蔬菜机械化生产亟需强化农机农艺融合2013年全国蔬菜播种面积2亿hm2，在种植业中位居第二；总产量7亿t，居农产品之首。然而，在蔬菜产业快速发展和需求不断提高的同时，制约蔬菜生产发展的种种因素也日益显现，其中比较突出的就是劳动力成本问题。由于农村高素质劳动力的不断流失，用工贵、用工难的问题在蔬菜生产中更加突显。有研究表明，近10年来我国蔬菜生产成本年均涨幅在10%以上，而雇工成本年均涨幅达18%，至2012年雇工成本已占到蔬菜生产总成本的59%[1]。解决蔬菜生产的雇工成本问题，最终途径在于实现机械化生产[1]。与大宗粮食作物相比，蔬菜机械化进程严重滞后。截至2012年底，全国农作物耕种收综合机械化水平为57.17%，小麦、水稻、玉米综合机械化水平分别为93.21%、68.82%和74.95%（数据来源于2012年《中国农业机械化年鉴》）。蔬菜机械化水平暂无准确数据，约为20%[2]，远低于粮食作物。然而，蔬菜机械化的复杂程度却远远高于粮食作物，受到复杂农艺、种植分散、装备欠缺等多种因素的制约。下文将从加强农机农艺融合的角度分析目前蔬菜机械化生产现状，以期为加快蔬菜机械化发展进程提供依据。1蔬菜生产农机农艺融合现状1.1育苗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，其中前者主要包括塑料穴盘育苗和泡沫穴盘育苗。机械化作业对育种的要求主要有：种子包衣、丸粒化，以适应自动化精量播种；株型紧凑、生长整齐，以便于机械化移栽；同时还要满足顶出式、针爪夹取式、人工拔取式等不同取苗方式的要求。然而，目前蔬菜育种方面的研究工作主要集中在杂交育种、抗病虫害、提高品质和产量等方面，鲜有关于适应机械化移栽的育种工作的相关报道[3]。我国关于精量播种机械的研究刚刚起步，由于我国蔬菜种类繁多，种子形状、大小千差万别，对播种机械的适应能力有较高的要求。另外，受到种子丸粒化、播种机械稳定性、排种精度等技术的制约，机械化播种在我国蔬菜实际生产中的应用并不多。今后除了加强播种机械及相关技术的研发外，还应重视包括种子播前处理、育苗基质、苗期管理在内的适应机械化作业的育苗技术的研发和推广工作。1.2耕整地土壤耕整是蔬菜田间生产的先导，耕整地质量直接关系到后续环节机械化作业能否顺利进行：与粮食作物不同，蔬菜生产耕整地除了施肥、耕作外，还需要根据蔬菜生产的要求进行起垄、开沟，并按照浅层碎、深层粗、耕要深、垄要平、沟要宽的要求进行作业。受到不同种类蔬菜对行株距要求不同以及各个地区气候环境、种植习惯不同的影响，我国蔬菜地的垄形差别很大，以垄面宽度为例，部分散户为50cm左右，而在大型蔬菜生产基地，这一指标可以达到170cm甚至更高：这导致了一系列问题，如拖拉机、移栽机等机具的轮距适配，起垄机的起垄尺寸，移栽机的作业幅宽和行数、行距等。目前，我国蔬菜耕整地机械化技术已比较成熟，相关机具已广泛使用，该环节机械化水平是整个蔬菜生产过程中最高的。但是，目前在用机具中有较大比例是使用常规大田耕作机具，耕地质量并不能完全达到蔬菜种植的要求，今后应根据蔬菜生产特点开展研发工作。为了方便机械化应用，未来应根据蔬菜品种和地区特点，制定出一系列
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化垄形，并根据此系列标准进行机具适配。1.3移栽移栽是蔬菜生产中劳动力消耗较大的环节之一，目前已有部分蔬菜移栽机面世，但大多在取苗环节仍需要人工辅助，真正的全自动移栽机还很少见到。蔬菜全自动移栽机研发的技术瓶颈在取苗环节，由于蔬菜苗的特殊性，并不能使用如插秧机那样的秧爪进行取苗，可行性较高的取苗方式为顶出式和针爪夹取式，这也对育苗提出了一定的要求，比如育苗基质不能过于松散，以免取苗时基质散开、脱落，同时也不能过紧，以免影响苗的生长。今后在蔬菜移栽方面我国应重视以下两种技术的研究：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。1.4植保目前，我国蔬菜植保作业一般使用通用型植保机械或者人工作业。然而，不同种类蔬菜植株形态差异巨大，成熟状况也不一致，因此对植保作业的要求也不尽相同。比如西兰花叶片宽阔、叶面积较大，普通植保机械自上而下的喷药方式难以使药液到达叶片下面的部分，导致西兰花根部附近的病虫害难以被杀死。茄果类蔬菜由于熟期不一致，植保作业时如果药液落在成熟的果实上，易导致农药残留问题。今后应根据蔬菜生产的特点开发专业的蔬菜植保设备，以提高蔬菜植保的作业质量和作业效率。1.5收获收获是蔬菜整个生产过程中最为费工费时的环节，有研究表明，蔬菜收获消耗的人工约占整个蔬菜生产环节的40%[1]。然而，收获也是整个蔬菜生产过程中机械化率最低的环节。按照采收部位可将蔬菜分为3大类：根菜类、果菜类和叶菜类，这3类蔬菜的收获方式完全不同。根菜类蔬菜收获机械要具有挖掘功能，鲜食果菜类收获机械要具有智能识别和摘取功能，叶菜类收获机械要具有切割功能。目前，根菜类如萝卜、胡萝卜等已有可用机具，但性能并不稳定；新疆加工番茄、辣椒已实现机械化收获，但鲜食类果菜除了采摘机器人外，国内外均处于研发阶段，尚无实用机具；部分叶菜类已有收获机具面世，如我国上海等地已研发出鸡毛菜收获机，但由于叶菜类对品相、成熟度等要求较高，现有的收获机尚不能完全胜任收获作业。因此，实现蔬菜收获机械化还有一段漫长的历程。2促进蔬菜生产农机农艺融合的几点建议2.1蔬菜生产的标准化、规模化和专业化标准化是蔬菜生产的必要条件，只有当垄形、平整度、行株距等要素符合机械化作业的要求，蔬菜的机械化生产才能够顺利开展。当然，这种标准并不是唯一的，其目的是为了改变目前蔬菜种植杂乱无章的现状。针对不同蔬菜种类的农艺要求以及不同地区土壤、气候的特别要求，相关部门可以制定出系列化的种植规范，并引导农机生产企业对照各个系列的农艺参数进行机具适配，最终实现蔬菜生产全程机械化。
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