農業農村部南京農業機械化研究所農業資源開發與設施農業工程技術中心主任陳永生
中央高度重視發展設施種植業
2022年中央一號文件:加快大馬力機械、丘陵山區和設施園藝小型機械、高端智能機械研發制造并納入國家重點研發計劃予以長期穩定支持。開展農機研發制造推廣應用一體化試點。加快發展設施農業。因地制宜發展塑料大棚、日光溫室、連棟溫室等設施。
農業農村部落實中央一號文件措施:建設一批主要農作物生產、規模養殖和設施農業全程機械化示范縣,打造一批農機農藝融合高標準應用基地,集成推廣全程機械化生產先進適用裝備。
2022年全國農業機械化工作會議。會議強調,要樹立大食物觀,緊貼實際需求加快提高農機裝備水平,強化糧食生產、大豆油料擴種、設施種養等機具保障,為牢牢守住保障國家糧食安全和不發生規模性返貧兩條底線作出貢獻。
“十四五”全國農業機械化發展規劃:2025年,設施農業機械化水平達到50%以上。
當前我國設施種植機械化已從起步轉入加快發展的新階段
在抵御自然災害、保障蔬菜供應穩定,提高生產效率、降低蔬菜生產成本,減產水肥藥投入、提高蔬菜生產品質等方面,蔬菜生產機械化發揮著至關重要的作用。
根據“農業機械化水平評價 第6部分:設施農業”(NY/T 1408.6),我國每年都發布全國設施農業(即設施種植業)機械化水平統計結果。2014年為30.1%,2018年為35.9%,4年間共提升5.8個百分點,平均每年只提升了1.45個百分點。同期主要農作物耕種收綜合機械化水平由61.60%提升到69.10%,年均1.875個百分點。這表明起步階段,設施種植機械化水平提升較慢。但2021年設施種植機械化水平已達到 43%,較2018年,年均提升了2.37個百分點,顯示近三年蔬菜機械化發展加快。照此速度,2025年我國設施種植機械化水平總體達到50%以上的目標是可以實現的。
設施種植機械化的薄弱環節是在收獲和種植,機械化水平只在10%~20%左右。
總體來說,當前我國設施種植機械化已從起步轉入加快發展的新階段,但距產業需求還有較大差距,也是全程全面、高質高效農機化發展中薄弱且分量很重的一個短板,亟需補齊。
我國設施種植機械化發展過程中,當前或今后一個較長時期內,仍會普遍存在“無機可用、無好機用、有機難用”即所謂“三機并存”的現象。這是由于以蔬菜為代表的設施種植特殊性、復雜性等原因所決定的。
“無機可用”。比如蔬菜生長過程中的整枝、打葉,一些果實的采摘等等,因為作業對象的差異性、作業要求的精準性等因素,對機器替代人工作業提出了很大的挑戰,即使有國際上也不可能短期內解決。此外,當前我國在對秧苗適應性好的自動移栽、快速移栽機械,對多品種蔬菜適應性好的低損高效收獲機械等方面還有很多空白需要填補。
“無好機用”。近十年來,我國蔬菜生產機械研發、制造有了長足進步。在蔬菜耕、種、管、收,以及收獲后預處理和加工等環節方面,都有很多國產機具在推廣應用。但客觀來講,與國外機具相比,很多國產蔬菜裝備在作業質量、作業效率,機具性能穩定性、使用壽命等方面還存在較大差距,需要進一步提升裝備制造質量。
“有機難用”。相對而言,現階段該問題在我國表現得更為突出。一方面因為設施宜機化、種植規范化方面存在很多制約因素,造成機器不配套、進不了棚、下不了地。另一方面因為機手隊伍不穩定、素質差,專業化、社會化服務機制不健全等因素,造成機具閑置用不上、不會用,或機器維保難、修理難等情況出現。
蔬菜生產中農機農藝融合有新進展
2021年5月,農業農村部特色經濟作物全程機械化專家指導組蔬菜專業組成立。專家組由農機研發推廣、蔬菜種植方面的10位專家組成。
農業農村部蔬菜生產機械化專家指導組成立以來,2021年先后在山東、上海、寧夏等地組織5場全國性蔬菜生產機械化推進活動,有論壇交流、機具測評、農機田間日等多種形式。在開展試驗示范的基礎上,遴選適宜機具,總結技術路線,提煉生產模式,專家組提出了14個蔬菜適宜品種全程機械化生產模式與典型案例,2022年3月,部農機化司正式發文在全國推介。這將為推動我國蔬菜種植標準化、生產全程機械化發揮示范引領作用。
國家大宗蔬菜產業技術體系自2020年底以來,已組織2次全國性蔬菜生產農機農藝融合研討會。
典型蔬菜生產農機農藝融合有實效
南方設施綠葉類蔬菜標準化種植模式
江蘇、上海、湖北等地,針對雞毛菜、苘蒿、菠菜等綠葉類蔬菜,提出了1.5m壟距的標準化種植模式,并提出了小型和大中型二種機具配置方案。



北方日光溫室茄果類蔬菜東西向種植模式
遼寧、 北京、寧夏等地,針對傳統日光溫室南北向種植不利于機械作業的問題,提出了“東西起壟、寬溝窄壟、寬行密植”的東西向種植模式,大大提高了勞動生產率,而且還能保證蔬菜產量和品質不降低。


甘藍類蔬菜宜機化種植模式
江蘇、北京、湖北等地,針對結球甘藍、花椰菜、青花菜等甘藍類蔬菜種植區域廣、品種多、差異性大的情況,遵循利于優質穩產、配套共用、機具作業三原則,提出了平作、一壟單行、一壟窄雙行、 一壟寬雙行和一壟四行等5種種植模式,已獲得行業內的廣泛認同。 各地可以結合實際選擇采用某一模式,各類機具生產商也可據此統籌設置機型系列。
研推用一體化,加快推進設施種植機械化
中央一號文件指出,開展農機研發制造推廣應用一體化試點。這對加快推進設施種植機械化而言,可謂切中要害,指明方向。以蔬菜生產為例,種類多、環節多、要求高,種植模式多、農藝不規范,適用機具少、購置成本高,條塊分割多、形成合力難等問題,嚴重制約了蔬菜機械化快速發展。必須從系統工程的角度,推進農機、農藝、設施、農田、農業經營方式協同協調,由點及面,典型帶動,區域一體化推進。建議從構建“一體化導向目標、一體化融合措施、一體化成套裝備、一體化服務實體”四個層面去推動落實。
一體化導向目標,就是著眼于設施種植全程機械化,結合分區域、分產業、分品種、分環節推進農業機械化發展工作總任務,選擇區域主導產業、典型試點,在合作機制建立、目標任務設計、示范基地建設等方面,要突破行業、部門、單位之間的分割界限,農機研推用各方形成一體化統籌推進的共同目標。
一體化融合措施,就是著眼于“農機—農藝—設施”三配套,從生產模式、作物品種、種植農藝、園區規劃、設施結構、作業機具、生產規范等方面要相互配套融合,形成一體化、標準化的落實措施。
一體化成套裝備,就是著眼于設施種植全程機械化解決方案,根據不同作物種類、生產規模和經濟條件等因素,創新研發、優化提升、集成配套相結合,提出相對完整配套、先進程度不一的幾種機具配置方案,便于面上推廣。對蔬菜生產而言,當前和今后一個較長時期內,都應重視和支持省力化、機械化、信息化、智能化裝備技術發展的“四化并行”。
一體化服務實體,就是著眼于設施種植機械化穩定發展機制,探索專業化、社會化服務組織支持政策、建立模式、運行機制,總結和推廣設施種植機械化服務實體的成功經驗。
設施種植機械化發展展望
目前全國農機購置補貼機具15大類中有13類與蔬菜生產相關,基本涵蓋了蔬菜生產所需機具種類,與其他糧棉油作物相比,實踐中,蔬菜種植戶所購機具享受國補的比例還很低。據對國內蔬菜機械主要生產銷售商的調查表明,所銷蔬菜機具中只有10%-20%走補貼程序,40%左右是地方通過項目支持方式,另有約40%完全是種植戶自已購買。主要原因有:一是菜農對購機補貼政策不了解,或認為走補貼程序比較麻煩;二是現有機具品目分檔不細,不能優機優補,限制了菜農選購高性能機具。以蔬菜移栽機為例,近幾年國產機型已有半自動、全自動,單行、雙行和多行,自走式、牽引式、懸掛式等等多種多樣,基本滿足國內需求,但現有移栽機品目還是基于半自動機型,沒有細分。建議以“種植行數、結構型式、取投苗方式(半自動或全自動)”三個參數為劃分依據,細分品目,以體現秧苗移栽機產品的先進性和經濟性。三是還有缺項,如“葉類蔬菜收獲機械”還未納入“全國農機購置補貼機具種類范圍”。事實上,這類機具比已在目錄中的“果類蔬菜收獲機”機具種類更多、更成熟,在生產實際中也已有較多應用。
國際上設施種植機械化水平先進的國家,如以無土栽培模式為代表的荷蘭、以色列,以土壤栽培模式為代表的法國、意大利等國,很多種蔬菜、花卉的絕大部分生產環節都已實現了機械化、自動化,正在向智能化、無人化方向發展。
農業農村部《關于加快推進設施種植機械化發展的意見》指出,我國將重點推進設施布局標準化、設施建造宜機化、生產作業機械化、設施裝備智能化、生產服務社會化。呼吁有關各方要加大對設施種植機械裝備研發的支持力度和對菜農購機的補貼力度,強化農機農藝融合、農機化和信息化融合,形成加快推進設施種植機械化的更大合力。
陳永生:男,1964年1月生,漢族,江蘇泰興人,研究員,碩士生導師?,F任農業農村部南京農業機械化研究所農業資源開發與設施農業工程技術中心主任,兼任農業農村部蔬菜機械化專家指導組組長、江蘇省蔬菜產業技術體系農機裝備崗位專家、中國蔬菜協會機械化分會副會長兼秘書長。在蔬菜生產機械化研究領域,開展了蔬菜基地建設宜機化、種植規范化研究,研制了精整地和基質塊苗快速移栽機、多功能電動園藝拖拉機等。近五年來,完成國家、部、省級項目20多項,出版專著4本,發表論文30多篇;獲專利授權10多項。獲中國產學研合作創新成果二等獎1項、中國機械工業科學技術三等獎2項。