浙江省榨菜生產全程機械化技術與裝備研究進展

王 濤，費 焱，樓婷婷，張加清

（金華市農業科學研究院，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，具有十分重要的經濟價值和研究價值[1]。浙江省的榨菜自四川引入以來，因產量高，質量好，市場競爭力強，是我國榨菜兩大主產區之一[2]。浙江省榨菜種植主要分布在余姚、慈溪、桐鄉、蕭山、慈溪、瑞安等四十多個縣市[3]，余姚更是“中國榨菜之鄉”。然而，浙江省榨菜生產機械化整體水平低下，專用裝備少，作業質量差，屬于剛起步階段，與榨菜產業快速發展的需要不匹配。因此，開展榨菜生產全程機械化技術與裝備研究，對提升榨菜生產機械化水平、促進榨菜產業可持續發展具有重要意義。

1 浙江省榨菜產業現狀

1.1 浙江省榨菜栽培模式與規模

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，浙南地區的晚稻套作，其中浙北、浙東為春榨菜生產區，浙南為冬榨菜生產區[4]。近年來，浙江省針對榨菜產業進一步發展所面臨原料短缺的問題，提出了基地西進工程，在浙西開發建立浙江省新的榨菜生產基地[5]。由于榨菜生產利用的是冬閑地種植和套種方式[6]，栽培面積發展空間巨大，具有較好的經濟效益和社會效益[7]。據不完全統計，浙江省榨菜年栽培面積2.67萬hm2，年產量達120萬t以上，榨菜原料年加工量100萬t以上，加工后年產值達35億元以上，為滿足城鄉居民消費需要、農業增效和農民增收發揮了巨大作用。

1.2 榨菜全程機械化技術體系

榨菜全程機械化技術主要包括種子加工、耕整地、種植、田間管理、收獲、儲藏運輸和產后加工等環節，各環節機械化水平差異較大，其中耕整地、田間管理、儲藏運輸、產后加工等環節，一般采用通用機械，機械化程度相對較高；而種子加工和種植等環節機械化程度較低，收獲環節機械化幾乎空白。另外，不同區域機械化程度差異也較大，浙北等平原種植區，機械化程度相對較高；浙西、浙東等丘陵山地種植區，機械化程度相對較低。因此，榨菜全程機械化技術發展的重點是薄弱環節和丘陵山地的機械化。

2 浙江省榨菜生產機械化技術與裝備現狀

2.1 榨菜種子加工技術與裝備

榨菜種子收獲后，需要經過一系列的加工，提高種子的凈度和發芽率以及后續機械播種質量，更有利于防治病蟲害和達到播后苗壯，是種子商品化過程中不可缺少的重要環節。榨菜種子加工裝備主要包括種子清選機和種子包衣機。

2.1.1 種子清選機。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定尺寸范圍的種子和較輕的籽粒種子，清選機按照不同原理主要包括風篩式清選機、窩眼式清選機和比重式清選機，可選用機型為奧凱5XL-100蔬菜花卉清選機（圖1a）、奧凱5XW-100窩眼清選機（圖1b）和奧凱5XZ-100比重式清選機（圖1c）等。

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

圖2 種子包衣機

2.2 榨菜種植技術與裝備

榨菜種植是榨菜生產的關鍵環節，需按照榨菜農藝要求進行種植，為豐產做好基礎。目前，榨菜種植存在直播和育苗移栽兩種模式，涉及相關的種植裝備主要包括直播機、穴盤育苗播種機和移栽機。

2.2.1 榨菜直播機。近年來，國內多家科研單位和農業技術推廣部門對榨菜直播技術進行了探索和研究，采用直播技術具有省工、節本、減輕病毒病發生等優點，具有明顯成效，是未來榨菜種植的發展趨勢。目前，寧波多個榨菜種植合作社引進了多臺直播機用于榨菜直播試驗，榨菜機械化直播技術日趨成熟。直播機可分為機械式直播機和氣力式直播機，可選用機型為康博2BS-JT10精密蔬菜播種機（圖3a）和德沃2BQS-8X氣力式蔬菜精密播種機（圖3b）等。

圖3 榨菜直播機

2.2.2 穴盤育苗播種機。穴盤育苗具有出芽率高、幼苗根系好、無緩苗期等優勢，穴盤育苗播種機是實現穴盤育苗的關鍵裝備之一。目前，常用的穴盤育苗播種機包括半自動播種機和精量播種流水線，可選用機型為韋恩SQM200型半自動播種機（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

2.2.3 榨菜移栽機。浙江大田春榨菜栽培技術要求：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為主，沒有專門用于榨菜的移栽機。移栽機械可分為半自動移栽機和全自動移栽機，針對浙江省春榨菜種植農藝和秧苗物理力學特性，較為適用吊杯式移栽機和全自動移栽機。可選用機型為鼎鐸2ZB-2自走式吊杯移栽機（圖5a）、井關PVHR2蔬菜移栽機（圖5b）和洋馬PF2R自走式全自動移栽機（圖5c）等。

圖5 榨菜移栽機

2.3 榨菜收獲機

榨菜收獲作業量大、強度高，收獲作業量占整個生產作業量的40%以上，而我國的榨菜機械化收獲基本屬于空白階段。針對這一情況，國內一些科研單位和企業對榨菜收獲機進行了初步的探索，并且取得了一定研究成果[8-11]，如金華市農業科學研究院（圖6a）、農業農村部南京農業機械化研究所（圖6b）、重慶市農業科學院（圖6c）和寧波特能機電有限公司（圖6d）等，但都還處于科研樣機研制和試驗階段，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，尚未進行批量生產上市。

圖6 榨菜收獲機

3 榨菜生產機械化技術與裝備發展面臨的問題

3.1 農機農藝融合度差，裝備需求側復雜

浙江省榨菜種植區域廣泛，地形復雜多樣，各地獨特的土壤氣候條件和耕作栽培模式導致目前為止還沒有形成統一規范的專業化、機械化、標準化的栽培模式。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，農藝相差巨大，榨菜機械化裝備農藝需求側復雜。榨菜栽培模式的多樣化和不統一，導致榨菜機械化裝備在全省各地的適應性不經相同，機械化作業質量與效率均不高。以直播機為例，浙北平原地區地勢相對平坦，地塊相對較大，可以選擇較大型蔬菜直播機進行作業；而浙南地區多為丘陵緩坡地形，地塊相對較小，只能選擇小型直播機進行作業。

3.2 成熟適應裝備缺乏，關鍵環節裝備亟待攻關

近些年來，榨菜種植戶與農機推廣部門廣泛將直播機、移栽機和田間管理機等廣義蔬菜作業裝備應用于榨菜生產中，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的特點，存在可靠性、適用性不強、關鍵作業性能指標不能滿足生產等問題，如直播機播種均勻度低、移栽機移栽損傷率高及作業效率低等。在收獲等關鍵作業環節，目前還停留在專利申請和樣機試制過程中，還經不起長期生產實踐檢驗，尚未有能廣泛推廣應用的機型，基本依靠人工進行作業。

3.3 相對市場較小，農機企業興趣不大

榨菜與水稻、玉米等大宗糧食作物相比，作業裝備存在市場絕對量小、技術不成熟等問題，農機企業對這類裝備興趣較小。當下，大部分的農機企業為短時間內實現更多利潤，在農機購機補貼政策力度不斷增加的背景下，大力研發生產大型通用的農機產品，如水稻收割機和玉米收獲機等；而類似于榨菜作業裝備這種短期內經濟效益難以明朗的“專精特”裝備，農機企業內生動力不足。從技術角度來看，榨菜作業裝備比大宗糧食作物作業裝備起步晚，技術尚未完全成熟，需要做大量的試驗、中試和改進工作，進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，這往往使農機企業望而退步，使處于產品初期的新技術停滯于實驗室階段，造成研究工作的巨大浪費，更嚴重影響榨菜生產機械化進程。

4 對策建議

4.1 加強理論基礎研究，攻克核心關鍵技術

開展榨菜種子、植株和莖瘤等物料機械學特性、栽培模式與作業裝備適應性、作業方式和結構對作業質量的影響等方面研究，為榨菜作業裝備的研發和技術推廣提供基礎支撐；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部件進行創新，研究裝備及其核心作業部件的適應性和可靠性，進而提高裝備的作業質量和效率。

4.2 加強協同作用，促進農機農藝相融合

農機農藝融合既是基礎性工作，又是提升工程[12]。根據省內幾大主產區的地形地貌、土壤類型、氣候條件、榨菜品種、栽培模式，篩選研究制定高產高效適宜機械化作業生產的農藝規范。裝備開發與農藝部門聯合攻關，建立由政府部分牽頭，農業科研推廣單位、農機企業、生產主體參加的協調組織，形成農機和農藝科技人員開展技術研討交流的平臺。各級政府重點扶持榨菜農機農藝融合的課題，提高標準化種植程度，為榨菜作業裝備開發與推廣奠定基礎，進而提高榨菜生產機械化水平。

4.3 加大財政投入，實施創新驅動

農機裝備具有不同程度上的公共產品的兩大特征：非排他性和非競爭性，需要政府投資以保證農機裝備的有效供給[13]。農機企業是農機裝備有效供給的主體，需要政府資金投入和政策保障，經費適當向以榨菜為代表的經濟特色作物農機裝備傾斜，提高補貼標準，在金融和稅收方面政府給予創新產品以優惠，使農機企業能感受到政府的支持。將先進適用的榨菜作業裝備研發列入各級政府科技項目，以項目資金帶動科研院所和企業進行農機裝備尤其是關鍵作業環節裝備的研發及產業化，降低研發風險，提高科技成果轉化率。

4.4 加強智能技術應用，加快裝備智能升級

榨菜等經濟特色作物作業工況相對比較復雜，單一的機械結構形式和較低的智能化程度無法滿足作業要求。突破智能感知、智能導航、智能調控作業和智能管理等技術，推動5G、大數據、人工智能等在作業裝備研發設計、生產制造、經營管理、市場服務等各環節應用，集成開發智能種子加工機、智能種植機、智能收獲機等系列智能作業裝備，提高作業質量和作業效率，建立病蟲害監測與防控治理體系，促進榨菜作業裝備向智能化方向發展。

5 結語

浙江省是我國榨菜的主產區之一，然而，浙江省榨菜生產機械化水平低下，提高榨菜生產裝備技術水平迫在眉睫。目前，浙江省榨菜機械化生產處于起步階段，主要制約因素在于農藝多樣性導致裝備需求側復雜、成熟適應裝備缺乏、關鍵環節作業裝備空白、相對市場較小導致農機企業興趣不大。提高榨菜機械化作業水平，要加強理論基礎研究，攻克核心關鍵技術；加強協同作用，促進農機農藝相融合；加大財政投入，實施創新驅動；加強智能技術應用，加快裝備智能升級。