綠葉蔬菜主要機械化生產環節技術集成與應用

孫月星

（上海市農業廣播電視學校，上海市 201620）

0 引言

上海作為國際化大城市，目前常駐人口2 500萬人左右，城鎮化率接近90%，土地資源稀缺，蔬菜等重要農產品自給率不斷下降，據統計，2019年上海蔬菜自給率僅40%，保障“菜籃子”產品有效供給的壓力加大[1]。傳統蔬菜生產仍然以人工為主，用工難、用工貴成為蔬菜產業發展的瓶頸，蔬菜從業人員對蔬菜生產機械化有著較大的需求。上海現代農業“十三五”規劃中提出上海市要以保障城市供應為目標，繼續實施菜籃子市長負責制，加強與完善設施菜田建設，規劃保持33 300 hm2蔬菜生產能力，穩定14 000 hm2綠葉蔬菜種植面積的目標要求。自2011年以來，通過引進消化吸收國內外相關蔬菜機械設備、在綠葉蔬菜耕、種、收、植保等各環節進行試驗示范和推廣。

為突破蔬菜產業發展的重點難點，上海以需求為導向，聚焦綠葉蔬菜產業，聯合上海市農業科學院、農機、農藝推廣部門、種業企業等多部門、跨層次組成綠葉蔬菜產業技術體系，在“十二五”期間致力建設了從品種選育到生產銷售的一體化的技術體系，現在已經完成了第一輪的建設任務。在“十三五”期間，面對上海郊區的綠葉蔬菜生產轉型發展的“瓶頸”和“短板”，立足綠葉蔬菜產業技術體系，農機農藝不斷融合創新，從而推進綠葉蔬菜機械化作業不斷往科技化、便利化、模式化方向發展。

1 技術路線

以主要綠葉蔬菜品種為生產對象，開展機械化耕翻、機械化作畦、機械化播種、機械化收割等關鍵生產環節，考察作業生產效率、其與傳統生產方式之間產量的差異等，進而進行機械化生產技術集成，形成相應品種機械化生產技術方案（圖1）。

圖1 技術路線

2 綠葉蔬菜品種選擇

在適合本地區生態條件、種植制度的青菜、雞毛菜、光桿茼蒿、廣東菜心、米莧、杭白菜、生菜、菠菜等主要綠葉菜品種中，選擇適合機械化栽種、采收的品種。通過近年來試驗示范，青菜和雞毛菜（圖2）品種有機收一號、花王、抗熱605、新場青、四月慢、五月慢、新夏青、矮腳青等，光桿茼蒿品種有地尖葉、雞腳茼蒿等，廣東菜心主要有油綠80天等，米莧品種主要有上海白米莧、紅米莧等，杭白菜品種主要有早熟5號、瑞奇快菜、抗熱9號等，上述品種基本適合我市機械化生產。綠葉蔬菜機械化收割現場（圖3）。

圖2 雞毛菜機械化播種

圖3 綠葉蔬菜機械化收割現場

3 蔬菜生產機具遴選

通過實際生產試驗驗證，選擇適合上海地區使用的農機具，如果設施菜田土壤鹽漬化較為嚴重，建議通過深耕機進行深耕，耕深40 cm以上。根據農藝需要，若不需深耕，清理田塊表面的殘茬和雜草后，用蔬菜田專用滅茬機進行滅茬旋耕，也可使用具有相同功能的復式機具作業，或可采用鏵犁深翻后旋耕，深度在15 cm以上，耕后作業質量達到無較大土塊。

播種前作畦，采用大棚王懸掛式作畦機或手扶式作畦機進行作畦。作業質量達到畦面土壤顆粒直徑不超過3 cm，畦面平整筆直，畦與畦之間壟溝寬度一致，無相互干涉導致畦面坍塌。播種環節采用大棚王懸掛式播種機或手扶式播種機，播種幅寬依據作畦機作畦幅寬確定，播種前把機器調整到待播狀態，各播種箱放上足量種子，然后進行試播，仔細檢查蔬菜播種機各播種行，是否出現漏行、缺行等現象。操作手扶式播種機時，操作者應盡量在壟溝里面行走，盡量避免雙腳踩壓畦面。采收采用苗菜收獲機，收獲幅寬要大于畦面寬度，輪間距與畦面溝間距一致。根據上述要求，通過試驗，遴選如下蔬菜機械，深耕機械選擇了1種機型，滅茬旋耕機械選擇了2種，播種機械選擇了4種，收割機械選擇了1種（表1）。

表1 篩選的各環節機型及描述

4 機械化作業與傳統生產方式比較

應用遴選機具開展了雞毛菜、小青菜、廣東菜心、光桿茼蒿、菠菜等綠葉菜機械化技術的生產應用，應用總面積共累計約1 800 hm2。開展蔬菜生產機械作業與傳統種植方式對比試驗，包括機械化深翻、機械化滅茬旋耕、機械化作畦、機械化播種以及機械化收獲5個環節。各機具作業環節工作過程中，嚴格按照農藝要求進行作業，比如深耕環節，耕深達到40 cm以上，在作畦環節，畦面平整度、畦面寬度、畦面高度均達到種植要求；在播種環節，播種前進行試播，科學計算出播種量后，再進行大面積播種；在收獲環節，按照商品性要求進行機械收割。

此外，還將機械化的播種用種量及各環節蔬菜產量進行對比（表2，表3，表4）。經試驗得出：5項環節機械化綜合水平是傳統種植方式的19.48倍，機械化播種較人工撒播平均節種為34.8%，綠葉蔬菜產量機械化與傳統方式相比產量基本持平。

表2 作業工效比較

表3 用種量比較

表4 產量比較

5 結語

1）通過試驗比對證明，本文遴選的蔬菜機械能夠適應本市主要綠葉菜機械化生產的需要，對各關鍵生產環節進行技術集成與應用是可行的，形成了適用于小型設施菜田，主要是8 m管棚的作業技術模式。即以14.7～25.7kW“大棚王”四輪拖拉機為主要動力配套，應用在青菜、雞毛菜、光桿茼蒿、廣東菜心、米莧、杭白菜、生菜、菠菜等綠葉蔬菜生產上，集成機械化耕整地、機械化起壟作畦、機械化播種移栽、部分菜品機械化收獲、機械化水肥一體等技術，分別形成了以大棚王拖拉機為配套動力的懸掛式作畦機作業模式和以手扶式作畦機為主要機型的1.1 m畦面幅寬作業模式（圖4）。

圖4 手扶式作畦機

2）通過對傳統人工作業和機械化作業進行比較，機械化作業的效率相對傳統人工作業較大提升，同時還減少了人工作業的勞動強度，機械化生產的大面積應用能夠最大限度解決用工難、用工貴的問題。

3）由于過去經濟發展水平不高和歷史的局限性，上海地區傳統設施大棚在建造時較少考慮機械化作業，造成目前機械化作業與傳統設施大棚不匹配的問題，機械化優勢受到限制，建議在設施大棚宜機化改造方面加大投入。設施大棚內機械化耕整地作業現場（圖5）。

圖5 設施大棚內機械化耕整地作業現場

4）在機器使用和機手操作安全方面，農機操作人員必須熟悉農機安全生產的法規、規章，經過農機培訓且達到相應的操作技能的資質（若有）方可進行生產作業，并按照農機操作規程進行操作。對投入生產作業的蔬菜機械必須先進行檢查、保養、緊固、調試，達到良好的技術狀態，還必須有可靠的安全防護設施。基于此，必須通過培訓，達到補足農機推廣最后“一公里”的短板的目的，通過“理論+實訓”的方式，各農機企業技術人員授課，各操作手分組操作輪訓，提高機手操作技能。