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1、我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国 近 年来随着蔬菜标准园和 菜篮子 基地建设的深入 推进 我国蔬菜产业呈现规模化种植的态势 2013 年全国蔬菜播种面积 2 亿 hm2 在种植业中仅次于 粮食作物居第二位 总产量 7 亿 t 比粮食产量增 加了逾 1 亿 t 居农产品之首 蔬菜产业已经发展 成为带动千百万农民劳动就业和致富的大产业 当前我国蔬菜供求总量虽然基本平衡 但是在 刚性需求增长 城郊基地减少 高素质劳动力流失 的三重压力之下 保障蔬菜生产产量增加 质量安 全 价格稳定的难度越来越大 用工贵 用工难的 问题在蔬菜生产中也更加突显 李崇光和包玉泽 2010 由图 1 可见 近十年来我国
2、蔬菜生产成本 年均涨幅在10 以上 尤其是人工费用 上涨最快 陈永生 男 研究员 硕士生导师 专业方向 蔬菜机械装备技术 E mail cys003 收稿日期 2014 07 02 接受日期 2014 08 18 基金项目 国家科技支撑计划项目 2013BAD08B03 我国蔬菜生产综合机械化水平约为 20 远远低于粮食作物 但是蔬菜生产机械化发展面临 三难 蔬菜农艺复杂 农机研制难 蔬菜种植规模小 农机作业难 装备技术储备少 用户选购难 为此 本文在分析国内外蔬菜生产装备技术 现状和发展趋势的基础上 提出科学合理的发展对策和建议 我国蔬菜生产机械化现状及发展对策 陈永生 胡 桧 肖体琼 崔思
3、远 杨雅婷 管春松 农业部南京农业机械化研究所 江苏南京 210014 年均涨幅达 18 至 2012 年人工成本已占到蔬菜 生产总成本的 59 全国成本调查网 2014 随 着我国城镇化进程的加快和农村富余劳动力向非农 产业的转移 劳动力成本还将不断提高 蔬菜产业 亟须发展机械化生产以提高劳动生产率 1 我国蔬菜生产机械化面临的挑战 对于如何评价我国蔬菜生产整体的综合机械化 水平 尚无完整的评价体系 目前还无法得出权威 的定量化结论 据 2012 年底农业部农机化司在全 国试行的 设施农业机械化水平评价指标体系 中 的统计数据 目前包括我国设施蔬菜在内的设施种 植业综合机械化水平为 26 6
4、2 如果仅考虑设施 蔬菜 其机械化水平应该低于 25 再考虑到占种 植总面积 70 的露地蔬菜生产机械化水平略低于 设施蔬菜的情况 全国蔬菜生产综合机械化水平约 为 20 图 2 而同期我国小麦 水稻 玉米的 综合机械化水平分别为 93 21 68 82 74 95 中 图 1 1998 2012 年我国大中城市蔬菜生产成本变化情况 图 2 2012 年我国不同作物生产综合机械化水平 2014 10 1 5 1 1 本期视点 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 201410 140918 0925连页 indd 12014 9 25 21 41 44 中国蔬菜 学术论文下载 ww
5、w c n v e g o r g 国人民共和国农业部 2013 基于上述分析和判断 与其他主要粮食作物相 比 我国蔬菜生产机械化还处于起步阶段 机械化 水平非常低 与产业地位不相符 与产业需求不对 应 有较大的提升空间和迫切的提升需求 但是 我们也应该正确认识并理性分析我国蔬菜生产机械 化水平的发展还面临诸多制约因素 1 1 蔬菜种类多 差异大 种植制度不规范 我国蔬菜种类多 常年生产的有 14 大类 150 多种 茬口多 通常北方地区年生产蔬菜 2 3 茬 南方地区年生产蔬菜3 4茬 蔬菜种类如此繁多 地区间种植习惯的差异也较大 导致蔬菜种植从整 地到播种 移栽都缺少统一的种植规范 与大宗
6、粮 食作物相比 蔬菜生产机械的研发和推广更加复杂 1 2 田块散 空间小 园区建设不标准 据统计 我国从事商品蔬菜生产的农户逾 5 000 万户 但 75 的菜农生产规模小于 334 m2 0 5 亩 22 6 的菜农生产规模为 334 3 335 m2 0 5 5 0 亩 仅 1 4 的菜农生产规模超过 3 335 m2 5 亩 传统的分散经营型农户的小田块固然 不利于机械作业 但是近年来在我国迅速发展起来 的众多蔬菜标准化园区 在设计之初亦较少考虑机 械化作业的需求 导致园区的布局不利于机械化作 业的展开 相当多的蔬菜设施空间小 不标准 作 业机械 路难走 门难进 边难耕 头难掉 的现 象
7、普遍存在 1 3 关注少 投入小 装备技术储备少 长期以来 受 重粮食 轻蔬菜 重农艺 轻 装备 重设施 轻机具 等种植思想的影响 蔬菜 生产机械化还只是配角 并未引起足够的重视 相 关研发投入少 也不系统 在蔬菜生产专用动力平 台 高速移栽 机械收获等关键技术方面还未取得 突破 在育苗 整地 田间管理等环节机械不配套 效率低 作业质量差的问题也非常突出 从生产供 应和购机应用的角度来看 由于蔬菜生产环节多 机具品种多 使用时间短等 造成蔬菜机械生产和 使用成本较高 装备企业生产机械和蔬菜企业购置 机械的积极性都受到影响 形成了目前产业有迫切 需求但市场无装备可选的尴尬局面 1 4 融合少 配
8、套差 机械推广进程慢 蔬菜种植的环节多 机械化生产要求各环节间 应当有机衔接 但是 对蔬菜种植农艺与机械化生 产方式研究的集成度 系统性不够 因此造成了农 艺与农机 种植环节 机具研发单位之间都明显脱 节 农艺与农机之间 机具与机具之间无法配套 蔬菜生产全程机械化就无从谈起 2 国内外蔬菜生产装备技术现状与发 展趋势 蔬菜生产方式是典型的精耕细作 其过程包括 耕整地 直播 育苗 移栽 田间管理和收获等 目前 我国蔬菜生产机械化水平还很低 很多作业 环节的研究还处于起步阶段 相比发达国家已实现 机械化 自动化甚至智能化的现状 我国蔬菜生产 机械的研发和推广亟需加强和发展 2 1 蔬菜耕整地机械
9、蔬菜耕整地阶段包括施肥 深耕 碎土 开 沟 起垄 整形 覆膜等作业环节 其作业质量远 比一般粮食作物要求高 尤其作为后续机械播种 移栽作业的准备基础 耕整地环节要求土壤细碎 垄面平整 在我国蔬菜生产中 耕整地环节机械化 水平最高 已基本实现机械化耕地 但几乎都采用 常规的大田耕作机具 作业效率和作业质量 如平 整度 细碎度 还有待提高 这是制约蔬菜精量直 播和机械移栽技术应用的重要因素 另外 为保障 蔬菜高产的合理耕层土壤结构 也对蔬菜耕整地机 械提出特殊的要求 国外的先进经验告诉我们 标 准化 高质量的整地是蔬菜生产全程机械化的基 础 在我国机械化程度已很高的蔬菜耕整地环节距 离国外的先进水
10、平仍存在相当大的差距 今后我国 蔬菜耕整地作业应向专用化 标准化 系列化方向 发展 2 2 蔬菜精量直播机械 蔬菜田间播种机械化技术研究始于 20 世纪中 期 目前 欧美等发达国家广泛使用气力式精密播 种机械 并开始向精密和联合作业的方向发展 播 种机械上采用监视装置及自动控制技术以提高播种 精度 莴苣 洋葱 甘蓝 芹菜 大白菜 萝卜等 蔬菜均已实现精量播种机械化 我国的蔬菜精量直 播机械化还处于起步阶段 因受种子丸粒化 排种 精度等关键技术制约 蔬菜直播机械性能还需进一 步提升 2 2 本期视点 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 201410 140918 0925连页 in
11、dd 22014 9 25 21 41 44 中国蔬菜 学术论文下载 www c n v e g o r g 2 3 蔬菜育苗装备 蔬菜育苗过程包括基质成型 播种 催芽 苗 期管理 嫁接等环节 按照基质成型方法的不同可 以把育苗方式分为穴盘育苗和基质块育苗 目前在 国外这两类育苗方式都得到较快发展 相应的机械 移栽设备也有较广泛的应用 穴盘精量播种机是蔬菜育苗环节的关键装 备 可分为针式播种机 板式播种机和滚筒式播 种机 3 种类型 欧美发达国家的农机生产企业可 开发成熟机型 如英国 HAMILTON 公司 美国 BLACKMORE 公司等 国内能够生产符合蔬菜精量 播种的育秧播种流水线的企业
12、尚不多 相对成熟的 有台州赛得林机械 台州一鸣机械 江苏云马机械 等公司生产的蔬菜 花卉育苗气吸式精量播种流水 线 但产品质量不够稳定 在可靠性方面仍需进一 步提高 在蔬菜育苗装备领域 今后应重视包括种子 播前处理 精量播种 出苗育苗等环节在内的装备 成套性技术 适应机械化移栽的育苗技术的研究和 推广 2 4 蔬菜移栽机械 欧美等发达国家注重蔬菜育苗 整地 移 栽各环节的技术配套 已基本实现了蔬菜机械化 移栽 正在向高速化 自动化方向发展 意大利 FERRARI 公司的 Futura 系列全自动移栽机的移栽 速度可以达到每分钟每行 130 株 移栽机械的研究 开发在我国虽然已有很长的历史 也开
13、发了不少型 号的移栽机 但仍以半自动移栽机为主 需人工取 苗放置于输送装置或栽植器 因此存在人工辅助劳 动量大 移栽效率低的问题 移栽速度仅每分钟每 行 30 45 株 另外 由于育苗方式不配套 种植 农艺不规范 整地质量差等原因 机械移栽的质量 也有待提高 从提高效率的角度来看 今后我国应 注重以下两种提高投苗速度技术的研究 一是针对 穴盘 包括塑料和泡沫两种材质 育苗的自动取 苗 投苗技术 二是针对基质块育苗的人工整排取 苗 自动分苗技术 2 5 蔬菜收获机械 在蔬菜生产作业中 收获是费力最大 耗时最 多的一个环节 据统计 收获作业量约占整个生产 作业量的 40 以上 同时 为了保证蔬菜质
14、量 必须做到适时收获 亦是整个蔬菜生产作业中最辛 苦的工作 根据蔬菜收获部位的不同 可以分为根 菜类收获机 果菜类收获机和叶菜类收获机等 根 菜类收获机主要收获胡萝卜 萝卜等 有挖掘式和 联合作业式两种类型 果菜类收获机目前仅应用于 我国新疆地区加工番茄 辣椒的收获上 但国内外 针对鲜食果菜类收获机械均停留在研究阶段 叶菜 类主要有甘蓝 菠菜 芹菜 大白菜 韭菜等 此 类蔬菜相对较易实现机械化收获 美国 意大利等 国家针对不同类型的叶菜类蔬菜都开发了相应的收 获机 我国上海和江苏等地近年来也开始研究鸡毛 菜 黄花苜蓿 俗称草头 金花菜 等绿叶蔬菜的 机械收获技术 但受蔬菜品种 整地质量 栽培技
15、 术等的影响 绿叶蔬菜收获的机械化进程比较缓慢 黄丹枫 2012 总体来看 美国 日本等世界先进地区的蔬菜 生产机械化的特点主要表现为 区域种植专业化 农艺制度标准化 棚室设施大型化 动力平台专用 化 作业机具多样化 生产全程机械化 徐丽明 2002 陈海涛 等 2005 康国光 等 2013 当前 我国蔬菜产业正着力推进优化区域布局 推进蔬菜 规模化种植 标准化生产 例如 江苏省计划至 2017 年全省将建立 137 个 总面积达 10 万 hm2 150 万亩 的永久性蔬菜基地 这些都为我国蔬菜生产 机械化的发展奠定了良好基础 3 发展蔬菜生产机械化的对策及建议 3 1 深化认识 全面理解
16、发展蔬菜生产机械化的 重要性 加快推进我国蔬菜生产机械化已是形势所迫 但是 全社会还需要从保障蔬菜供应 促进农民增 收 发展现代农业等方面进一步增强对蔬菜生产机 械化紧迫性和重要性的认识 首先 构建现代化蔬菜产业体系需要发展蔬菜 生产机械化 通过机械化生产促进蔬菜生产向标准 化 集约化 规模化发展 从而达到提高蔬菜生产 者效益 优化蔬菜生产成本构成 稳定蔬菜供给及 产品质量的目的 进而逐渐形成现代化的蔬菜产业 体系 其次 发展蔬菜生产机械化一方面可以解放农 村劳动力 促进剩余农村劳动力进城务工增收 另 3 3 本期视点 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 201410 140918 0925连页 indd 32014 9 25 21 41 45 中国蔬菜 学术论文下载 www c n v e g o r g 一方面可以提高农业劳动生产率 促进农民省工 节本 增收 两方面意义同样重大 第三 我国蔬菜播种面积占农作物播种面积的 11 9 为了促进我国农业机械化的全面发展 加 快蔬菜生产机械化的发展进程已刻不容缓 3 2 加强调研 科学规划蔬菜生产机械化区域发 展战略 当前 我
