广州蔬菜生产全程机械化技术的探索

Modern Agricultural Equipment

现代农业装备

VOL.41 No.1Feb. 2020

广州蔬菜生产全程机械化技术的探索

徐强辉

（广州市农业机械化技术推广站，广东 广州 510405）

摘 要：随着城市化水平的进一步提高，传统的蔬菜生产模式逐渐失去市场竞争力，发展蔬菜生产全程机械化技术成为趋势。亟需坚持以科技创新为动力，以农机农艺有机融合、机械化信息化融合为路径，打破制度藩篱的制约，推进“产学研推用”深度融合，创新升级蔬菜生产全程机械化装备和技术，推动蔬菜生产高质量发展，为实现乡村振兴和农业现代化提供支撑。关键词：蔬菜生产；全程机械化；信息化

中图分类号：S233.75 文献标识码：A 文章编号：1673-21（2020）01-0069-05

0 引言

蔬菜作为人民群众日常生活中不可或缺的农副产品，是广州市主要农作物之一。目前，广州蔬菜常年种植面积超50万亩（1亩= 0.067 hm2）、播种面积近218万亩，蔬菜总产量约340万t，蔬菜产量、播种面积居广东之首。广州蔬菜生产存在人工成本高、综合机械化水平低等问题，严重制约蔬菜产业的高质量发展。为深入推进粤港澳大湾区“菜篮子”建设，促进乡村产业兴旺，升级蔬菜生产全程机械化技术成为一条有效的路径。为贯彻落实好《关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》[1]，应坚持以科技创新为动力，以农机农艺有机融合、机械化信息化融合为路径，简化规范蔬菜栽培农艺标准，探索广州蔬菜生产机械化装备，经试验、示范、培训、推广等方式助推科技成果转化，推动蔬菜生产高质量发展，如图1所示。

图1 蔬菜生产全程机械化技术

1 广州蔬菜生产机械化技术的应用现状

蔬菜产业是劳动密集型产业，就全国而言，蔬菜生产机械化水平只有20%~30%[2]，大部分作业环节以人工为主，用工量多、强度大、作业效率低。现从以下几个方面介绍广州蔬菜生产机械化的发展情况。

收稿日期：2019-11-06

基金项目：2019年省级涉农转移支付资金项目（农业产业发展类）（粤财农[2018]314号）；广州市级财政补助

资金农业农村项目（1810604）。

作者简介：徐强辉（1972—），男，机械工程师，主要从事农业机械化技术推广工作。E-mail:742@qq.com

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1.1 广州蔬菜生产概况

广州市是华南地区重要的蔬菜生产地，是广东及港澳地区蔬菜的主要来源地，蔬菜生产规模较大。从蔬菜生产种类来看，主要以生菜、迟菜心、上海青及芥蓝等叶菜类蔬菜为主，辅以瓜豆、根茎等蔬菜，包括节瓜、豆角、青瓜、苦瓜、茄瓜、番茄、玉米、辣椒等，蔬菜种植种类较多。从生产区域来看，花都区、增城区、从化区、南沙区、番禺区等都是蔬菜生产的重点区域，种植面积也比较广。其中，增城迟菜心是比较具有广州特色的蔬菜，种植规模较大、味苦而甘，深受广大消费者青睐。从蔬菜生产机械化程度来看，目前主要在耕整地环节使用拖拉机、旋耕机和起垄机等装备，在田间管理环节应用大田喷灌、滴淋系统和农用植保无人机等装备。然而，在蔬菜移栽、采收等环节仍需要大量人工，综合机械化水平较低。在城市化水平不断提升的大背景下，人工成本高企，依靠人工开展蔬菜大规模生产的传统模式逐渐失去了市场竞争力，急需加快升级蔬菜生产全程机械化技术，推广应用适合本地区使用的蔬菜机械，特别是蔬菜移栽和采收机械。

1.2 广州蔬菜生产规模化发展情况

近年来，在《广州市财政农机购置补贴》《广州市农用无人机植保作业补贴》等指引下，在主要蔬菜农业合作社的带动下，广州蔬菜产业的规模不断扩大、水平迅速提升。目前，广州较具规模的蔬菜生产基地达到200多个，各生产基地正积极探索机械化种植、标准化生产、品牌化销售和产业化经营方式，成为蔬菜产业供给侧结构性改革的先行者。其中，多个蔬菜生产基地走上产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的农业现代化发展道路，成为广州都市型现代农业的新亮点。1.3 广州蔬菜机械化技术应用情况

随着蔬菜生产机械化技术的发展，广州在努力开展蔬菜机械的试验、示范、引进、推广工作，有效推进了蔬菜机械技术的应用，目前已形成蔬菜生产从耕整地、移栽（直播）、采收全程机械化的初步解决方案。各种植菜场、专业农机合作社、科研院所也先后引进了蔬菜生产机械化所需的旋耕机、播种育苗流水线、真空播种机、移栽机（链夹式、70

吊杯式）、农用植保无人机、叶菜类收获机、根茎类作物收获机等，涵盖了蔬菜生产各环节所需的农业机械装备，如图2—4所示。但是在实际使用过程中常常遇到一些难以解决的问题：①蔬菜生产机械化耕整地作业标准不统一，标准化、专业化耕整地有待提升。②蔬菜生产机械各环节间未能实现高效协调运作，各环节的衔接有待提升。③部分蔬菜生产机械实用性、适用性差，特别是蔬菜移栽机械和采收机械，作业效率低，部分机具调试难度大。

受传统“重粮食、轻蔬菜”的思维影响，蔬菜全程机械化技术的研发、升级经费投入不足，蔬菜生产机械使用率低等情况长期得不到有效解决，综合机械化水平提升速度缓慢。

图2 蔬菜自动化育苗线

图3 蔬菜移栽作业

图4 蔬菜采收作业

第1期徐强辉：广州蔬菜生产全程机械化技术的探索

2 广州蔬菜生产全程机械化技术应用存在的问题

制约广州蔬菜生产机械化发展的原因主要有3个方面：①广州地区平均年降水量1 800多 mm，降水日数150 d左右[3]，土地含水率高，土壤透气性差、粘性重，耕整地作业难度高，缺少适合本地区耕整地的作业标准，种植户各自开展机械化耕整地作业，难以满足蔬菜生产机械化所需的农艺要求。②蔬菜生长的农艺数据与各环节机械的衔接不协调，缺少能够指导蔬菜生长的农业专家系统数据库，蔬菜机械得不到高效运用。③从各地引进的农业机械容易出现“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”等问题，特别是蔬菜移栽、收获等机械在实用性、适用性方面较差，达不到预期的运用效果。

3 发展广州蔬菜生产全程机械化技术的思考在落实乡村振兴战略行动中，针对如何克服制约广州蔬菜生产全程机械化的技术难题，如何有效提升广州蔬菜生产机械化水平，实现乡村蔬菜产业兴旺，确保粤港澳“菜篮子”的丰富安全，提出以下3点探索升级意见。

3.1 规范耕整地作业，推进农机与农艺的有机融合

蔬菜种植多采用土壤垄作，对土壤耕整地质量要求较高，尤其对土壤平整度、细碎度和垄高等参数有着很高的农艺要求[4]。标准化、规范化耕整地是蔬菜生产全程机械化的基础[5]，有助于提升后续移栽、直播及收获等环节的机械化作业质量。经过试验验证，对比各类旋耕机的作业效果，使用反旋式旋耕机对广州地区粘性重、板结严重的土壤开展耕整地作业，能让泥土得到有效碎化，基本符合蔬菜机械化种植的农艺标准。但广州地区蔬菜耕整地作业标准不统一，各蔬菜种植区、菜农开展耕整地的方式方法各不相同，水平参差不齐，缺乏可复制、可借鉴的耕整地作业规范，阻碍蔬菜产业向规模化、产业化发展。

整合广州蔬菜生产机械化耕整地作业规范，成为当前推进蔬菜生产全程机械化迫切需要解决的问题。针对不同地域、不同土壤类型、不同蔬菜生产模式，选择有代表性的田块，就耕整地环节开展试

验，对地块的平整度、行距、垄高、垄宽等参数开展规范化试验，对深翻、碎土、旋耕、平地、开沟、起垄等整地环节数据进行详细记录，例如：记录旋耕机作业参数，明确作业深度，蔬菜种植一般耕整地深度在10~25 cm；记录平地机土地平整作业参数，精确平整度达到±2 cm[6]；记录蔬菜起垄机起垄作业时的垄宽、垄面宽、垄高等数据[7]。探索提升耕整地作业质量，使耕整地作业更加规范，并做好数据收集，通过整理分析比较和验证筛选，研究制定具有广州特色、适合叶菜类蔬菜生产的耕整地作业规范。通过推广与培训，引导带动农民、种植大户在传统蔬菜生产工艺的基础上，依据蔬菜生产机械化作业规范，对机械化耕整地进行规范化作业，提升蔬菜机械化耕整地作业水平，为后续开展蔬菜机械化移栽、播种、植保、采收等创造良好条件，协调好各环节蔬菜机械的衔接，推进蔬菜机械化生产与农艺的有机融合。

3.2 建立蔬菜机械化生产成长信息数据库，推进机械化与信息化融合

信息化是推动农机化技术发展的新动能，也是衡量农机化水平和现代农业建设的标志。现阶段，农业物联网技术和水肥智能一体化系统，能实现对蔬菜生长环境的温度、湿度、光照度、土壤肥力、土壤酸碱度及病虫害类别的实时监控。但是缺少指导蔬菜健康成长的信息数据库，不能智能指挥蔬菜生产各环节机械装备的有效衔接和自主作业。可选择具有代表性的特色蔬菜开展试验，在复杂生长环境条件下，观察蔬菜机械化生产过程，收集蔬菜成长信息，对蔬菜生长特性、病虫害特点和品类进行记录和整理。根据蔬菜的生长规律，建立相应的信息数据库[8]。收集蔬菜机械化生产所需的水分、养分、病虫害、光照度、温湿度等方面的信息数据，探索建立适合蔬菜生产机械化的成长信息数据库，作为指导各类蔬菜机械自主开展工作的控制中枢。运用农业物联网、水肥智能一体化、温室大棚等现代化技术与装备，配合蔬菜生长信息数据库对蔬菜生长过程开展辅助指导，实现对蔬菜生长全过程的信息感知、定量决策、智能控制和科学管理，精准使用有机肥料及蔬菜病虫害捕杀系统，实现蔬菜的健康成长，有效提高蔬菜供应质量和效率，保证蔬

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菜的安全供应。

同时，运用以点带面的效应，建立一整套完善的蔬菜成长信息采集体系[9]，收集广州各主要种类蔬菜的成长信息数据库。

3.3 通过“产学研推用”深度融合，提升蔬菜全程机械化技术质量

目前，国内生产的蔬菜移栽和收获机械，部分是引进国外的产品，机械装备先进，但却不适合本地农艺特点，适用性差。另一方面，农业机械专业性强，工作参数复杂，调试难度高，对设备操作人员要求严格。另外，部分蔬菜种植及收获机械需要人工辅助，1台移栽机需要3~5人操作，效率低、效益差。缺少先进适用、安全可靠的蔬菜生产机械装备，无法提高菜农使用机械化种植方式的积极性。

蔬菜移栽和收获机械是蔬菜生产实现全程机械化的难点痛点，也是蔬菜生产机械的技术创新点。探索升级蔬菜移栽和收获机械可以从以下几点展开思考和探索：①适应广州蔬菜种植特点和土壤特点。②简化机械装备的操作，使机具操作步骤更加简便易懂。③推进蔬菜移栽、收获环节机械的智能化水平，提高蔬菜移栽效率和采收质量。

探索升级蔬菜移栽和收获机械，要鼓励农机推广组织、农机企业、高校、科研院所和蔬菜种植户联合起来，推动“产学研推用”的深度融合。以市场与农民需求为导向，充分发挥高校和科研院所的科研创新能力、农机企业升级改造农业机械方面的能力及农机推广部门在试验与验证、示范和推广方面的能力，对引进蔬菜移栽、采收机械开展反复的试验、改进和提升，着力解决蔬菜机械实用性和适用性差、操作复杂、自动化程度低等问题，降低科技创新成果转化成本，解决蔬菜种植、收获等关键环节中“无机适用”问题。

通过探索广州蔬菜生产全程机械化技术，推出接地气、可复制、可推广的蔬菜生产全程机械化技

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术整体解决方案[10]，推动蔬菜机械向全程全面高质高效方向发展。参考文献

[1] 印发《关于加快推进农业机械化

和农机装备产业转型升级的指导意见》[EB/OL].(2018-12-29)[2019-5-27].http://www.gov.cn/zhengce/content/2018-12/29/content_5353308.html.

[2] 张俊峰，张唐娟，郭翔，等. 蔬菜种植作业的机

械化与标准化[J].湖北农机化，2018（11）：45-46.

[3] 温国辉. 气候特征[J]. 广州年鉴，2018（11）：

83-86.

[4] 高庆生，杨雅婷，陈永生，等. 蔬菜机械化耕地

作业技术规范[J]. 蔬菜，2018（7）：34-37.[5] 刘满昌. 我国蔬菜生产机械化发展现状与制约

因素分析[J]. 城市建设理论研究，2014（36）：906.

[6] 吴钩.大田蔬菜生产全程机械化需求分析[J]. 农机

科技推广，2017（3）：27-31.

[7] 张利军. 蔬菜生产全程机械化技术[J]. 新农村，

2017（7）：35-36.

[8] 鞠建宁，王建刚，罗振明. 农业信息化在蔬菜

病虫害防治技术上的应用[J]. 农家参谋，2018（1）：26.

[9] 谢鹏安. 农业机械化与信息化的融合[J]. 现代农

业装备，2016（2）：36-38．

[10] 农业农村部关于印发《2018年推进农业

机械化全程全面发展重点技术推广行动方案》的通知[EB/OL]. (2018-4-16)[2019-5-30].http://www.moa.gov.cn/nybgb/2018/201805/201806/t20180620_6152762.html.

第1期徐强辉：广州蔬菜生产全程机械化技术的探索

The Thinking for Exploration in the Vegetable Production Whole 

Mechanised Process of  Technology in GuangZhou

Xu Qianghui

（Agricultural Mechanization Technology Promotion Station of Guangzhou, Guangzhou 510405, China）

Abstract: With the further improvement of urbanization level, the traditional vegetable production

mode has gradually lost market competitiveness. This is the general trend that we should develop the mechanized technology for vegetable production. It is urgent to adhere to use scientific and technological innovation as the driving force. Moreover, it is urgent to persist in the road of organic integration between agricultural machinery and agronomy, as well as the integration of mechanization and informationization. We will break the constraints of institutional barriers, promote the in-depth integration of “production, study and research”, innovate and upgrade the whole process of mechanized equipment and technology for vegetable production. Only in this way can we really promote the high-quality development of vegetable production, and provide support for rural revitalization and agricultural modernization.

Key  words:  vegetable production; whole-procession mechanization; informatization

（上接第68页）

Design on Paddy Drying Test Bed of Exhaust Heat Combined Far 

Infrared on Combine Harvester

Chen Pinglu，Tang Yao，Xu Jing，Xiao Shihua

（College of Engineering, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China）

Abstract: Using the exhaust heat of the internal combustion engine to produce hot air on the

combine harvester combined with far-infrared drying can effectively save the energy of grain drying and prevent the mildew of paddy. The paddy drying test bed of exhaust heat combined far infrared on combine harvester was set up using the screw conveyor and grain collected tank of combine harvester as the main frame. The multi-factor combination test of harvest speed, dry wind temperature and wind speed, and the power of two far-infrared radiators can be achieved and the operating environment of direct paddy drying in combine harvester can be simulated through the test bed designed. The establishment of the test bed provides a favorable platform for the researches such as optimizing the drying equipment and drying process embedded in the combine harvester.Key  words:  paddy drying；exhaust heat；far-infrared；combine harvester

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