上海地區(qū)主要設(shè)施大棚蔬菜種植機(jī)械化作業(yè)模式.pdf

JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL 特約欄目主持 陸春勝 大專(zhuān) 上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所推廣研究員 總工程師 從事園 藝設(shè)施 農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與農(nóng)機(jī)先進(jìn)適用技術(shù)的推廣工作目 前主攻蔬菜收獲機(jī)械研發(fā) 先后主持與 參加完成國(guó)家與上海市科技興農(nóng)項(xiàng)目 等 10 余項(xiàng) 曾獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等 獎(jiǎng) 1 項(xiàng) 國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品獎(jiǎng) 1 項(xiàng) 上海市 科技進(jìn)步獎(jiǎng) 2 項(xiàng) 上海市優(yōu)秀新產(chǎn)品獎(jiǎng) 2項(xiàng) 發(fā)表論文 10余篇 設(shè)施蔬菜機(jī)械化2022 3 上海地區(qū)主要設(shè)施大棚蔬菜種植 機(jī)械化作業(yè)模式 岳崇勤 隨著鄉(xiāng)村振興國(guó)家戰(zhàn)略的深入推進(jìn) 以產(chǎn)業(yè)興旺為抓手發(fā)展設(shè) 施農(nóng)業(yè) 成為我國(guó)推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 促進(jìn)農(nóng)民增收的重要路徑 我國(guó) 是世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)面積最大的國(guó)家 占比 80 以上 據(jù)統(tǒng)計(jì) 2019 年設(shè)施面積已有 410 萬(wàn) hm 2 主要形式是溫室 大棚 1 設(shè)施農(nóng)業(yè)是 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的顯著代表 是指利用人工技術(shù)手段改變自然光溫條件 創(chuàng)造動(dòng)植物生長(zhǎng)所需要的最佳環(huán)境因子 2 目前來(lái)看 設(shè)施農(nóng)業(yè)主要 分為兩類(lèi) 即設(shè)施園藝和設(shè)施養(yǎng)殖 均發(fā)展良好 3 本文討論的設(shè)施 大棚僅指應(yīng)用在基于蔬菜生產(chǎn)上的設(shè)施栽培農(nóng)業(yè) 設(shè)施栽培是指為 了克服自然環(huán)境的不利條件 利用專(zhuān)門(mén)控制環(huán)境條件的設(shè)備 材料 人為地創(chuàng)造適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的局部小氣候條件 進(jìn)行栽培生產(chǎn) 的一種環(huán)控農(nóng)業(yè)形式 4 設(shè)施蔬菜是蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵 塑料大棚 是蔬菜設(shè)施的重要類(lèi)型 5 設(shè)施大棚蔬菜生產(chǎn)具體是指以鋼材結(jié)構(gòu) 或竹結(jié)構(gòu)為骨架 在上面覆蓋保溫薄膜構(gòu)成基礎(chǔ)框架 同時(shí)搭配與 之相應(yīng)的各項(xiàng)技術(shù) 如溫度控制 施肥 起壟 定植 病蟲(chóng)害防治 濕 度控制技術(shù)等 必須嚴(yán)格把控各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù) 才能確保設(shè)施大棚蔬 菜生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn) 6 1 蔬菜生產(chǎn)情況 1 1 蔬菜種植情況 上海市綠葉菜種植農(nóng)藝制度各地迥然不同 農(nóng)機(jī)具相互配套銜 接和通用性不強(qiáng) 涉農(nóng)郊區(qū)遍布上海周邊 不同區(qū)域綠葉菜本地種 導(dǎo)讀 通過(guò)對(duì)上海地區(qū)主要設(shè)施 大棚類(lèi)型進(jìn)行調(diào)研 確定該地區(qū) 主要為 8 m 寬的設(shè)施大棚 在此 基礎(chǔ)上開(kāi)展機(jī)械化作業(yè)試驗(yàn)研 究 得出較為科學(xué)統(tǒng)一的設(shè)施大 棚蔬菜種植機(jī)械化作業(yè)模式 建 議將幅寬為 1 1 m 畦面的 5 畦 作業(yè)模式作為以后本地區(qū)統(tǒng)一 推廣模式 對(duì)蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化技 術(shù)的推廣具有一定的指導(dǎo)意義 基金項(xiàng)目 上海市科技興農(nóng)項(xiàng)目 滬農(nóng)科產(chǎn) 字 2021 第 2 號(hào) 上海市綠葉蔬菜產(chǎn) 業(yè)技術(shù)體系 岳崇勤 上海市農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定推廣站 201601 電話 021 67655953 E mail 1435191429 收稿日期 2021 12 20 9 JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL 植戶(hù)和外來(lái)從事綠葉菜生產(chǎn)人員 在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí) 踐中形成了自己的種植習(xí)慣和生產(chǎn)方式 農(nóng)藝種植 技術(shù)模式自成一體 以盡可能提高土地利用率 增 加產(chǎn)量為目標(biāo) 畦面作業(yè)方式各不相同 這些情況 導(dǎo)致蔬菜機(jī)具通用性差 蔬菜機(jī)械需求多為個(gè)性化 定制品 生產(chǎn)成本高 影響了蔬菜機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)研 發(fā)投入的積極性 進(jìn)一步影響了蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化技 術(shù)的推廣 1 2 設(shè)施大棚情況 上海地區(qū)存量設(shè)施大棚類(lèi)型有8型棚 6型棚 單跨6 m寬的連棟大棚 單跨8 m寬的連棟大棚 以及最近幾年新建的少量單跨 9 m 9 1 m 12 m 的 連棟大棚 其中 據(jù)筆者調(diào)研 6型棚和8型棚面積 占了全市蔬菜設(shè)施大棚總面積的 92 16 而 8 型 棚面積又占了蔬菜設(shè)施大棚總面積的60 34 6型 棚一般肩高 1 5 m 以下 甚至有些高度在 1 m 左 右 門(mén)寬 1 8 m 左右 該種形式的大棚棚齡一般在 10年以上 甚至達(dá)到20年及以上 在修建之初受生 產(chǎn)力水平的制約 當(dāng)時(shí)蔬菜生產(chǎn)主要依靠人工作 業(yè) 基本沒(méi)有動(dòng)力機(jī)具作業(yè) 修建時(shí)僅僅滿(mǎn)足農(nóng)藝 種植要求和行人通過(guò) 因此 6型棚機(jī)械化作業(yè)的先 天條件不夠 從適用性 土地作業(yè)利用率和產(chǎn)量等 方面通盤(pán)考慮 本市設(shè)施菜田機(jī)械化僅在8型棚及 連棟大棚推廣應(yīng)用 故不對(duì)6型棚開(kāi)展機(jī)械化作業(yè) 試驗(yàn)研究 僅對(duì)大棚寬度為8 m的主要大棚進(jìn)行試 驗(yàn)研究 2 試驗(yàn)結(jié)果與分析 2 1 適用性 上海地區(qū)雨水季節(jié)較長(zhǎng) 單次下雨量較大 高 溫高濕天氣持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) 上述氣候特點(diǎn)決定了上海 蔬菜種植必須作畦 以保證通透性和排水性 耕整 地 耕地和作畦 環(huán)節(jié)動(dòng)力需求最大 因此本文以耕 整地環(huán)節(jié)的所需機(jī)具及配套動(dòng)力進(jìn)行研究和評(píng)判 在耕地環(huán)節(jié) 探索通過(guò)深耕深翻方式有效緩解了大 棚土壤連年種植造成的病害等連作障礙 以及相對(duì) 封閉的環(huán)境造成土壤鹽漬化逐年加重的問(wèn)題 效果 較好 因此 按照農(nóng)藝種植需求 需要滿(mǎn)足極端耕深 40 cm的深耕機(jī)配套動(dòng)力 理想狀況下配套拖拉機(jī) 外形尺寸越小越不容易受到大棚的制約 國(guó)產(chǎn)354 404等型號(hào)的拖拉機(jī)動(dòng)力不足 難以達(dá)到耕深要求 遴選了市場(chǎng)上較為成熟的較大動(dòng)力的大棚王拖拉 機(jī)進(jìn)行試驗(yàn) 包括雷沃公司604L E 東風(fēng)農(nóng)機(jī)公司 的DF604 15 2款大棚王拖拉機(jī) 如圖1 2所示 選擇的試驗(yàn)大棚位于上海西部的松江區(qū)葉榭 鎮(zhèn) 該連棟大棚試驗(yàn)田塊屬于青紫泥菜田 為上海 地區(qū)典型的黏性土壤 相對(duì)砂性土較難耕作 在該 種田塊試驗(yàn) 具有較強(qiáng)的說(shuō)服力 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 2款拖 拉機(jī)能夠滿(mǎn)足耕深40 cm的作業(yè)要求 同時(shí)能夠在 8型棚和跨度8 m的連棟大棚進(jìn)行耕地 掉頭等作 業(yè) 需要指出的是 該60馬力 1馬力 0 735 kW 段 拖拉機(jī)通過(guò)性沒(méi)有問(wèn)題 但對(duì)于馬力更大的拖拉機(jī) 則較為困難 尤其8型棚單體棚 70馬力以上拖拉機(jī) 因 體型 太大 會(huì)明顯受到棚室結(jié)構(gòu)的限制 而無(wú)法 行駛 因此 8型棚和跨度8 m的連棟大棚能夠滿(mǎn)足 60馬力大棚王拖拉機(jī)適用性要求 2 2 土地利用率 效益決定蔬菜是否持續(xù) 地產(chǎn)菜價(jià)隨市場(chǎng)波動(dòng) 而波動(dòng) 同時(shí)受天氣 突發(fā)事件等因素影響較大 純 粹用收入來(lái)衡量效益不恰當(dāng) 本文用土地利用率和 產(chǎn)量來(lái)衡量效益這一經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 上海地區(qū)氣候決 定了蔬菜必須生長(zhǎng)在畦面上 因此 設(shè)施大棚在作 畦的前提下 畦面的總面積越大 土地利用率就越 圖1 雷沃公司604L E拖拉機(jī)懸掛深耕機(jī)作業(yè) 圖2 東風(fēng)農(nóng)機(jī)公司 DF604 15拖拉機(jī)懸掛深耕機(jī)作業(yè) 2022 3設(shè)施蔬菜機(jī)械化 10 JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL 表 1 8 型棚和單跨 8 m 寬連棟大棚機(jī)械化作畦及土地利用率 畦面寬 度 m 單棚 單跨 作畦數(shù) 個(gè) 土地有效利 用面積 m 2 單棚 單跨 總面積 m 2 土地利用 率 0 08 6 192 320 60 0 1 00 5 200 320 62 5 1 05 5 210 320 65 6 1 10 1 15 1 20 5 4 4 220 184 192 320 320 320 68 8 57 5 60 0 高 相應(yīng)理論產(chǎn)量就越高 通過(guò)單棚和單跨內(nèi)分別 作業(yè)不同幅寬的畦面 畦面高度 0 15 0 20 m 計(jì)算 土地利用率 試驗(yàn)基地包括松江區(qū)葉榭農(nóng)機(jī)綜合試 驗(yàn)基地 嘉定區(qū)綠望蔬菜生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)合作社 奉賢區(qū) 揚(yáng)升蔬菜生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)合作社等 均選用駕齡較長(zhǎng)的熟 練拖拉機(jī)機(jī)手 設(shè)施大棚開(kāi)展生產(chǎn)試驗(yàn) 對(duì)8 m寬管 棚 單跨8 m寬連棟大棚 分別進(jìn)行 0 80 m 1 00 m 1 05 m 1 00 m 1 15 m 1 20 m 等不同畦面作業(yè)幅 寬的比較試驗(yàn) 表1 畦面寬 0 80 m 時(shí) 可作 6 個(gè)畦面 最后大棚內(nèi) 基本沒(méi)有剩余土地 畦面 1 00 m 時(shí) 可作 5 個(gè)畦 面 大棚內(nèi)有少量剩余土地 畦面為 1 05 m 時(shí) 可 作 5 個(gè)畦面 畦面為 1 10 m 時(shí) 可作 5 個(gè)畦面 畦 面為 1 15 m 時(shí) 可作 4 個(gè)畦面 棚內(nèi)有剩余土地待 作業(yè) 剩余有效作業(yè)寬度為 0 80 m 畦面為 1 20 m 時(shí) 可作 4 個(gè)畦面 棚內(nèi)有剩余土地待作業(yè) 剩余有 效作業(yè)寬度為 0 60 m 綜合分析 同時(shí)考慮到要保 證棚內(nèi)畦面寬度的一致性 最終確定主要 8 m 寬大 棚內(nèi) 采用 1 10 m 畦面幅寬的 5 畦作業(yè)模式 該模 式土地利用率為 68 8 土地利用率最高 最終在 全市推廣該作業(yè)模式 該模式下畦面成型情況如圖 3 蔬菜種植后情況如圖4 3 結(jié)論 在大棚寬度為 8 m 的情況下 兩相鄰畦面中心 線的中心距的整數(shù)倍 余數(shù)越小 機(jī)械作業(yè)土地利 用率越高 作畦后 溝的數(shù)量越少 土地利用率越 高 上海地區(qū)主要設(shè)施大棚蔬菜種植機(jī)械化作業(yè)宜 采用 1 10 m 畦面幅寬的 5 畦模式 該模式土地利 用率最高 達(dá)68 8 設(shè)施大棚機(jī)械化作業(yè)受到機(jī)械外形尺寸的限 制 大棚肩高越高 大型機(jī)具更容易通過(guò) 對(duì)于新建 設(shè)施大棚 也不能想當(dāng)然地認(rèn)為大棚建造地越高越 大越好 還需要綜合考慮大棚建設(shè)成本 大棚種植 作物 擬使用機(jī)具等因素 夠用 即可 即最小成本 滿(mǎn)足適用性要求 根據(jù)每棚 5 畦的 1 10 m 作業(yè)模式 建議蔬菜 機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)按照該模式設(shè)計(jì)動(dòng)力 作畦 播種 移栽 植保 收獲等環(huán)節(jié)相應(yīng)農(nóng)機(jī)具 尤其是機(jī)具 兩側(cè)輪胎中心距盡可能與畦面兩側(cè)溝的中心距相 一致 參考文獻(xiàn) 1 王程斐 劉建紅 鄉(xiāng)村振興背景下陜西設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展策略 探究 J 地下水 2021 4 154 155 2 王斌飛 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象裝備技術(shù)問(wèn)題與對(duì)策分析 J 農(nóng)業(yè) 災(zāi)害研究 2021 5 82 83 3 勾衛(wèi)東 魏娟娟 楊春芽 論發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中裝 備保障的重要性 J 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技 2020 31 10 11 4 張超越 賈思振 曹輝 等 淺析我國(guó)南方蔬菜設(shè)施栽培研 究 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究 2020 1 100 101 5 郄東翔 狄政敏 張建峰 等 河北省塑料大棚蔬菜生產(chǎn)現(xiàn) 狀及建議 J 中國(guó)瓜菜 2020 6 63 66 6 黃小艷 提高設(shè)施大棚蔬菜栽培技術(shù)的建議 J 鄉(xiāng)村科技 2019 36 77 78 圖 3 1 10 m 畦面幅寬的 5 畦作業(yè)模式下畦面成型情況 圖 4 設(shè)施大棚內(nèi)每棚 5 畦作業(yè)模式蔬菜生長(zhǎng)情況 設(shè)施蔬菜機(jī)械化2022 3 11