趙景文,陸岱鵬,李治國,王士林,李 凱,唐玉新
(1.北京市農(nóng)業(yè)機械試驗鑒定推廣站,北京 100079;2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所/農(nóng)業(yè)部長江中下游設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點實驗室,江蘇南京 210014)
蔬菜產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要組成部分,其發(fā)展可促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、優(yōu)化居民的飲食結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入、提高人民的生活水平。近年來,隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展,我國基本實現(xiàn)了蔬菜的周年均衡生產(chǎn)和供應(yīng),至2015年設(shè)施蔬菜播種面積達400萬hm2以上,產(chǎn)值約9 800億元,約占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的17.9%[1]。據(jù)《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料:2016》統(tǒng)計,2015年我國蔬菜播種面積2 232.83萬hm2,產(chǎn)量7.98億t,占全國農(nóng)作物總播種面積的14.76%。蔬菜及其加工出口產(chǎn)業(yè)在我國農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易中占有重要的席位,2015年蔬菜及其加工制品出口量達到1 010.6萬t,出口額129.2億美元,占我國農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易總額的18.3%,位居第二。據(jù)統(tǒng)計,2015年我國蔬菜總產(chǎn)值超過2萬億元,穩(wěn)居農(nóng)產(chǎn)品之首,占種植業(yè)總產(chǎn)值的35%[2-5]。蔬菜生產(chǎn)成為農(nóng)民收入的重要來源,2015年蔬菜生產(chǎn)收入對全國農(nóng)民人均純收入貢獻1 000多元,占農(nóng)民人均收入的10%。蔬菜產(chǎn)業(yè)是吸納農(nóng)民就業(yè)的重要行業(yè),估計全國約有超過1億人口從事蔬菜生產(chǎn)、經(jīng)營、加工等蔬菜產(chǎn)業(yè)活動。蔬菜產(chǎn)業(yè)不僅是農(nóng)業(yè)的一大支柱產(chǎn)業(yè),也成為國民經(jīng)濟的一個重要產(chǎn)業(yè),成為關(guān)系社會穩(wěn)定的民生產(chǎn)業(yè)[6-7]。
隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進,農(nóng)村勞動力特別是青壯年勞動力大量轉(zhuǎn)移到非農(nóng)產(chǎn)業(yè),農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的矛盾日益突出,在需求剛性增長、城郊基地不斷減少、高素質(zhì)勞動力不斷減少的三重壓力之下,保障蔬菜供應(yīng)數(shù)量安全、質(zhì)量安全、價格安全和勞力安全的難度越來越大,對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成嚴峻挑戰(zhàn)。在當前我國農(nóng)業(yè)已進入高投入、高成本的大背景下,用工難、用工貴的問題在蔬菜生產(chǎn)中日發(fā)凸顯。近10年來,我國蔬菜生產(chǎn)成本年均漲幅在10%以上,特別是人工費用上漲最快,年均漲幅達18%。2014年人工成本已占到蔬菜生產(chǎn)總成本的63%。據(jù)調(diào)查,一些蔬菜基地雇用的勞動力中男性60歲以上、女性55歲以上的占80%以上。我國蔬菜生產(chǎn)機械化還處于起步階段,據(jù)統(tǒng)計,我國蔬菜生產(chǎn)綜合機械化水平約為20%[8-10]。
降低勞動成本的出路在于實現(xiàn)機械化、規(guī)?;蜆藴驶a(chǎn),同時由于蔬菜生產(chǎn)的機械化裝備不能滿足農(nóng)藝要求,與蔬菜生產(chǎn)的上下游銜接不夠,導(dǎo)致其實際應(yīng)用不多。因此,政府、農(nóng)戶迫切需要適合我國蔬菜種植農(nóng)藝的蔬菜生產(chǎn)機械和相應(yīng)的蔬菜生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范。針對國內(nèi)蔬菜生產(chǎn)機械化不足,裝備的智能化水平低無法滿足生產(chǎn)要求,通過制定蔬菜機械化生產(chǎn)標準是保障蔬菜持續(xù)高效生產(chǎn)的有效途徑。加快蔬菜生產(chǎn)機械化標準制定是當前蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項緊迫任務(wù)。對于促進我國蔬菜生產(chǎn)、加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、穩(wěn)定發(fā)展菜籃子和保障居民消費具有重要意義。
甘藍(Brassica oleracea)在世界各地廣泛栽培,其中我國的年栽培面積約為90萬hm2。甘藍是我國的主要蔬菜品種之一,是近年來栽培面積發(fā)展最快的長途運銷蔬菜,在春、夏、秋、冬四季周年供應(yīng)中占有重要地位。除滿足國內(nèi)市場需求外,還大量銷往港澳地區(qū),以及東南亞和俄羅斯等國家。圍繞甘藍全程機械化生產(chǎn)過程,強化農(nóng)機和農(nóng)藝的融合,重視蔬菜生產(chǎn)上下游環(huán)節(jié)的配套,結(jié)合甘藍各生產(chǎn)環(huán)節(jié)裝備和模式配套技術(shù),形成一項高效的適合機械化作業(yè)的甘藍生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范,在保障甘藍生產(chǎn)和供應(yīng)中起到重要作用[11-12]。
隨著我國蔬菜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、勞動力成本逐年提升以及蔬菜機械化生產(chǎn)技術(shù)的逐步成熟,為加快推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程,圍繞農(nóng)機農(nóng)藝深度融合,規(guī)范甘藍機械化生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,節(jié)約勞動力成本,提高生產(chǎn)效率,結(jié)合甘藍種植模式與各環(huán)節(jié)機械化作業(yè)特點,提高甘藍機械化水平,制定甘藍機械化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范。應(yīng)用本技術(shù)規(guī)范進行甘藍機械化生產(chǎn),對規(guī)模化甘藍生產(chǎn)提供示范和指導(dǎo)作用,為實現(xiàn)自動化管理和規(guī)模化生產(chǎn)起到重要作用,為促進現(xiàn)代農(nóng)機與農(nóng)藝以及信息化的深度融合提供理論指導(dǎo)[13]。
本技術(shù)規(guī)范規(guī)定了結(jié)球甘藍生產(chǎn)中的一般要求、耕整地、播種育苗、移栽、田間管理、收獲、凈園等環(huán)節(jié)的機械化作業(yè)技術(shù)要求。
本技術(shù)規(guī)范適用于結(jié)球甘藍機械化生產(chǎn),收獲僅適用于圓頭型甘藍。其他甘藍類蔬菜(青花菜、花椰菜等)機械化生產(chǎn)可參考采用。
下列文件對于本規(guī)范的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。
GB/T 5262—2008 農(nóng)業(yè)機械試驗條件 測定方法的一般規(guī)定;
GB 16715.4—2010 瓜菜作物種子 第4部分:甘藍類;
JB/T 10291—2013 旱地栽植機械;
NY/T 496—2010 肥料合理使用準則:通則;
NY/T 650—2013 噴霧機(器):作業(yè)質(zhì)量;
NY/T 985—2006 根茬粉碎還田機:作業(yè)質(zhì)量;
NY/T 986—2006 鋪膜機:作業(yè)質(zhì)量;
NY/T 1227—2019 殘地膜回收機:作業(yè)質(zhì)量;
NY/T 1276—2007 農(nóng)藥安全使用規(guī)范總則;
NY/T 2119—2012 蔬菜穴盤育苗:通則;
NY/T 2623—2014 高效灌溉施肥技術(shù)規(guī)范;
NY/T 3486—2019 蔬菜移栽機:作業(yè)質(zhì)量;
NY/T 5010—2016 無公害農(nóng)產(chǎn)品種植業(yè)產(chǎn)地環(huán)境條件。
下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。
苗莖近基質(zhì)塊部位到苗最高點的垂直高度。
苗冠水平投影面的平均直徑。
根冠比是指苗地下部分與地上部分的鮮質(zhì)量或干質(zhì)量的比值。
壯苗指數(shù)為幼苗莖粗除以株高加上根干質(zhì)量除以地上部干質(zhì)量,再乘以全株干質(zhì)量。
將測試缽苗由60 cm高處釋放,自由落體至田間符合機械移栽條件的地面,收集散坨質(zhì)量,散坨質(zhì)量與原坨質(zhì)量比≥20%的植株為散坨株數(shù),散坨率為散坨數(shù)與供試總數(shù)的比值。
在規(guī)定的單位耕層內(nèi),長邊小于或等于2 cm的土塊質(zhì)量占總土塊質(zhì)量的百分比。
起壟作業(yè)后,壟高合格數(shù)占總測定數(shù)的百分比。
結(jié)球甘藍在收獲過程中,采收的葉球被切割、切碎部分超過整體的1/5,失去原有商品價值的甘藍。
結(jié)球甘藍在收獲作業(yè)后,破損甘藍葉球個數(shù)占達到采收標準甘藍葉球個數(shù)的百分比。
已采收達到采收標準甘藍葉球個數(shù)占達到采收標準甘藍葉球個數(shù)的百分比。
甘藍產(chǎn)地環(huán)境土壤和灌溉水等條件,應(yīng)符合NY/T 5010—2016的要求。
操作人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)合格,熟悉安全作業(yè)要求、機具性能、調(diào)整使用方法及農(nóng)藝要求;輔助人員應(yīng)具備基本的作業(yè)和安全常識。操作時應(yīng)嚴格遵守安全規(guī)則。
各環(huán)節(jié)機具符合當?shù)氐霓r(nóng)藝要求、環(huán)境條件和設(shè)施條件的要求。
機具應(yīng)符合安全標準要求,并適應(yīng)當?shù)亟Y(jié)球甘藍生產(chǎn)農(nóng)藝要求,處于完好狀態(tài)。所選拖拉機功率與配套機具和作業(yè)要求相匹配,機具性能安全可靠。
機具作業(yè)前,應(yīng)按照使用說明書要求對機具進行全面檢查、調(diào)整和保養(yǎng)。按照農(nóng)藝要求和作業(yè)模式調(diào)整好機具并進行試運行。
具有一定規(guī)模、適合機械化作業(yè)。
田塊平整,土層深厚,排灌設(shè)施齊全;具備電、道路等基本條件。
適宜耕整地作業(yè)的土壤絕對含水率在15%~25%之間。應(yīng)根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c和種植模式、農(nóng)藝要求、土壤條件及地表覆蓋植被、根茬狀況,選擇作業(yè)方式和時間。
根據(jù)作業(yè)方式選配滅茬、深松、旋耕、起壟(作畦)等機具,機具應(yīng)符合安全標準要求。
5.3.1 作業(yè)前 應(yīng)根據(jù)作業(yè)田塊形狀和大小、設(shè)施跨度,規(guī)劃合理的作業(yè)路線,減少空駛行程??赏ㄟ^劃線、地頭放置中心線標志或?qū)Ш较到y(tǒng)等方式,提高作業(yè)直線度,保持一致性。
5.3.2 作業(yè)中 應(yīng)保持勻速直線行駛,避免中途停機和變速行駛。作業(yè)時為保證轉(zhuǎn)彎時安全,應(yīng)留有適當?shù)牡仡^長度。
5.3.3 秸稈粉碎還田后 可按還田秸稈量的0.5%~1%增施氮肥或適量腐熟劑。根據(jù)當?shù)剞r(nóng)藝要求合理撒施基肥。
5.3.4 采用覆膜種植的田塊,地膜的最小標稱厚度不得小于0.010 mm,膜寬根據(jù)壟(畦)型合理選擇。
根茬粉碎還田作業(yè)要求滅茬深度不小于7 cm,滅茬深度穩(wěn)定性和根茬粉碎率應(yīng)符合NY/T 985—2006的要求。
犁耕作業(yè)耕深應(yīng)符合當?shù)剞r(nóng)藝要求。
旋耕作業(yè)耕深應(yīng)不小于15 cm。旋耕后田角余量少,田間無明顯漏耕,沒有二次回耕、壅土、壅草現(xiàn)象。
起壟(作畦)作業(yè)要求壟形平整,壟表面土壤細化度高且上實下松,壟溝回土、浮土少。壟距、壟頂寬、壟高合格率大于80%,且符合當?shù)剞r(nóng)藝要求,起壟碎土率不小于85%,壟頂面平整度不大于2 cm,溝底面平整度不大于5 cm,壟體直線度不大于10 cm。
鋪膜機作業(yè)要求采光面寬度合格率、采光面展平度、采光面機械破損程度、膜邊覆土厚度合格率應(yīng)符合NY/T 986—2006的規(guī)定。
選用適宜當?shù)卦耘嗲沂痉锻茝V面積大、抗病、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗逆性強、商品性狀優(yōu)良并且適宜機械收獲的品種。
甘藍種子質(zhì)量應(yīng)符合GB 16715.4—2010的規(guī)定,且發(fā)芽率應(yīng)不小于98%。
根據(jù)當?shù)夭∠x害常年發(fā)生情況,播種前宜選擇相應(yīng)藥劑處理種子。宜選用丸化包衣種子。
基質(zhì)要求各種組分混合均勻,手感松軟,無霉變和結(jié)塊。pH值以6.5左右為宜,有機質(zhì)含量不低于35%。
宜采用穴盤精量播種機,播種深度0.5 cm~1 cm,每穴一粒,單粒率不低于97%,空穴率不大于2%。
宜根據(jù)育苗要求選用72孔、105孔、128孔等標準穴盤。
6.3.1 育苗設(shè)施 要求堅固,抗災(zāi)能力強,并具備一定的環(huán)境調(diào)控能力,能夠調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照以及防蟲、防雨等。
6.3.2 催芽要求
6.3.2.1 催芽環(huán)境 在保溫、保濕條件下催芽,催芽適宜溫度為23~25℃,環(huán)境濕度保持在90%左右。催芽時間不大于2 d。
6.3.2.2 催芽方法(1)催芽室催芽:首次澆透基質(zhì),穴盤碼放在隔板上,當種子60%左右露白時,移出至養(yǎng)護苗床。
(2)苗床催芽:首次澆透基質(zhì),穴盤擺放在育苗床架上或與土壤隔離的地面上,盤上覆蓋保濕材料,當種子60%左右露白時,及時揭去覆蓋保濕材料。
6.3.3 苗期管理 甘藍子苗期、成苗期及煉苗期的溫度、濕度、光照、水分等管理應(yīng)符合NY/T 2119—2012的要求。
6.4.1 目測標準 子葉完整、葉色深綠、莖稈粗壯、株型緊湊、根系發(fā)達、無病蟲害、苗子整齊。
6.4.2 秧苗質(zhì)量 甘藍秧苗質(zhì)量應(yīng)符合表1要求。
耕整地符合本規(guī)范“5.4”節(jié)作業(yè)質(zhì)量要求,秧苗符合本規(guī)范“6.4”節(jié)壯苗要求,適用于膜上移栽,鋪膜作業(yè)應(yīng)符合NY/T 986—2006的要求。
表1 甘藍秧苗質(zhì)量要求
根據(jù)需要選用半自動或全自動移栽機。移栽機應(yīng)能調(diào)節(jié)移栽行距、株距和深度,機具各項性能指標應(yīng)符合JB/T 10291—2013的規(guī)定。
7.3.1 種植密度 以當?shù)卦苑N密度為基準確定機械化種植密度。
7.3.2 行株距 為保證種植密度和適于機械收獲,宜采用寬窄行種植,行距不低于35 cm,株距根據(jù)品種特性確定。
移栽深度符合當?shù)剞r(nóng)藝要求,將穴盤苗基質(zhì)塊覆蓋為宜。移栽機的漏栽率、移栽合格率、鄰接行距合格率、株距合格率等作業(yè)指標應(yīng)符合NY/T 3486—2019的要求。
按結(jié)球甘藍各生長期需水、需肥規(guī)律,結(jié)合當?shù)剞r(nóng)藝要求,合理進行灌溉、施肥、中耕、培土及病蟲草害的防治。
根據(jù)作業(yè)方式合理選配機具或裝備,各機具或裝備應(yīng)符合安全標準要求。
宜用水肥一體化技術(shù)??刹捎媚は碌喂?、噴灌等高效灌溉技術(shù)和裝備,做到旱能灌、澇能排。施肥應(yīng)符合NY/T 496—2010的規(guī)定。
根據(jù)當?shù)夭∠x草害實際發(fā)生情況,對癥用藥,選用高效植保機械及時防治。藥劑防治嚴格按照NY/T 1276—2007執(zhí)行。
中耕機械應(yīng)與播種行距相匹配,具有良好的行間通過性能,無明顯傷根、傷苗。
施肥作業(yè)質(zhì)量應(yīng)符合NY/T 2623—2014的規(guī)定。
噴霧機(器)作業(yè)質(zhì)量應(yīng)符合NY/T 650—2013的規(guī)定。
土壤含水量適宜機械行走。
甘藍達到當?shù)厥斋@標準,選擇適宜天氣采收。
機具適合當?shù)赝寥李愋?、黏重程度和作業(yè)要求。
收獲應(yīng)選割臺寬度尺寸與種植行距相適應(yīng)的收獲機具。
按照作業(yè)機具使用說明和當?shù)剞r(nóng)藝要求對作業(yè)機具進行調(diào)整,進行試作業(yè)20 m,達到作業(yè)要求后方可進行正式作業(yè)。
作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)異常及故障時,應(yīng)及時停車檢查排除。
在宜機收獲條件下,甘藍收獲機作業(yè)質(zhì)量應(yīng)符合表2規(guī)定。
9.5.1 檢測前準備 檢測用儀器、設(shè)備應(yīng)校準,并在規(guī)定的有效檢定周期內(nèi)。
表2 甘藍收獲機作業(yè)質(zhì)量要求
9.5.2 檢測區(qū)的確定 按照GB/T 5262—2008取樣方法,試驗區(qū)內(nèi)對角線取5個測區(qū),每個測區(qū)沿壟向截取單壟長不少于20 m、行數(shù)不少于3行甘藍作為檢測區(qū)。
9.5.3 采凈率測定 每個檢測區(qū)在收獲前先統(tǒng)計達到采收標準甘藍葉球個數(shù),收獲后統(tǒng)計已采收達到采收標準甘藍葉球個數(shù),5個測區(qū)取已采收達到采收標準甘藍葉球個數(shù)占達到采收標準甘藍葉球個數(shù)百分比的平均值。
9.5.4 破損率測定 每個檢測區(qū)在收獲前先統(tǒng)計達到采收標準甘藍葉球個數(shù),收獲后統(tǒng)計破損的達到采收標準甘藍葉球個數(shù),5個測區(qū)取破損的達到采收標準甘藍葉球個數(shù)占達到采收標準甘藍葉球個數(shù)百分比的平均值。
采用地膜覆蓋種植地區(qū),應(yīng)在收獲后適時采用殘膜回收機械回收殘地膜。殘地膜回收機作業(yè)質(zhì)量應(yīng)符合NY/T 1227—2019的規(guī)定。
殘葉與殘根及時收集與處理,以作他用;亦可結(jié)合土地深翻,作為綠肥還田。