天津市設施農業機械化生產現狀調研

梁學強， 李 琳， 陳 芳， 馮 磊， 郭玉林

（1. 天津市農業發展服務中心，天津 300061； 2. 天津市農業生態環境監測與農產品質量檢測中心，天津 300193）

0 引言

大力發展設施農業是天津市產業融合發展的重點。通過靜海西瓜、薊州藍莓、西青和武清蘿卜等天津特色農產品與鄉村旅游融合，開拓出休閑旅游等多樣化的市場。目前，天津市設施農業園區建設具備相當規模，總面積約46 666.7 hm2，設施蔬菜播種面積占蔬菜播種面積近70%。“十四五”期間天津市將發展設施農業面積66 666.7 hm2，全力打造“一環、兩翼、三區”的設施農業發展新格局。其中，“一環”指建設天津環城4 區高檔設施農業產業帶；“兩翼”指打造濱海新區、寧河區、東麗區“東翼”果蔬產業帶，武清區、西青區和靜海區“西翼”傳統優勢蔬菜產業帶；“三區”是發展薊州特色設施作物聚集區、寶坻外向型設施作物聚集區和武清北部京津保供設施作物聚集區。設施農業建設將與農業結構調整、“菜籃子”產品穩產保供、農民增收致富有機結合。

開展設施農業機械化生產現狀及技術水平調研，對促進天津市設施農業新發展格局的形成，促進天津市都市現代農業健康發展具有十分重要的意義。本文通過調研掌握天津市設施農業生產情況，發現農業生產過程中耕、種、收、運等機械化發展的薄弱環節，探討影響天津市設施農業在發展和生產中問題產生的原因，從而為農機化技術裝備更好地支持設施農業規模化、機械化的發展提供引導，促進農機農藝結合、優勢互補、協同發展。與此同時，還可以找準農機服務農業的切入點、結合點和發力點，在提高設施園區農業生產勞動效率、降低人工作業成本、保障農產品生產質量等方面具有重要作用。

1 調研情況

2021 年對天津市設施農業生產情況，采用入戶調查和電話詢問相結合的方式開展調研。調研范圍包括薊州區、寶坻區、武清區、寧河區、靜海區、濱海新區、西青區和北辰區8 個區，在能夠充分體現設施農業發展水平的農業種植園區開展數據采集工作，主要采集耕整地、播種、收獲、環境調控、從業人員等方面的數據。以此為基礎，研究分析設施農業機械化水平、設施標準化建設水平、管理信息化水平、人員職業化水平等影響設施農業發展的指標因素。

1.1 設施農業機械化水平

設施農業機械化水平評價指標體系設一級指標1 個，即設施農業機械化水平（A）。體系中設置二級指標7 個，包括耕整地機械化水平（A1）、種植機械化水平（A2）、植株調整與采收機械化水平（A3）、施藥機械化水平（A4）、運輸機械化水平（A5）、灌溉追肥機械化水平（A6）和環境調控機械化水平（A7）。具體評價方法參照NY/T 1408.6－2016《農業機械化水平評價第6 部分：設施農業》的相關規定。

設施農業機械化水平A按式（1）計算。

耕整地機械化方面主要調研土壤栽培溫室，使用任何一種耕地或整地機械均認為是全部栽培面積實現機械化。調研過程中發現，隨著機械化水平的發展，耕地或整地機械以微耕機或者田園管理機為主，將來會以大棚王等小型拖拉機為主。小型拖拉機作業效率和技術成熟度越來越好，逐步提升其在設施農業生產中的地位，其重要程度逐步增加。

種植機械化方面主要調研蔬菜播種和蔬菜移栽機械，如使用其中任何一種機械實施作業，則認為全部設施作業面積實現種植機械化。當前市場上，各農機生產企業加大了設施蔬菜種植機械的研發力度，小型蔬菜精量播種機械逐步提高性能，得到廣大種植戶的認可。在蔬菜移栽方面，當前仍缺乏適應日光溫室生產的蔬菜移栽機。

施藥環節主要調研目前設施農業生產中各類施藥農業裝備的應用情況，結果發現自動化施藥裝備的應用很少，主要集中在建設水平高的設施農業示范園區。在設施農業生產植保環節仍以背負式噴霧機械的應用為主。

設施農業生產的植株調整與采收環節仍然是當前設施農業發展的一個難點，是當前的瓶頸，該環節實現機械化作業的難度比較大。

運輸環節，由于受到棚室空間的限制，目前研發的設施蔬菜運輸設備適用性、實用性還不能很好滿足實際農業生產的需求。

灌溉施肥環節，隨著天津市農業部門對水肥一體化技術的宣傳推廣，設施農業種植戶逐漸意識到該技術的優勢，灌溉和追肥機械的設施應用面積逐步擴大，灌溉追肥機械化水平正在逐年提高。

環境調控機械化方面主要圍繞電動卷簾機和電動卷膜機開展調研。目前，天津市絕大多數日光溫室均配備了電動卷簾機。隨著物聯網技術在農業生產上的應用和發展，在少數設施園區已經開展了環境因子自動化控制系統及技術的應用。隨著技術的成熟，自動化控制是未來設施農業發展的一個重要方向。

天津市設施農業機械化水平如表1 所示，總體機械化水平為41.96%。

表1 設施農業機械化水平Tab. 1 Mechanization level of facility agriculture單位：%

1.2 設施標準化建設水平

設施標準化建設水平是指設施種植農業園區按照國家標準、地方標準或者企業標準中任何一個標準進行建造的面積占設施總面積的比例。

設施農業建設的標準化影響農業機械在設施農業生產中的應用。天津市設施農業標準化建設水平為100%，其中日光溫室占62.1%、連棟溫室占1.5%、塑料大棚占36.4%，均采用相關標準進行建設。采用國家標準（部頒標準）建設的占6%，采用地方標準建設的占36.7%，采用企業標準建設的占57.3%。各地地理環境不同、生產特點不同，設施農業的建設也有所不同，天津市設施農業更多地按照地方標準和企業標準進行施工建設。

1.3 管理信息化水平

管理信息化水平是指設施園區內應用物聯網裝備技術進行農業生產管理的總面積占設施總面積的比例。本次調研中，物聯網裝備技術分為僅應用監測技術和應用監測與控制一體化技術的裝備應用面積，二者有其一即認為實現管理信息化。

調研結果顯示，天津市設施農業管理信息化水平為6.3%，說明目前天津市的設施農業種植園區應用物聯網裝備技術進行農業生產的水平還很低，僅有個別設施農業種植園區開展了應用物聯網技術的試驗示范。隨著5G 時代的到來和網絡的發展，智慧農業生產技術將逐步應用于農業生產，設施農業生產的智能化也是一個必然的發展過程。物聯網技術應用的試驗示范，會逐步提高設施種植戶對農業生產管理自動化、信息化的認識，極大節省人工勞動成本，提高生產效率和管理效率。

1.4 從業人員結構

從業人員結構方面調研主要涉及年齡、學歷、性別等數據。如表2 所示，從業人員的素質反映種植戶對農業生產新技術掌握和應用的能力，一定程度上會影響設施農業生產水平發展。調研數據顯示，男性從業人員比例為50.1%，女性從業人員比例為49.9%；40 歲以下從業人員比例為16.4%，40～60 歲從業人員比例為67.4%，60 歲以上從業人員比例為16.2%；高中以下學歷從業人員比例為75.9%，中專、大專學歷的從業人員比例為20.6%，本科以上學歷的從業人員比例為3.5%。

表2 從業人員結構匯總Tab. 2 Summary of practitioner structure

2 存在的問題

2.1 機械化水平短板突出

調研發現，在設施內耕地機械的應用水平達到100%，主要以微耕機為主。但用于開溝起壟的大功率整地機械較少，主要原因是需要的動力較大，而大棚王等小型拖拉機的使用還不廣泛。

薄弱環節主要集中在種植機械和采運機械上。在日光溫室內進行蔬菜移栽仍然以人工為主，受到目前種植農藝要求的限制，沒有適用的蔬菜移栽機可供設施農業應用。在設施內應用采收機械或運輸機械的概率基本為零，沒有相應的采收或運輸機械適用于設施農業。設施（主要是日光溫室）內作業空間狹小，限制了大型農機具的作用發揮，而研發小型設施蔬菜采摘、移栽和運輸機械需要企業既達到農藝要求，又滿足作業空間要求，難度相對較大。

2.2 管理信息化水平低

天津市設施農業園區應用物聯網裝備技術進行農業生產的水平還很低，而且裝備的物聯網設備在實現監測功能上問題不大，但是很少有采用控制終端設備作業的設施園區。

（1）應用物聯網信息技術進行農業生產管理需要能夠熟練使用計算機操作平臺的操作人員，而目前天津市設施園區從業人員年齡較大，學歷水平比較低，接受新鮮事物的能力較差，在一定程度上制約了管理信息化技術的應用。

（2）物聯網裝備在應用過程中還存在系統不穩定的現象，傳輸網絡信號不穩定導致終端數據出現上傳不及時現象，影響用戶使用的信心。

（3）物聯網設備維修服務不及時，物聯網設備生產企業多以外地為主，當設備出現故障時，售后維修服務跟不上，一定程度上也影響了園區使用的積極性。

2.3 人員職業化水平低

天津市設施園區從業人員職業化水平還比較低，年齡結構相對較大，學歷水平較低。

（1）盡管一些區縣的農民職業化教育工作經驗可以借鑒，但天津市設施農業的職業化教育還不夠普及。

（2）園區管理者對職業化培訓教育的重視程度不夠，從業人員本身知識更新意識不強，還沒有真正認識到職業培訓給農業生產帶來的好處，存在認為憑老一輩經驗從事農業生產綽綽有余的認識。

（3）技術人才的引進比較困難。在從事農業生產的人員中，低年齡結構的人群較少，不易接受農業農機新技術，而且園區的人員薪資待遇相對比較低，對低年齡結構的從業人員沒有吸引力。

3 相關建議

3.1 加大投入

加大科技投入，通過聯合攻關、技術引進、試驗示范等方式解決設施農業發展的瓶頸問題，補齊短板。

（1）設立科技專項，引進天津市設施農業急需的裝備技術，提升設施農業裝備水平。

（2）農機部門把重點放在研發、引進、示范精細耕整地機械、深耕松土機械、蔬菜播種機械和移栽機械上，并制定相關作業技術規范，方便農民使用[1-3]。

（3）加強農機農藝融合，探索新的農藝種植模式，促進設施農業生產宜機化作業，教育培訓農民改變傳統種植模式，使現代農業裝備切實發揮作用[4-6]。

3.2 加強引領

結合天津市“十四五”規劃，在“一環、兩翼、三區”的設施農業發展新格局中，農機部門要進一步加強農機新技術、新裝備的宣傳和示范，加強技術指導，發揮農業科技項目的推動作用。通過新裝備和新技術的應用，重點發展“物聯網+現代農業”和“ 物聯網+智能農機裝備”，提高設施農業園區的現代化水平。加強農機、農藝融合，促進農機農藝新技術的推廣應用，實現規范化、標準化生產，建設高水平的現代設施農業園區[7-11]。

3.3 完善培訓

充分發揮好農民職業培訓機構的培訓職能，加大農業從業人員的職業資格培訓力度，做到農民從業人員職業教育全覆蓋，切實提升農業從業人員的農業生產技術能力和水平。

3.4 引進人才

設施園區經營者積極實施優惠措施，吸引高學歷專業人才，鼓勵其發揮專業優勢，積極投入設施農業生產和管理實踐，提高園區管理人員對農業規范化生產的認識，提升設施農業生產的現代化水平[12-13]。

4 結束語

天津市設施農業機械化水平逐年提升，正在向天津市農業機械化發展“十四五”規劃的目標穩步前進，但也存在許多短板弱項和發展瓶頸。農業農機部門對新技術的推廣應用，種植機械化和灌溉追肥機械化水平可以得到迅速提升。對農業從業人員和基層農技人員開展技能培訓，提升農業從業人員素質和應用新技術的本領，可以加快提升天津市設施農業機械化水平，實現天津市“十四五”規劃中提出的“一環、兩翼、三區”的設施農業發展新格局。