(fā)展起來的眾多蔬菜標準化園區(qū)，在設計之初亦較少考慮機械化作業(yè)的需求，導致園區(qū)的布局不利于機械化作業(yè)的展開。相當多的蔬菜設施空間小、不標準，作業(yè)機械“路難走、門難進、邊難耕、頭難掉”的現(xiàn)象普遍存在。

1.3 關注少、投入小，裝備技術儲備少

長期以來，受“重糧食，輕蔬菜；重農(nóng)藝，輕裝備；重設施，輕機具”等種植思想的影響，蔬菜生產(chǎn)機械化還只是配角，并未引起足夠的重視；相關研發(fā)投入少，也不系統(tǒng)。在蔬菜生產(chǎn)專用動力平臺、高速移栽、機械收獲等關鍵技術方面還未取得突破，在育苗、整地、田間管理等環(huán)節(jié)機械不配套、效率低、作業(yè)質(zhì)量差的問題也非常突出。從生產(chǎn)供應和購機應用的角度來看，由于蔬菜生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、機具品種多、使用時間短等，造成蔬菜機械生產(chǎn)和使用成本較高，裝備企業(yè)生產(chǎn)機械和蔬菜企業(yè)購置機械的積極性都受到影響，形成了目前產(chǎn)業(yè)有迫切需求但市場無裝備可選的尷尬局面。

1.4 融合少、配套差，機械推廣進程慢

蔬菜種植的環(huán)節(jié)多，機械化生產(chǎn)要求各環(huán)節(jié)間應當有機銜接。但是，對蔬菜種植農(nóng)藝與機械化生產(chǎn)方式研究的集成度、系統(tǒng)性不夠，因此造成了農(nóng)藝與農(nóng)機、種植環(huán)節(jié)、機具研發(fā)單位之間都明顯脫節(jié)，農(nóng)藝與農(nóng)機之間、機具與機具之間無法配套，蔬菜生產(chǎn)全程機械化就無從談起。

2 國內(nèi)外蔬菜生產(chǎn)裝備技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

蔬菜生產(chǎn)方式是典型的精耕細作，其過程包括耕整地、直播、育苗、移栽、田間管理和收獲等。目前，我國蔬菜生產(chǎn)機械化水平還很低，很多作業(yè)環(huán)節(jié)的研究還處于起步階段。相比發(fā)達國家已實現(xiàn)機械化、自動化甚至智能化的現(xiàn)狀，我國蔬菜生產(chǎn)機械的研發(fā)和推廣亟需加強和發(fā)展。

2.1 蔬菜耕整地機械

蔬菜耕整地階段包括施肥、深耕、碎土、開溝、起壟、整形、覆膜等作業(yè)環(huán)節(jié)，其作業(yè)質(zhì)量遠比一般糧食作物要求高。尤其作為后續(xù)機械播種、移栽作業(yè)的準備基礎，耕整地環(huán)節(jié)要求土壤細碎、壟面平整。在我國蔬菜生產(chǎn)中，耕整地環(huán)節(jié)機械化水平最高，已基本實現(xiàn)機械化耕地，但幾乎都采用常規(guī)的大田耕作機具，作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量（如平整度、細碎度）還有待提高，這是制約蔬菜精量直播和機械移栽技術應用的重要因素。另外，為保障蔬菜高產(chǎn)的合理耕層土壤結構，也對蔬菜耕整地機械提出特殊的要求。國外的先進經(jīng)驗告訴我們，標準化、高質(zhì)量的整地是蔬菜生產(chǎn)全程機械化的基礎。在我國機械化程度已很高的蔬菜耕整地環(huán)節(jié)距離國外的先進水平仍存在相當大的差距，今后我國蔬菜耕整地作業(yè)應向?qū)Ｓ没?、標準化、系列化方?發(fā)展。

2.2 蔬菜精量直播機械

蔬菜田間播種機械化技術研究始于20世紀中期。目前，歐美等發(fā)達國家廣泛使用氣力式精密播種機械，并開始向精密和聯(lián)合作業(yè)的方向發(fā)展，播種機械上采用監(jiān)視裝置及自動控制技術以提高播種精度。萵苣、洋蔥、甘藍、芹菜、大白菜、蘿卜等蔬菜均已實現(xiàn)精量播種機械化。我國的蔬菜精量直播機械化還處于起步階段，因受種子丸?；?、排種精度等關鍵技術制約，蔬菜直播機械性能還需進一步提升。

2.3 蔬菜育苗裝備

蔬菜育苗過程包括基質(zhì)成型、播種、催芽、苗期管理、嫁接等環(huán)節(jié)。按照基質(zhì)成型方法的不同可以把育苗方式分為穴盤育苗和基質(zhì)塊育苗。目前在國外這兩類育苗方式都得到較快發(fā)展，相應的機械移栽設備也有較廣泛的應用。

穴盤精量播種機是蔬菜育苗環(huán)節(jié)的關鍵裝備，可分為針式播種機、板式播種機和滾筒式播種機3種類型。歐美發(fā)達國家的農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)可開發(fā)成熟機型，如英國HAMILTON 公司、美國BLACKMORE 公司等。國內(nèi)能夠生產(chǎn)符合蔬菜精量播種的育秧播種流水線的企業(yè)尚不多，相對成熟的有臺州賽得林機械、臺州一鳴機械、江蘇云馬機械等公司生產(chǎn)的蔬菜、花卉育苗氣吸式精量播種流水線，但產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，在可靠性方面仍需進一步提高。

在蔬菜育苗裝備領域，今后應重視包括種子播前處理、精量播種、出苗育苗等環(huán)節(jié)在內(nèi)的裝備成套性技術、適應機械化移栽的育苗技術的研究和 推廣。

2.4 蔬菜移栽機械

歐美等發(fā)達國家注重蔬菜育苗、整地、移栽各環(huán)節(jié)的技術配套，已基本實現(xiàn)了蔬菜機械化移栽，正在向高速化、自動化方向發(fā)展。意大利FERRARI 公司的Futura 系列全自動移栽機的移栽速度可以達到每分鐘每行130株。移栽機械的研究開發(fā)在我國雖然已有很長的歷史，也開發(fā)了不少型號的移栽機，但仍以半自動移栽機為主，需人工取苗放置于輸送裝置或栽植器，因此存在人工輔助勞動量大、移栽效率低的問題，移栽速度僅每分鐘每行30～45株。另外，由于育苗方式不配套、種植農(nóng)藝不規(guī)范、整地質(zhì)量差等原因，機械移栽的質(zhì)量也有待提高。從提高效率的角度來看，今后我國應注重以下兩種提高投苗速度技術的研究：一是針對穴盤（包括塑料和泡沫兩種材質(zhì)）育苗的自動取苗、投苗技術；二是針對基質(zhì)塊育苗的人工整排取 苗、自動分苗技術。

2.5 蔬菜收獲機械

在蔬菜生產(chǎn)作業(yè)中，收獲是費力最大、耗時最多的一個環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，收獲作業(yè)量約占整個生產(chǎn)作業(yè)量的40%以上；同時，為了保證蔬菜質(zhì)量，必須做到適時收獲，亦是整個蔬菜生產(chǎn)作業(yè)中最辛苦的工作。根據(jù)蔬菜收獲部位的不同，可以分為根菜類收獲機、果菜類收獲機和葉菜類收獲機等。根菜類收獲機主要收獲胡蘿卜、蘿卜等，有挖掘式和聯(lián)合作業(yè)式兩種類型；果菜類收獲機目前僅應用于我國新疆地區(qū)加工番茄、辣椒的收獲上，但國內(nèi)外針對鮮食果菜類收獲機械均停留在研究階段；葉菜類主要有甘藍、菠菜、芹菜、大白菜、韭菜等，此類蔬菜相對較易實現(xiàn)機械化收獲。美國、意大利等國家針對不同類型的葉菜類蔬菜都開發(fā)了相應的收獲機。我國上海和江蘇等地近年來也開始研究雞毛菜、黃花苜蓿（俗稱草頭、金花菜）等綠葉蔬菜的機械收獲技術，但受蔬菜品種、整地質(zhì)量、栽培技術等的影響，綠葉蔬菜收獲的機械化進程比較緩慢（黃丹楓，2012）。

總體來看，美國、日本等世界先進地區(qū)的蔬菜生產(chǎn)機械化的特點主要表現(xiàn)為：區(qū)域種植專業(yè)化、農(nóng)藝制度標準化、棚室設施大型化、動力平臺專用化、作業(yè)機具多樣化、生產(chǎn)全程機械化（徐麗明，2002；陳海濤 等，2005；康國光 等，2013）。當前，我國蔬菜產(chǎn)業(yè)正著力推進優(yōu)化區(qū)域布局，推進蔬菜規(guī)?；N植、標準化生產(chǎn)。例如，江蘇省計劃至2017年全省將建立137個、總面積達10萬hm2（150萬畝）的永久性蔬菜基地，這些都為我國蔬菜生產(chǎn)機械化的發(fā)展奠定了良好基礎。

3 發(fā)展蔬菜生產(chǎn)機械化的對策及建議

3.1 深化認識，全面理解發(fā)展蔬菜生產(chǎn)機械化的重要性

加快推進我國蔬菜生產(chǎn)機械化已是形勢所迫。但是，全社會還需要從保障蔬菜供應、促進農(nóng)民增收、發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等方面進一步增強對蔬菜生產(chǎn)機械化緊迫性和重要性的認識。

首先，構建現(xiàn)代化蔬菜產(chǎn)業(yè)體系需要發(fā)展蔬菜生產(chǎn)機械化。通過機械化生產(chǎn)促進蔬菜生產(chǎn)向標準化、集約化、規(guī)模化發(fā)展，從而達到提高蔬菜生產(chǎn)者效益、優(yōu)化蔬菜生產(chǎn)成本構成、穩(wěn)定蔬菜供給及產(chǎn)品質(zhì)量的目的，進而逐漸形成現(xiàn)代化的蔬菜產(chǎn)業(yè)體系。

其次，發(fā)展蔬菜生產(chǎn)機械化一方面可以解放農(nóng)村勞動力，促進剩余農(nóng)村勞動力進城務工增收；另一方面可以提高農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率，促進農(nóng)民省工、節(jié)本、增收，兩方面意義同樣重大。

第三，我國蔬菜播種面積占農(nóng)作物播種面積的11.9%，為了促進我國農(nóng)業(yè)機械化的全面發(fā)展，加快蔬菜生產(chǎn)機械化的發(fā)展進程已刻不容緩。

3.2 加強調(diào)研，科學規(guī)劃蔬菜生產(chǎn)機械化區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略

當前，我國很多地方蔬菜生產(chǎn)機械化發(fā)展的特點可以總結為“情況不明、目標不定、思路不清”，這種狀況必須得到根本扭轉(zhuǎn)。

3.2.1 加強調(diào)研，摸清現(xiàn)狀 建議各地針對當?shù)匕兜睾捅Ｗo地在內(nèi)的蔬菜生產(chǎn)種類、面積、生產(chǎn)經(jīng)營主體和形式、機械化現(xiàn)狀和需求等情況進行認真調(diào)研，點面結合，摸清底數(shù)。目前我國對保護地蔬菜生產(chǎn)機械化水平的評價標準是2012年底全國統(tǒng)一試行的“設施農(nóng)業(yè)機械化水平評價指標體系”，但是對于占種植總面積70%以上的露地蔬菜來講，還沒有統(tǒng)一的機械化水平評價指標體系，亟需盡快制定并頒布實施。

3.2.2 認真分析，找準問題 我國蔬菜生產(chǎn)區(qū)域分布廣泛，區(qū)域間差異明顯，要針對蔬菜生產(chǎn)各環(huán)節(jié)機械化水平、存在問題進行認真分析，尤其要系統(tǒng)研究當?shù)厥卟松a(chǎn)農(nóng)藝和機械化融合中的突出問題，找到解決蔬菜生產(chǎn)機械化問題的突破口。

3.2.3 理清思路，科學規(guī)劃 應當在國家宏觀蔬菜生產(chǎn)六大優(yōu)勢區(qū)域布局規(guī)劃指導下，進一步提升蔬菜標準園建設水平，推進蔬菜生產(chǎn)向更高層次的標準化、專業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展，為機械化生產(chǎn)創(chuàng)造更好的條件。與此同時，應當迅速啟動蔬菜生產(chǎn)機械化區(qū)劃工作，制定發(fā)展目標，明確不同生產(chǎn)區(qū)域、主要蔬菜種類生產(chǎn)機械化技術路線、發(fā)展模式與主推機型，實現(xiàn)因地制宜、分類指導。

3.3 加大投入，切實提高蔬菜生產(chǎn)裝備技術供給能力

我國蔬菜生產(chǎn)機械化水平低，與蔬菜生產(chǎn)裝備技術的供給能力不足密切相關，需要全社會和政府予以更多關注，加大投入。

從研發(fā)重點來看，露地蔬菜與設施蔬菜要一起抓，作業(yè)裝備與設施結構要一起抓，鋼架大棚與日光溫室要一起抓。根據(jù)2010年對全國設施構型面積的分類統(tǒng)計，塑料大棚占40.1%、日光溫室占22.5%、小拱棚占36.3%、連棟溫室占1.1%。其中，塑料大棚和日光溫室比較適合機械化作業(yè)，也是我國設施蔬菜生產(chǎn)的主體構型，因此這兩類設施中的蔬菜生產(chǎn)裝備應是今后研發(fā)的重點。

從支持投入渠道來看，加大科研投入與傾斜購機補貼要一起抓。近年來，相關科研立項的領域主要集中在日光溫室的構型、節(jié)能和育苗裝備等方面，建議今后在適應蔬菜生產(chǎn)需要的專用化底盤、精細化整地、精量化播種、高速化移栽、輕簡化收獲等裝備技術研發(fā)方面加大支持力度。蔬菜生產(chǎn)機械品種多、銷量少，企業(yè)生產(chǎn)的積極性不高。今后應更好地發(fā)揮農(nóng)機購機補貼政策的杠桿作用，適當向蔬菜生產(chǎn)機械傾斜。

從技術應用重點來看，蔬菜生產(chǎn)的機械化技術要與省力化、信息化技術一起抓。在今后一個較長的時期內(nèi)，日光溫室和塑料大棚（包括塑料連棟溫室）仍然是我國設施蔬菜生產(chǎn)的主體構型。從事蔬菜生產(chǎn)的主體也是文化素質(zhì)偏低、趨于老齡化的農(nóng)民，再考慮到蔬菜生產(chǎn)的特殊性，因此，在大力推進蔬菜生產(chǎn)機械化技術的同時，也要適當注重輕簡化、省力化作業(yè)技術的研究，并積極跟蹤信息化、智能化技術的發(fā)展，加以研究和應用。

3.4 創(chuàng)新機制，合力推進蔬菜生產(chǎn)機械化推廣應用

通過借鑒水稻、玉米等主要糧食作物生產(chǎn)機械化的發(fā)展歷程，可以看出我國蔬菜生產(chǎn)機械化的發(fā)展過程亦是任重道遠。需要創(chuàng)新機制，各方面形成合力，有序推進。

3.4.1 協(xié)同創(chuàng)新與集成創(chuàng)新相結合 提升蔬菜機械化水平是一項系統(tǒng)工程。在加大作業(yè)裝備技術研發(fā)優(yōu)化力度、提高機械裝備保障能力的同時，還應當以如何適應機械作業(yè)、發(fā)揮機械作業(yè)效率為核心，研究優(yōu)化蔬菜園區(qū)規(guī)劃技術、設施結構優(yōu)化技術、栽培農(nóng)藝優(yōu)化技術、機具選型優(yōu)化配置技術、機具作業(yè)規(guī)范優(yōu)化技術等蔬菜機械化生產(chǎn)技術，需要多單位、多部門、多學科間的協(xié)同合作，進行集成創(chuàng)新，使蔬菜生產(chǎn)機械化技術體系組裝成套。建議有重點、有步驟地選擇一些規(guī)模較大、基礎較好的蔬菜生產(chǎn)基地，由農(nóng)機、農(nóng)藝兩方面的隊伍進行產(chǎn)、學、研、推協(xié)同發(fā)展，針對幾種主要蔬菜品種進行機械化生產(chǎn)技術和模式的集成創(chuàng)新、試驗、示范，取得突破后繼而在面上推廣應用。

3.4.2 蔬菜生產(chǎn)農(nóng)藝與裝備技術相結合 2014年中央一號文件強調(diào)要堅持“傳統(tǒng)精耕細作與現(xiàn)代物質(zhì)技術裝備相輔相成”。由于蔬菜的多樣性及其生產(chǎn)的特殊性，與其他作物相比，蔬菜生產(chǎn)機械化技術與農(nóng)藝技術的結合顯得更為重要，任務也更加艱巨。要以提高勞動生產(chǎn)率、提高蔬菜生產(chǎn)效益為根本出發(fā)點，統(tǒng)籌考慮解決蔬菜生產(chǎn)農(nóng)藝與農(nóng)機融合的問題。當前需要農(nóng)藝和農(nóng)機共同研究解決的問題主要有：適應機械作業(yè)的園區(qū)建設標準化技術、適應機械耕作的蔬菜栽培模式規(guī)范化技術、適應機械播種的蔬菜種子前處理技術、適應機械移栽的蔬菜育苗標準化技術、適應機械采收的蔬菜育種和栽培技術等。

3.4.3 引進消化吸收與自主創(chuàng)新相結合 蔬菜生產(chǎn)機械化水平的提升也將是艱巨而漫長的過程。在自主研發(fā)蔬菜生產(chǎn)機械的同時，要積極借鑒國外的先進經(jīng)驗，從幾種主要葉菜類、果菜類、根莖類蔬菜生產(chǎn)關鍵環(huán)節(jié)機械化技術引進入手，一方面結合我國國情引進設備，加快裝備的國產(chǎn)化進程，不斷提高機具的適用性和可靠性，降低生產(chǎn)成本；另一方面應通過試驗示范，學習和借鑒國外先進的生產(chǎn)模式，研究完善與蔬菜生產(chǎn)全程機械化技術配套的其他技術，從而加快我國蔬菜生產(chǎn)機械化發(fā)展的步伐。

3.4.4 自主購機與社會化服務相結合 我國蔬菜生產(chǎn)模式多樣化，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平也不一致。既有露地栽培也有設施栽培，既有土壤栽培也有基質(zhì)栽培，既有農(nóng)戶小規(guī)模經(jīng)營也有農(nóng)場規(guī)?；a(chǎn)。另一方面，蔬菜生產(chǎn)中涉及的機械種類多，操作要求高。在支持一些農(nóng)戶和園區(qū)購機自用的同時，還應鼓勵創(chuàng)新多種形式的蔬菜機械化生產(chǎn)社會化服務模式，培育蔬菜生產(chǎn)專業(yè)性農(nóng)機服務主體，在政策、資金、技術、信息等方面大力傾斜。

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