王 濤，費(fèi) 焱，樓婷婷，張加清

（金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江金華 321017）

0 引言

榨菜屬于十字花科蕓薹屬芥菜種的一個莖用變種，從四川盆地分化出來，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價值和研究價值[1]。浙江省的榨菜自四川引入以來，因產(chǎn)量高，質(zhì)量好，市場競爭力強(qiáng)，是我國榨菜兩大主產(chǎn)區(qū)之一[2]。浙江省榨菜種植主要分布在余姚、慈溪、桐鄉(xiāng)、蕭山、慈溪、瑞安等四十多個縣市[3]，余姚更是“中國榨菜之鄉(xiāng)”。然而，浙江省榨菜生產(chǎn)機(jī)械化整體水平低下，專用裝備少，作業(yè)質(zhì)量差，屬于剛起步階段，與榨菜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需要不匹配。因此，開展榨菜生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)與裝備研究，對提升榨菜生產(chǎn)機(jī)械化水平、促進(jìn)榨菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 浙江省榨菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 浙江省榨菜栽培模式與規(guī)模

目前，浙江省榨菜栽培模式主要有3種類型，浙北的桑地套種，浙東的濱海平原、葡萄果園等間作或稻田種植，浙南地區(qū)的晚稻套作，其中浙北、浙東為春榨菜生產(chǎn)區(qū)，浙南為冬榨菜生產(chǎn)區(qū)[4]。近年來，浙江省針對榨菜產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展所面臨原料短缺的問題，提出了基地西進(jìn)工程，在浙西開發(fā)建立浙江省新的榨菜生產(chǎn)基地[5]。由于榨菜生產(chǎn)利用的是冬閑地種植和套種方式[6]，栽培面積發(fā)展空間巨大，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[7]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，浙江省榨菜年栽培面積2.67萬hm2，年產(chǎn)量達(dá)120萬t以上，榨菜原料年加工量100萬t以上，加工后年產(chǎn)值達(dá)35億元以上，為滿足城鄉(xiāng)居民消費(fèi)需要、農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收發(fā)揮了巨大作用。

1.2 榨菜全程機(jī)械化技術(shù)體系

榨菜全程機(jī)械化技術(shù)主要包括種子加工、耕整地、種植、田間管理、收獲、儲藏運(yùn)輸和產(chǎn)后加工等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)機(jī)械化水平差異較大，其中耕整地、田間管理、儲藏運(yùn)輸、產(chǎn)后加工等環(huán)節(jié)，一般采用通用機(jī)械，機(jī)械化程度相對較高；而種子加工和種植等環(huán)節(jié)機(jī)械化程度較低，收獲環(huán)節(jié)機(jī)械化幾乎空白。另外，不同區(qū)域機(jī)械化程度差異也較大，浙北等平原種植區(qū)，機(jī)械化程度相對較高；浙西、浙東等丘陵山地種植區(qū)，機(jī)械化程度相對較低。因此，榨菜全程機(jī)械化技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)是薄弱環(huán)節(jié)和丘陵山地的機(jī)械化。

2 浙江省榨菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)與裝備現(xiàn)狀

2.1 榨菜種子加工技術(shù)與裝備

榨菜種子收獲后，需要經(jīng)過一系列的加工，提高種子的凈度和發(fā)芽率以及后續(xù)機(jī)械播種質(zhì)量，更有利于防治病蟲害和達(dá)到播后苗壯，是種子商品化過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。榨菜種子加工裝備主要包括種子清選機(jī)和種子包衣機(jī)。

2.1.1 種子清選機(jī)。種子清選是種子加工過程中必要的工序，其目的是清除夾雜物，如碎莖葉、穎殼、泥沙、草籽和其他作物種子等，以及大于或小于所規(guī)定尺寸范圍的種子和較輕的籽粒種子，清選機(jī)按照不同原理主要包括風(fēng)篩式清選機(jī)、窩眼式清選機(jī)和比重式清選機(jī)，可選用機(jī)型為奧凱5XL-100蔬菜花卉清選機(jī)（圖1a）、奧凱5XW-100窩眼清選機(jī)（圖1b）和奧凱5XZ-100比重式清選機(jī)（圖1c）等。

2.1.2 種子包衣機(jī)。種子包衣是指利用粘著劑或成膜劑，將殺菌劑、殺蟲劑、微肥、植物生長調(diào)節(jié)劑、著色劑或填充劑等非種子材料，包裹在種子外面，以達(dá)到種子成球形或者基本保持原有形狀，提高抗病性，加快發(fā)芽，促進(jìn)成苗，增加產(chǎn)量，可選用機(jī)型為南京農(nóng)牧5BY-500BJ種子包衣機(jī)（圖2a）和奧凱5BY-2.0種子包衣機(jī)（圖2b）等。

圖2 種子包衣機(jī)

2.2 榨菜種植技術(shù)與裝備

榨菜種植是榨菜生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需按照榨菜農(nóng)藝要求進(jìn)行種植，為豐產(chǎn)做好基礎(chǔ)。目前，榨菜種植存在直播和育苗移栽兩種模式，涉及相關(guān)的種植裝備主要包括直播機(jī)、穴盤育苗播種機(jī)和移栽機(jī)。

2.2.1 榨菜直播機(jī)。近年來，國內(nèi)多家科研單位和農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門對榨菜直播技術(shù)進(jìn)行了探索和研究，采用直播技術(shù)具有省工、節(jié)本、減輕病毒病發(fā)生等優(yōu)點(diǎn)，具有明顯成效，是未來榨菜種植的發(fā)展趨勢。目前，寧波多個榨菜種植合作社引進(jìn)了多臺直播機(jī)用于榨菜直播試驗(yàn)，榨菜機(jī)械化直播技術(shù)日趨成熟。直播機(jī)可分為機(jī)械式直播機(jī)和氣力式直播機(jī)，可選用機(jī)型為康博2BS-JT10精密蔬菜播種機(jī)（圖3a）和德沃2BQS-8X氣力式蔬菜精密播種機(jī)（圖3b）等。

圖3 榨菜直播機(jī)

2.2.2 穴盤育苗播種機(jī)。穴盤育苗具有出芽率高、幼苗根系好、無緩苗期等優(yōu)勢，穴盤育苗播種機(jī)是實(shí)現(xiàn)穴盤育苗的關(guān)鍵裝備之一。目前，常用的穴盤育苗播種機(jī)包括半自動播種機(jī)和精量播種流水線，可選用機(jī)型為韋恩SQM200型半自動播種機(jī)（圖4a）、韋恩SLM500型全自動播種流水線（圖4b）和賽得林2BPC-1000蔬菜花卉滾筒式播種流水線（圖4c）等。

圖4 穴盤育苗播種機(jī)

2.2.3 榨菜移栽機(jī)。浙江大田春榨菜栽培技術(shù)要求：秧苗于11月上中旬定植大田，株行距（12～13）cm×（25～28）cm。目前，榨菜移栽乃以人工作業(yè)為主，沒有專門用于榨菜的移栽機(jī)。移栽機(jī)械可分為半自動移栽機(jī)和全自動移栽機(jī)，針對浙江省春榨菜種植農(nóng)藝和秧苗物理力學(xué)特性，較為適用吊杯式移栽機(jī)和全自動移栽機(jī)?？蛇x用機(jī)型為鼎鐸2ZB-2自走式吊杯移栽機(jī)（圖5a）、井關(guān)PVHR2蔬菜移栽機(jī)（圖5b）和洋馬PF2R自走式全自動移栽機(jī)（圖5c）等。

圖5 榨菜移栽機(jī)

2.3 榨菜收獲機(jī)

榨菜收獲作業(yè)量大、強(qiáng)度高，收獲作業(yè)量占整個生產(chǎn)作業(yè)量的40%以上，而我國的榨菜機(jī)械化收獲基本屬于空白階段。針對這一情況，國內(nèi)一些科研單位和企業(yè)對榨菜收獲機(jī)進(jìn)行了初步的探索，并且取得了一定研究成果[8-11]，如金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院（圖6a）、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所（圖6b）、重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院（圖6c）和寧波特能機(jī)電有限公司（圖6d）等，但都還處于科研樣機(jī)研制和試驗(yàn)階段，但普遍存在效率低、損傷率高、除葉不凈和智能程度較低等重問題，尚未進(jìn)行批量生產(chǎn)上市。

圖6 榨菜收獲機(jī)

3 榨菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)與裝備發(fā)展面臨的問題

3.1 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合度差，裝備需求側(cè)復(fù)雜

浙江省榨菜種植區(qū)域廣泛，地形復(fù)雜多樣，各地獨(dú)特的土壤氣候條件和耕作栽培模式導(dǎo)致目前為止還沒有形成統(tǒng)一規(guī)范的專業(yè)化、機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化的栽培模式。全省按照栽培模式有套種、間作和稻田種植，按照栽培時間有春榨菜和冬榨菜，種植行距株距有寬有窄，農(nóng)藝相差巨大，榨菜機(jī)械化裝備農(nóng)藝需求側(cè)復(fù)雜。榨菜栽培模式的多樣化和不統(tǒng)一，導(dǎo)致榨菜機(jī)械化裝備在全省各地的適應(yīng)性不經(jīng)相同，機(jī)械化作業(yè)質(zhì)量與效率均不高。以直播機(jī)為例，浙北平原地區(qū)地勢相對平坦，地塊相對較大，可以選擇較大型蔬菜直播機(jī)進(jìn)行作業(yè)；而浙南地區(qū)多為丘陵緩坡地形，地塊相對較小，只能選擇小型直播機(jī)進(jìn)行作業(yè)。

3.2 成熟適應(yīng)裝備缺乏，關(guān)鍵環(huán)節(jié)裝備亟待攻關(guān)

近些年來，榨菜種植戶與農(nóng)機(jī)推廣部門廣泛將直播機(jī)、移栽機(jī)和田間管理機(jī)等廣義蔬菜作業(yè)裝備應(yīng)用于榨菜生產(chǎn)中，而由于榨菜自身的物料特性使得這類裝備性能并不全符合榨菜生產(chǎn)的特點(diǎn)，存在可靠性、適用性不強(qiáng)、關(guān)鍵作業(yè)性能指標(biāo)不能滿足生產(chǎn)等問題，如直播機(jī)播種均勻度低、移栽機(jī)移栽損傷率高及作業(yè)效率低等。在收獲等關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，目前還停留在專利申請和樣機(jī)試制過程中，還經(jīng)不起長期生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，尚未有能廣泛推廣應(yīng)用的機(jī)型，基本依靠人工進(jìn)行作業(yè)。

3.3 相對市場較小，農(nóng)機(jī)企業(yè)興趣不大

榨菜與水稻、玉米等大宗糧食作物相比，作業(yè)裝備存在市場絕對量小、技術(shù)不成熟等問題，農(nóng)機(jī)企業(yè)對這類裝備興趣較小。當(dāng)下，大部分的農(nóng)機(jī)企業(yè)為短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多利潤，在農(nóng)機(jī)購機(jī)補(bǔ)貼政策力度不斷增加的背景下，大力研發(fā)生產(chǎn)大型通用的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，如水稻收割機(jī)和玉米收獲機(jī)等；而類似于榨菜作業(yè)裝備這種短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益難以明朗的“專精特”裝備，農(nóng)機(jī)企業(yè)內(nèi)生動力不足。從技術(shù)角度來看，榨菜作業(yè)裝備比大宗糧食作物作業(yè)裝備起步晚，技術(shù)尚未完全成熟，需要做大量的試驗(yàn)、中試和改進(jìn)工作，進(jìn)而提高裝備性能和使用可靠性。而大量的前期工作需要資金支持，這往往使農(nóng)機(jī)企業(yè)望而退步，使處于產(chǎn)品初期的新技術(shù)停滯于實(shí)驗(yàn)室階段，造成研究工作的巨大浪費(fèi)，更嚴(yán)重影響榨菜生產(chǎn)機(jī)械化進(jìn)程。

4 對策建議

4.1 加強(qiáng)理論基礎(chǔ)研究，攻克核心關(guān)鍵技術(shù)

開展榨菜種子、植株和莖瘤等物料機(jī)械學(xué)特性、栽培模式與作業(yè)裝備適應(yīng)性、作業(yè)方式和結(jié)構(gòu)對作業(yè)質(zhì)量的影響等方面研究，為榨菜作業(yè)裝備的研發(fā)和技術(shù)推廣提供基礎(chǔ)支撐；從原理上重新對高效投種裝置、高速定植裝置和低損收獲裝置等核心作業(yè)部件進(jìn)行創(chuàng)新，研究裝備及其核心作業(yè)部件的適應(yīng)性和可靠性，進(jìn)而提高裝備的作業(yè)質(zhì)量和效率。

4.2 加強(qiáng)協(xié)同作用，促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相融合

農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合既是基礎(chǔ)性工作，又是提升工程[12]。根據(jù)省內(nèi)幾大主產(chǎn)區(qū)的地形地貌、土壤類型、氣候條件、榨菜品種、栽培模式，篩選研究制定高產(chǎn)高效適宜機(jī)械化作業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)藝規(guī)范。裝備開發(fā)與農(nóng)藝部門聯(lián)合攻關(guān)，建立由政府部分牽頭，農(nóng)業(yè)科研推廣單位、農(nóng)機(jī)企業(yè)、生產(chǎn)主體參加的協(xié)調(diào)組織，形成農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝科技人員開展技術(shù)研討交流的平臺。各級政府重點(diǎn)扶持榨菜農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的課題，提高標(biāo)準(zhǔn)化種植程度，為榨菜作業(yè)裝備開發(fā)與推廣奠定基礎(chǔ)，進(jìn)而提高榨菜生產(chǎn)機(jī)械化水平。

4.3 加大財政投入，實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動

農(nóng)機(jī)裝備具有不同程度上的公共產(chǎn)品的兩大特征：非排他性和非競爭性，需要政府投資以保證農(nóng)機(jī)裝備的有效供給[13]。農(nóng)機(jī)企業(yè)是農(nóng)機(jī)裝備有效供給的主體，需要政府資金投入和政策保障，經(jīng)費(fèi)適當(dāng)向以榨菜為代表的經(jīng)濟(jì)特色作物農(nóng)機(jī)裝備傾斜，提高補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，在金融和稅收方面政府給予創(chuàng)新產(chǎn)品以優(yōu)惠，使農(nóng)機(jī)企業(yè)能感受到政府的支持。將先進(jìn)適用的榨菜作業(yè)裝備研發(fā)列入各級政府科技項(xiàng)目，以項(xiàng)目資金帶動科研院所和企業(yè)進(jìn)行農(nóng)機(jī)裝備尤其是關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)裝備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，降低研發(fā)風(fēng)險，提高科技成果轉(zhuǎn)化率。

4.4 加強(qiáng)智能技術(shù)應(yīng)用，加快裝備智能升級

榨菜等經(jīng)濟(jì)特色作物作業(yè)工況相對比較復(fù)雜，單一的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和較低的智能化程度無法滿足作業(yè)要求。突破智能感知、智能導(dǎo)航、智能調(diào)控作業(yè)和智能管理等技術(shù)，推動5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等在作業(yè)裝備研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場服務(wù)等各環(huán)節(jié)應(yīng)用，集成開發(fā)智能種子加工機(jī)、智能種植機(jī)、智能收獲機(jī)等系列智能作業(yè)裝備，提高作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率，建立病蟲害監(jiān)測與防控治理體系，促進(jìn)榨菜作業(yè)裝備向智能化方向發(fā)展。

5 結(jié)語

浙江省是我國榨菜的主產(chǎn)區(qū)之一，然而，浙江省榨菜生產(chǎn)機(jī)械化水平低下，提高榨菜生產(chǎn)裝備技術(shù)水平迫在眉睫。目前，浙江省榨菜機(jī)械化生產(chǎn)處于起步階段，主要制約因素在于農(nóng)藝多樣性導(dǎo)致裝備需求側(cè)復(fù)雜、成熟適應(yīng)裝備缺乏、關(guān)鍵環(huán)節(jié)作業(yè)裝備空白、相對市場較小導(dǎo)致農(nóng)機(jī)企業(yè)興趣不大。提高榨菜機(jī)械化作業(yè)水平，要加強(qiáng)理論基礎(chǔ)研究，攻克核心關(guān)鍵技術(shù)；加強(qiáng)協(xié)同作用，促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相融合；加大財政投入，實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動；加強(qiáng)智能技術(shù)應(yīng)用，加快裝備智能升級。