蔬菜在成都市農業(yè)種植業(yè)生產中占有十分重要的地位,常年種植面積達15.73萬hm2,總產量達524萬t,主要品種有萵筍、白菜、馬鈴薯、蘿卜等,種植主要依靠人工作業(yè)完成,投入勞動力多,勞動強度大,生產成本高,限制了成都市蔬菜產業(yè)化的發(fā)展。為加快都市現(xiàn)代農業(yè)進程,大力提高成都市農機化發(fā)展水平,迫切需要開展蔬菜機械化生產的探索試驗。
蔬菜生產是一種勞動密集型產業(yè),目前機械作業(yè)質量較人工作業(yè)質量低。主要原因一是蔬菜生產田間管理程序復雜;二是蔬菜生產周期比較短,品種繁多,機械的適應性差;三是許多蔬菜是一次播種多次收獲,機械化操作比較困難;四是絕大多數(shù)蔬菜都以新鮮的幼葉、多汁的果實為栽培目的,機械采收容易造成損傷;五是許多蔬菜在大棚內生長,對作業(yè)機械的要求比較高,有的蔬菜還是套種的,機械操作更困難。
另外,現(xiàn)階段蔬菜生產從業(yè)者的認知尚未達到一定的水平。一是普遍認為蔬菜生產是一種勞動密集型產業(yè),對機械化的需求程度較低;二是菜農受傳統(tǒng)農業(yè)生產模式的影響,機械作業(yè)不能達到人工作業(yè)的質量,難以接受機械化作業(yè);三是購買設備的投資回收期較長。
隨著成都市經濟水平的不斷提高和農機化水平的不斷發(fā)展,蔬菜生產機械化是發(fā)展的必然趨勢。為了積極推進成都市政府的“菜籃子”工程,掌握蔬菜生產主動權,保障老百姓的“菜籃子”,就需要加快推進蔬菜生產機械化技術的研究與試驗。隨著蔬菜種植規(guī)模的逐漸加大,管理難度和用工量也將加大,人工因技術水平和管理責任的差異,會對蔬菜產品質量的穩(wěn)定性產生一定的影響;而通過統(tǒng)一管理,采用機械化作業(yè)方式,可以確保生產作業(yè)的穩(wěn)定性,從而保證蔬菜產品的質量。采用機械化作業(yè),不僅能減輕作業(yè)勞動強度、提高勞動效率,還能降低用工成本。
成都市政府出臺了《成都市人民政府關于進一步統(tǒng)籌推進“菜籃子”工程建設的意見》,要求大力推進蔬菜基地能力提升建設,加大蔬菜新品種、新技術研發(fā)力度,大力推廣使用新技術、新機具。為貫徹落實市政府文件要求,成都市農業(yè)委員會2014年和2015年分別列支200萬元和120萬元資金,成都市科技局2014年列支50萬元資金,在全市范圍內開展“成都市蔬菜機械化生產試驗示范項目”,進行蔬菜機械化生產的探索,實現(xiàn)了成都市蔬菜機械化生產零的突破。
為做好蔬菜機械化生產試驗示范項目,在成都市農業(yè)委員會和市科技局的安排部署下,由成都市農林科學院農業(yè)機械研究所牽頭,在相關區(qū)(市)縣農發(fā)局配合下,匯集農機專家和蔬菜種植農業(yè)專家,成立了項目組具體實施示范項目。項目組考察學習了國內外蔬菜生產機械化的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,結合成都市的農機化水平、蔬菜種植情況和地理環(huán)境,制定了成都市蔬菜機械化生產發(fā)展規(guī)劃,提出用3年時間完成成都市主要蔬菜品種的機械化生產試驗示范的目標,同時按照成都市東南西北的地理分布以及各地蔬菜種植品種和習慣的實際情況進行部署,依托有實力且參與積極性高的蔬菜種植企業(yè)或農機(農業(yè))合作社,分別在所轄的郫縣安德鎮(zhèn)、彭州市濛陽鎮(zhèn)、雙流縣黃水鎮(zhèn)、邛崍市桑園鎮(zhèn)和新都區(qū)新民鎮(zhèn)建立了蔬菜機械化生產試驗示范基地,基地核心面積33.33 hm2,輻射面積達133.33 hm2。
為更好地推進成都市蔬菜機械化生產,以成都市農機推廣總站為核心的項目組,積極尋求外部合作,共同促進成都市蔬菜機械化的試驗示范。一是聯(lián)合成都市農林科學院園藝所、作物所,開展田間試驗的農藝技術支持;二是加強與農業(yè)部南京農機化研究所、黑龍江省農業(yè)機械工程科學研究院的合作,了解全國先進蔬菜機具的研發(fā)、使用等方面資源和信息;三是與成都吉峰凱茂農機有限公司、四川川龍拖拉機制造有限公司以及青州華龍機械科技有限公司合作,引進新機具在成都開展試驗示范,并“訂單式”地研制適合成都市蔬菜生產的機械。
針對蔬菜機械化生產,項目組制定了科學的實施方案,按照由易到難的原則穩(wěn)步實施,從相對簡單的機械化育苗、土地整理,到機械化移栽、直播,最后到較難的機械化植保和收獲,逐步實施機械化生產的試驗示范。通過不斷試驗、改進技術手段,引進或研制出適合成都市蔬菜生產實際情況的機械,結合農機農藝技術完成適合成都地區(qū)蔬菜生產機械的研制以及相配套的蔬菜種植標準和模式,為成都市蔬菜機械化生產提供技術支撐。
蔬菜生產包括耕地、整地、筑畦、播種(或育苗、移栽)、施肥、灌溉、噴藥、收獲等多個作業(yè)環(huán)節(jié),是一個系統(tǒng)工程。蔬菜的品種不一樣,要求的育苗方式、苗齡、行距、株距、種植密度及深度就會有所不同,且各個地區(qū)土質有所差異,對機械作業(yè)的要求相對較高。
針對蔬菜生產的實際情況,項目組將蔬菜機械化生產分為機械化土地耕整、機械化育苗、機械化移栽、機械化直播、機械化植保和機械化收獲6個環(huán)節(jié),針對每個環(huán)節(jié)引進國內外先進的機具進行試驗示范。
土壤整理即蔬菜種植前的旋耕、開溝、起壟、施肥、覆膜等作業(yè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)稱,項目組分別引進了開溝起壟覆膜機和精整地機進行試驗。
開溝起壟覆膜機利用旋耕機刀軸上刀片的旋轉和機具前進的復合運動對田地進行作業(yè),可一次性進行旋耕、起壟、施肥、覆膜作業(yè),降低了勞動強度,提高了勞動效率。項目組引進試驗了2款開溝起壟覆膜機。一是華興3WG-6手扶式開溝起壟覆膜機,該機適合小田塊作業(yè),作業(yè)行數(shù)1行,壟膜幅寬400~700 mm,幅高200~300 mm,生產效率 0.07~0.13 hm2/h。二是華龍1GVFM-240旋耕起壟施肥覆膜機,該機以LX804型拖拉機為動力,在土壤含水率15%~25%時作業(yè)效果最佳,作業(yè)行數(shù)2行,耕幅2 400 mm,耕深≥120 mm,壟距1 000~1 250 mm,壟頂寬300~650 mm,起壟高度200~350 mm,覆膜寬度2 400 mm,施肥深度50~200 mm,施肥量 375~1 275 kg/hm2, 作 業(yè) 效 率0.13~0.27 hm2/h,適合大田塊作業(yè)。
精整地機,利用旋耕刀軸和齒耙(丁齒)軸(輥筒)對土地進行旋耕碎土、丁齒細土、推壓整平作業(yè),使壟面形成50~80 mm的碎(細)土層,并通過成型輥對壟面進行鎮(zhèn)壓成型。該類型機械作業(yè)的廂面較一般開溝起壟機平整且能保持不塌,達到了蔬菜移栽或播種在農藝上對土地耕整的特殊要求。項目組引進試驗了2款精整地機,在土壤含水率為15%~25%時作業(yè)效果最佳。一是華龍1GVF-240型精整地機,可選配覆膜機具,起壟行數(shù)2行,耕幅2 400 mm,起壟高度200~350 mm,壟頂寬300~500 mm,壟距1 000~1 250 mm,工作效率0.47~0.8 hm2/h。二是華龍1ZKN-140精整地機,起壟行數(shù)1行,耕幅1400 mm,起壟高度150~200 mm,壟距1 600~1 700 mm,工作效率0.30~0.60 hm2/h。
機械化育苗是采用播種自動生產線,一次性完成蔬菜穴盤育苗播種的自動鋪土、刮平、播種、覆土、灑水等作業(yè)環(huán)節(jié)。項目組引進了川龍CL-0918型蔬菜育苗氣吸式精量播種流水線,進行了萵筍苗、辣椒苗的育苗播種試驗,使育出的秧苗符合機械化移栽作業(yè)的要求。該機械融合光電感應技術,采用觸摸屏控制,利用針管氣吸連續(xù)播種,每小時生產效率達180~360盤。
針對穴盤育苗所需土壤均勻細膩的要求,項目組引進試驗了川龍CL-5XY-40圓筒式床土整理篩選機,該機通過攪拌中心軸和圓筒的互相轉動攪拌,將土壤粉碎成5 mm直徑的土粒,滿足育苗要求,每小時可整理篩選土壤4 t。
項目組采用鉗夾式蔬菜移栽機低速作業(yè),開展了辣椒、茄子、西紅柿、蓮花白、萵筍的機械化移栽試驗示范,移栽達到了株距和栽植深度穩(wěn)定、移栽平穩(wěn)、種苗直立度較高、不漏苗的效果。
項目組引進和試驗的蔬菜移栽機有以下2種。一是井關PVHR2-E18型蔬菜移栽機,該機調節(jié)機構采用液壓控制,操作使用方便,舒適性高,作業(yè)行數(shù)2行,適用秧苗高度100~200 mm,適應壟高100~330 mm,行距300~500 mm,作業(yè)效率0.10~0.13 hm2/h。二是華龍2ZBLZ-4型蔬菜移栽機,作業(yè)行數(shù)4行,適用秧苗高度100~200 mm,株距250~450 mm,深度60~120 mm,作業(yè)效率0.10~0.17 hm2/h。
項目組分別采用手推式直播機和電動式直播機在精整地機起壟的廂面上開展了櫻桃蘿卜的機械化直播試驗,2類機械均可通過更換不同槽輪播不同的種子,通過鏈條調節(jié)達到不同的行距。手推式直播機為易德播DB-SO1蔬菜播種機,作業(yè)行數(shù)1~6行,播種株距20~510 mm,行距80~180 mm,深度≤50 mm,生產效率0.13~0.23 hm2/h。電動式直播機為矢琦SYV-M600W型蔬菜籽直播機,滿電行駛時間約3.5 h,可通過按鍵5級切換調整行走速度,作業(yè)行數(shù)1~13行,播種行距49~550 mm,幅寬590 mm,生產效率0.13~0.27 hm2/h。
另外,項目組還引進了德沃2BQS-4型氣力式蔬菜精量播種機進行蘿卜的機械化直播試驗。該機可一次性完成淺層開溝、精密播種、圓輪壓種、雙側覆土、整體鎮(zhèn)壓等作業(yè)工序。行距和株距可根據需要適時調整,能夠負壓吸種、正壓吹雜,實現(xiàn)高速精密播種。作業(yè)行數(shù)2~8行,行距≥180 mm,幅寬可達2 500 mm,作業(yè)速度3~5 km/h。
項目組引進了億豐丸山3WP-500自走式噴桿噴霧機進行了蔬菜機械化植保的試驗,該機械采用柱塞泵,作業(yè)噴霧壓力在1~2.5 MPa之間可調,噴幅最大可達到10.2 m,另外,可根據地塊條件單邊作業(yè)噴幅達6 m,也可中部單獨作業(yè)噴幅達2m。噴頭作業(yè)高度可以在500~1 500 mm之間進行調整。藥箱一次可加藥液500 L,作業(yè)時速可達3 km/h,作業(yè)效率根據地塊和作業(yè)條件不同最高可達2 hm2/h。
另外,項目組還引進了筑水3WZ51自走式噴霧機進行蔬菜機械化植保試驗,該機型藥箱容積300 L,采用三缸柱塞泵使藥水經噴槍霧化而進行植保,工作壓力2~3.5 MPa,射程6~10 m,流量28~34 L/min。
項目組引進了成豐4U-83型馬鈴薯收獲機,并進行了馬鈴薯的機械化收獲試驗。該機型以35馬力(25.74 kW)以上拖拉機為動力,采取挖掘的方式將馬鈴薯挖掘出并放于地面,收獲寬度600~800 mm,挖掘深度200~300 mm,作業(yè)效率達0.23~0.33 hm2/h。
1)土地耕整,最好采用精整地機作業(yè),其作業(yè)效果好,廂面平整度高且不易被雨水沖淋坍塌,方便后續(xù)的機械化移栽、直播、植保和收獲作業(yè)。
2)成都地區(qū)土壤濕度相對較大,在土地耕整之前,先用旋耕機旋耕1~2次,晾曬4~8 h后,再采用精整地機作業(yè),效果較佳。
3)成都地區(qū)土壤粘度較大,引進的精整地機,北方用50馬力(36.77 kW)拖拉機即可帶動,但在成都地區(qū)需80馬力(58.84 kW)拖拉機帶動才能滿足作業(yè)需求。成都地區(qū)以804型拖拉機最為常見,但該型號拖拉機輪距和輪胎斷面較大,作業(yè)后廂面之間溝渠寬度大,會造成20%~30%的土地浪費,采用大馬力小車身的804AA型拖拉機可有效地降低土地浪費率。
1)為滿足蔬菜機械化移栽需求,蔬菜苗必須采用穴盤育苗,且基質配置比重需滿足蔬菜苗垂直下落的要求。
2)蔬菜移栽機對蔬菜苗有100~200 mm的高度要求,且苗株不得大于機具的吊杯內直徑,所以需通過農藝技術控制好苗齡,并保證苗株大小相對一致。
3)機械化移栽需要作業(yè)道,會浪費部分土地,且移栽機的行距基本固定,難以滿足農藝上對蔬菜苗密度的要求。可以在農藝專家認可的條件下,通過調小株距增加基本苗的方式進行解決。
1)蔬菜籽播種前最好經過清選、包衣等農藝技術手段處理,既可以保證種子不重播漏播,又可以確保種子的發(fā)芽率。
2)不同蔬菜籽的播種對行距和株距要求不同,可以在農藝專家認可的條件下,通過調整排種槽輪孔數(shù)、排種槽輪轉速來達到農藝要求。
蔬菜生產過程中,經常會出現(xiàn)機械種植方式與作物農藝要求相矛盾的情況。機械行走必然會占用種植面積,但種植講究效益,需要充分利用土地,以保證產量最大化。蔬菜生產要實現(xiàn)機械化,需要農機和農藝的深度融合。農藝是農機的目標方向,所以農機必須適應農藝,根據蔬菜的種植規(guī)格、分畦起壟、開溝排水等要求,進行農機的研制和改造;農機是農藝的載體,所以農藝必須適應農機,種植模式要與農機相配套,蔬菜品種布局要相對集中,滿足機械化作業(yè)的需求。二者互為基礎、互相聯(lián)系,既相互制約,又相互促進。
目前,項目組將同各單位在蔬菜生產機具的推廣應用方面進行更為廣泛的合作,爭取新的突破,為成都市乃至四川省的蔬菜生產機械化提供示范借鑒。
進一步開展土地耕整、機械化育苗、機械化移栽和機械化直播等環(huán)節(jié)的探索,在全市各個代表性點位通過反復試驗,完善蔬菜機械化生產農機和農藝技術,并通過現(xiàn)場演示會議和技術培訓會議等形式,在全市范圍內示范和推廣。
一是積極開展病蟲害防治機械化技術試驗,通過開展綜合病蟲害防治措施和大力推廣安全性能高的植保防治機械和設備,減少蔬菜生產的用藥量,減少農藥殘留,提高蔬菜品質,保證蔬菜食用安全。二是繼續(xù)開展蔬菜的機械化收獲的探索,通過引進切割式收獲機,開展蓮花白、萵筍等莖葉類蔬菜的機械化收獲試驗并示范推廣。三是試驗和推廣蔬菜微滴灌技術,主要使用微滴灌設備及與之相配套的相關設施,通過節(jié)水灌溉,合理施肥,節(jié)約用水,減少環(huán)境污染,實現(xiàn)肥水管理一體化。
進一步加快高性能蔬菜生產機械的引進,并組織技術力量消化吸收,針對蔬菜生產機械化關鍵環(huán)節(jié),根據成都市蔬菜品種和種植習慣,通過不斷試驗、改進等研究技術手段,并聯(lián)合本地農機制造企業(yè)進行屬地化改造,研制出適合成都市蔬菜生產實際情況的機械,實現(xiàn)蔬菜生產機具“成都造”。
進一步加強農機農藝融合力度,建立一套成都市主要蔬菜品種的機械化栽種標準和模式,針對生產的各個環(huán)節(jié)制定一套規(guī)范化操作管理制度,涉及品種選育、土壤肥料、作物栽培收獲、機械選型及使用等,為全市蔬菜機械化大面積推廣提供有力的技術支撐,促進蔬菜生產的機械化、工廠化和設施化發(fā)展。