崔思遠　肖體瓊　陳永生　曹光喬

（農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所，農業(yè)部現代農業(yè)裝備重點開放實驗室，江蘇南京 210014）

江蘇省設施草莓機械化生產現狀與制約因素分析

崔思遠肖體瓊陳永生曹光喬*

（農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所，農業(yè)部現代農業(yè)裝備重點開放實驗室，江蘇南京 210014）

在江蘇省設施草莓的生產中，大部分環(huán)節(jié)都依賴于人工作業(yè)，機械化程度很低。設施草莓生產中復雜的農藝技術，分散、傳統(tǒng)的種植模式，機具不配套等制約了草莓機械化生產的發(fā)展。加快設施草莓機械化生產，需要從提高農機農藝融合度、適度擴大種植規(guī)模、加強政策的激勵和引導等方面著手。

草莓生產收益高、見效快，且美味可口、營養(yǎng)豐富，深受生產者和消費者喜愛。江蘇草莓規(guī)模商業(yè)化種植始于20世紀80年代，經過30余年的發(fā)展，已成為全國草莓主要產地之一。2014年草莓栽培面積1.39萬hm2（20.85萬畝），位居全國第四；產量37萬t，位居全國第五（農業(yè)部，2016）。

草莓生產大部分環(huán)節(jié)以人工為主，設施生產更甚。有研究表明，設施草莓生產每公頃需人工約528個，其中移栽和植株管理最耗工，分別占21%；育苗次之，占18%；覆膜占11.9%，收獲占10.8%（徐麗明和張鐵中，2006）。江蘇省草莓以設施種植為主，設施草莓種植面積占草莓種植總面積的64.04%（錢亞明，2012）。近年來隨著雇工工資不斷攀升，草莓生產中的勞動力成本逐年增加，因此進行機械化生產是未來草莓生產發(fā)展的必然趨勢。目前，關于草莓的研究主要集中在品種、植保、保鮮，或采摘機器系統(tǒng)的研發(fā)等方面。靳寶川等（2014）研究了不同草莓品種對炭疽病的田間抗性表現；王紀忠等（2012）對草莓幾種常用保鮮方法的保鮮效果進行了研究；張凱良等（2012）對高架草莓采摘機器人進行了研發(fā)；張鐵中和周天娟（2004）、張鐵中等（2005）和周天娟等（2007）對草莓采摘機器人也進行了系列研究。而有關機械化生產的研究較少。本文在大量問卷調查和實地調研的基礎上，探討了江蘇省草莓機械化生產過程中各生產環(huán)節(jié)的特點及之間的差異，對制約機械化發(fā)展的因素進行了分析，提出促進草莓機械化生產發(fā)展的建議。

1　江蘇省設施草莓機械化生產現狀

1.1設施類型

根據園藝作物機械化高效栽培關鍵技術研究與示范課題組在江蘇省及周邊地區(qū)的調研總結得出，適合蘇南及周邊地區(qū)草莓生產且經濟實用、易于被接受的設施類型為鋼架塑料大棚，大棚多為南北走向，做畦方向和大棚走向一致；一般農戶種植使用的棚室寬度以4 m和6 m為主，規(guī)模化草莓種植基地以8 m為主，極少數大型草莓種植基地建有連棟溫室。在蘇北地區(qū)有較好發(fā)展前景的草莓生產設施為日光溫室，坐北朝南，南北向做畦。

1.2育苗

草莓的育苗方式是利用草莓植株抽生出的匍匐莖來培育子株。目前江蘇省草莓育苗主要為大田育苗，缽體育苗等育苗方式暫未見使用。雖有報道稱歐美及日本使用組織培養(yǎng)培育草莓秧苗（徐麗明和張鐵中，2006），我國臺灣也曾開發(fā)出一套金線蓮組織培養(yǎng)苗自動化生產系統(tǒng)（楊麗和張鐵中，2006），但有關草莓組織培養(yǎng)育苗自動化生產系統(tǒng)目前僅處于研發(fā)階段，尚無使用實例。

1.3耕整地

受大棚規(guī)格的影響，寬度為4 m的塑料大棚中機具的進入及作業(yè)均有難度，故一般以人工為主。在寬度6 m及超過6 m的塑料大棚和日光溫室中，微耕機或手扶式拖拉機加裝耕整地機械的使用率較高，但由于日光溫室中壟是南北走向，機具作業(yè)時經常頻繁掉頭，嚴重影響作業(yè)效率。在連棟溫室中，耕整地作業(yè)一般由大棚王等中小型拖拉機和旋耕、起壟機共同完成。由于受到傳統(tǒng)栽植方式的影響，目前江蘇省大多數地區(qū)草莓耕整地規(guī)范化程度不夠，如起壟規(guī)格、地面平整度等缺少統(tǒng)一規(guī)范，既限制了機械化作業(yè)，也制約了相關機具的開發(fā)。

1.4移栽

目前，從國外引進（如井關PVHR2-E18蔬菜移植機）和國產（如南通富來威的油菜、煙草和甘薯移栽機和山東青州華龍移栽機）的移栽機栽植的株行距均較大，且壟上移栽的株行距大多比平畦移栽的大，一般難以達到草莓生產需要的密度。此外，草莓移栽時，要求將幼苗弓背朝向壟外，這一點在進行機械化栽培時較難把握。故目前尚無適合草莓種植使用的移栽機械，移栽作業(yè)仍依賴人工。

1.5植保和灌溉

受大棚規(guī)格的限制，擔架式噴霧機難以進行作業(yè)，且使用時容易壓壞草莓果實，故設施草莓植保一般依賴人工進行，噴霧器主要為電動背負式，少數為機動背負式和手動背負式。但在部分連棟溫室中建有微噴設備，可用于噴灑藥液。設施草莓灌溉主要使用滴灌帶，個別使用智能化噴滴灌設備。

1.6收獲

由于草莓果實成熟期不一致，且鮮食對草莓果實外觀、色澤要求較高，目前暫無機械化應用實例。研發(fā)的草莓采摘機械多為采摘機器人（張鐵中和周天娟，2004；張鐵中 等，2005；周天娟 等，2007；張凱良 等，2012），其造價較高，真正應用于生產尚需時日。適合設施內使用的搬運機具如威馬7B-550A型搬運機等，由于采購成本較高、實用性不強且易壓壞草莓果實目前尚未應用于生產。草莓果實采摘和設施內運輸基本依賴人工，僅設施外運輸會用到如三輪車等的農用運輸車。

2　主要制約因素

2.1復雜農藝制約農機開發(fā)

草莓品種繁多，種植農藝復雜，并且地區(qū)間種植習慣差異較大，導致草莓種植標準化程度不高，機械化推廣較為不易。首先，不同設施類型對機具的要求不同。寬度4 m、較矮的棚內機具幾乎無法作業(yè)，只能依靠人工；日光溫室內壟一般為南北走向，機具作業(yè)時要頻繁掉頭，效率低下；連棟溫室雖有利于機械化作業(yè)，但造價較高，普通農戶難以承受。其次，由于種植環(huán)節(jié)如株行距、單壟行數等的差異，不同地區(qū)對起壟規(guī)格要求也不同，這對耕整地類機具提出了更高的要求。最后，由于草莓自身的特點，導致相關機具難以開發(fā)。比如，草莓移栽時要求將幼苗弓背朝向壟外，而目前移栽機具都難以做到這一點；由于草莓果實的成熟期不一致，并且鮮食草莓對外觀、色澤要求較高，這對采摘機具的研發(fā)提出了較高的要求；另外，草莓結果時果實很容易長到壟溝中，這也影響了機具的通過性。

2.2分散、傳統(tǒng)的種植模式影響農機推廣

筆者通過調研發(fā)現，草莓種植主要集中在城市周邊，種植主體為家庭散戶，規(guī)?；N植基地較少。由于散戶分布零散、種植規(guī)模小，致使機具的使用率并不高。如果農戶自己購買農機具，投入資金的回籠可能需要較長一段時間，影響了農戶的積極性。因此，一般農戶更傾向于自己勞作。另外，農戶的種植方式一般都延續(xù)傳統(tǒng)習慣，缺乏規(guī)范，導致機械化推廣困難較大。而作為規(guī)?；a主體的龍頭企業(yè)、種植大戶和專業(yè)合作社，其承擔的生產職能并不大，部分專業(yè)合作社僅有形式，實際生產中還是以個體農戶為主，這也在一定程度上影響了機械化的推廣。

2.3機具不配套限制農機使用

由于草莓種植的復雜性，草莓生產中的移栽、采摘等環(huán)節(jié)機具開發(fā)難度很高，目前僅有耕整地環(huán)節(jié)可以實現機械化作業(yè)。同時，由于不同種類機具的輪距、作業(yè)幅寬也存在差異，導致部分機具難以下地作業(yè)。機具的缺乏和不配套導致草莓生產仍然在很大程度上依賴于人工。另外，機具的質量、安全性和售后服務也是影響農機推廣的重要因素。

3　加快設施草莓機械化生產的建議

與糧食作物生產機械化相比，草莓機械化生產既有其特殊性，又有一定的相似性。加快草莓機械化生產，需要從生產規(guī)模化、標準化、專業(yè)化等方面著手，充分借鑒大宗糧食作物機械化生產發(fā)展的經驗，為草莓機械化發(fā)展提供科技創(chuàng)新、政策引導、技術示范等方面的支持。

3.1提高農機農藝融合度

農業(yè)機械化是把工程技術與種植要求相結合，固化到農機產品和作業(yè)使用上。農機的推廣應用是一個與農藝相互磨合、選型普及的過程。加快草莓機械化生產發(fā)展進程，需要從農機農藝兩方面入手，堅持農機農藝相結合，建立農機與農藝同步機制，實現高產與高效協同發(fā)展。首先，農藝部門在選育新品種、開發(fā)新技術時，要充分考慮機械化的需求，使新品種、新技術易于進行機械化作業(yè)，例如能否研發(fā)出移栽時對苗的方向性要求不高的品種；同時，對現有生產技術進行改進，制定出適合一個區(qū)域的統(tǒng)一、規(guī)范的農藝技術，從而提高農機的區(qū)域適應性，例如可制定一系列草莓種植株行距、壟形參數標準，以方便耕整地作業(yè)和栽植機具的開發(fā)。其次，農機研發(fā)部門在開發(fā)機具時要充分考慮蔬菜生產的農藝要求，針對草莓生長的不同特點，如草莓種植密度較高、草莓秧苗的弓背朝向需固定在一側、果實成熟期不一致等特點進行研究，積極開發(fā)出能夠適應草莓生長需求的農機具（曾平歐，2011）。

3.2適度擴大種植規(guī)模

鼓勵土地流轉，提高龍頭企業(yè)、草莓種植大戶和專業(yè)合作社在草莓生產中的比重，擴大單戶草莓種植規(guī)模，并提高設施的標準，如將大棚寬度升級為8 m，同時增加大棚的長度、門的寬度，以利于機具的進出，并減少機具在棚內作業(yè)的掉頭頻率，提高作業(yè)效率。這樣不僅利于實施規(guī)范化生產，推廣新的種植技術，而且有利于幫助生產者快速獲取市場信息，優(yōu)化種植結構，提高草莓種植效益，保障草莓供給（張?zhí)伊郑?009）；還可以提升農機使用率，減少因閑置導致的設備浪費，加快草莓機械化生產的進程。

3.3加強政府宏觀引導作用

首先，適當擴大農機購置補貼范圍，篩選一批質量過關、價格合理、售后服務有保證的草莓生產機具進入補貼目錄，減小草莓種植戶購機的經濟壓力，提高草莓種植戶的購機積極性。其次，扶持一批草莓生產專業(yè)合作社或服務組織，加強草莓生產機械化的專業(yè)程度，提升農業(yè)機械化水平，形成“農機服務市場化、服務組織實體化、服務實體企業(yè)化、企業(yè)群體產業(yè)化”的農機社會化服務格局（張?zhí)伊郑?009）。再次，加強優(yōu)勢產區(qū)基礎設施建設，提高蔬菜園區(qū)建設標準，為實現草莓生產機械化打好基礎。最后，加快草莓標準園的建設，充分發(fā)揮標準園的示范作用，通過草莓標準園來帶動周圍草莓機械化生產的發(fā)展。

靳寶川，張雷，邢冬梅，張國珍.2014.11個草莓品種對炭疽病的田間抗性表現.植物保護，（2）∶123-126，131.

農業(yè)部.2016.2014年全國各地蔬菜、西瓜、甜瓜、草莓、馬鈴薯播種面積和產量.中國蔬菜，（1）∶17.

錢亞明.2012.江蘇草莓水旱輪作新模式探究〔碩士論文〕.南京∶南京農業(yè)大學.

王紀忠，張紹鈴，周青，陶書田，Khanizadeh S，葉玉秀.2012.幾種常用保鮮方法對草莓保鮮效果的研究.食品研究與開發(fā)，（1）∶179-181，240.

徐麗明，張鐵中.2006.我國草莓生產作業(yè)機械的設計特點探討.中國農機化，（5）∶102-105.

楊麗，張鐵中.2006.組培苗自動化生產技術的研究進展.農機化研究，（10）∶25-28.

曾平歐.2011.蔬菜機械化生產的裝備與技術預測分析.中國農機化，（2）∶12-14.

張凱良，楊麗，王糧局，張麗霞，張鐵中.2012.高架草莓采摘機器人設計與試驗.農業(yè)機械學報，43（9）∶165-172.

張?zhí)伊?2009.中國農業(yè)機械化發(fā)展重大問題研究.北京∶中國農業(yè)出版社.

張鐵中，周天娟.2004.草莓采摘機器人的研究∶Ⅰ.基于BP神經網絡的草莓圖像分割.中國農業(yè)大學學報，9（4）∶65-68.

張鐵中，陳利兵，宋健.2005.草莓采摘機器人的研究∶Ⅱ.基于圖像的草莓重心位置和采摘點的確定.中國農業(yè)大學學報，10（1）∶48-51.

周天娟，張鐵中，楊麗.2007.草莓采摘機器人的研究∶Ⅲ.掃描線填充算法在草莓圖像孔洞填充中的應用.中國農業(yè)大學學報，12（2）∶67-71.

崔思遠，男，碩士，助理研究員，主要從事農機農藝融合研究，E-mail∶cuisiyuan@126.com

（Corresponding author）∶曹光喬，男，副研究員，主要從事農業(yè)機械化研究，E-mail∶caoguangqiao@126.com

∶2016-06-30；接受日期∶2016-07-20

國家科技支撐計劃項目（2013BAD08B03）