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69 現(xiàn)代農業(yè)裝備第41卷 第1期 2020年2月 VOL 41 No 1 Feb 2020Modern Agricultural Equipment 廣州蔬菜生產全程機械化技術的探索 徐強輝 廣州市農業(yè)機械化技術推廣站 廣東 廣州 510405 摘 要 隨著城市化水平的進一步提高 傳統(tǒng)的蔬菜生產模式逐漸失去市場競爭力 發(fā)展蔬菜生產全程 機械化技術成為趨勢 亟需堅持以科技創(chuàng)新為動力 以農機農藝有機融合 機械化信息化融合為路徑 打破制度藩籬的制約 推進 產學研推用 深度融合 創(chuàng)新升級蔬菜生產全程機械化裝備和技術 推動 蔬菜生產高質量發(fā)展 為實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和農業(yè)現(xiàn)代化提供支撐 關鍵詞 蔬菜生產 全程機械化 信息化 中圖分類號 S233 75 文獻標識碼 A 文章編號 1673 2154 2020 01 0069 05 0 引 言 蔬菜作為人民群眾日常生活中不可或缺的農副 產品 是廣州市主要農作物之一 目前 廣州蔬菜 常年種植面積超 50 萬畝 1 畝 0 067 hm 2 播種 面積近218萬畝 蔬菜總產量約340萬t 蔬菜產量 播種面積居廣東之首 廣州蔬菜生產存在人工成本 高 綜合機械化水平低等問題 嚴重制約蔬菜產業(yè) 的高質量發(fā)展 為深入推進粵港澳大灣區(qū) 菜籃子 建設 促進鄉(xiāng)村產業(yè)興旺 升級蔬菜生產全程機械 化技術成為一條有效的路徑 為貫徹落實好 國務 院關于加快推進農業(yè)機械化和農機裝備產業(yè)轉型升 級的指導意見 1 應堅持以科技創(chuàng)新為動力 以 農機農藝有機融合 機械化信息化融合為路徑 簡 化規(guī)范蔬菜栽培農藝標準 探索廣州蔬菜生產機械 化裝備 經試驗 示范 培訓 推廣等方式助推科 技成果轉化 推動蔬菜生產高質量發(fā)展 如圖1所示 收稿日期 2019 11 06 基金項目 2019年省級涉農轉移支付資金項目 農業(yè)產業(yè)發(fā)展類 粵財農 2018 314號 廣州市級財政補助 資金農業(yè)農村項目 1810604 作者簡介 徐強輝 1972 男 機械工程師 主要從事農業(yè)機械化技術推廣工作 E mail 897464892 圖1 蔬菜生產全程機械化技術 1 廣州蔬菜生產機械化技術的應用現(xiàn)狀 蔬菜產業(yè)是勞動密集型產業(yè) 就全國而言 蔬 菜生產機械化水平只有 20 30 2 大部分作業(yè) 環(huán)節(jié)以人工為主 用工量多 強度大 作業(yè)效率低 現(xiàn)從以下幾個方面介紹廣州蔬菜生產機械化的發(fā)展 情況 70 現(xiàn)代農業(yè)裝備 2020年 1 1 廣州蔬菜生產概況 廣州市是華南地區(qū)重要的蔬菜生產地 是廣東 及港澳地區(qū)蔬菜的主要來源地 蔬菜生產規(guī)模較大 從蔬菜生產種類來看 主要以生菜 遲菜心 上海 青及芥藍等葉菜類蔬菜為主 輔以瓜豆 根莖等蔬 菜 包括節(jié)瓜 豆角 青瓜 苦瓜 茄瓜 番茄 玉米 辣椒等 蔬菜種植種類較多 從生產區(qū)域 來看 花都區(qū) 增城區(qū) 從化區(qū) 南沙區(qū) 番禺區(qū) 等都是蔬菜生產的重點區(qū)域 種植面積也比較廣 其中 增城遲菜心是比較具有廣州特色的蔬菜 種 植規(guī)模較大 味苦而甘 深受廣大消費者青睞 從 蔬菜生產機械化程度來看 目前主要在耕整地環(huán)節(jié) 使用拖拉機 旋耕機和起壟機等裝備 在田間管理 環(huán)節(jié)應用大田噴灌 滴淋系統(tǒng)和農用植保無人機等 裝備 然而 在蔬菜移栽 采收等環(huán)節(jié)仍需要大量 人工 綜合機械化水平較低 在城市化水平不斷提 升的大背景下 人工成本高企 依靠人工開展蔬菜 大規(guī)模生產的傳統(tǒng)模式逐漸失去了市場競爭力 急 需加快升級蔬菜生產全程機械化技術 推廣應用適 合本地區(qū)使用的蔬菜機械 特別是蔬菜移栽和采收 機械 1 2 廣州蔬菜生產規(guī)?；l(fā)展情況 近年來 在 廣州市財政農機購置補貼 廣 州市農用無人機植保作業(yè)補貼 等政策指引下 在 主要蔬菜農業(yè)合作社的帶動下 廣州蔬菜產業(yè)的規(guī) 模不斷擴大 水平迅速提升 目前 廣州較具規(guī)模 的蔬菜生產基地達到 200 多個 各生產基地正積極 探索機械化種植 標準化生產 品牌化銷售和產業(yè) 化經營方式 成為蔬菜產業(yè)供給側結構性改革的先 行者 其中 多個蔬菜生產基地走上產出高效 產 品安全 資源節(jié)約 環(huán)境友好的農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展道 路 成為廣州都市型現(xiàn)代農業(yè)的新亮點 1 3 廣州蔬菜機械化技術應用情況 隨著蔬菜生產機械化技術的發(fā)展 廣州在努力 開展蔬菜機械的試驗 示范 引進 推廣工作 有 效推進了蔬菜機械技術的應用 目前已形成蔬菜生 產從耕整地 移栽 直播 采收全程機械化的初 步解決方案 各種植菜場 專業(yè)農機合作社 科研 院所也先后引進了蔬菜生產機械化所需的旋耕機 播種育苗流水線 真空播種機 移栽機 鏈夾式 吊杯式 農用植保無人機 葉菜類收獲機 根莖 類作物收獲機等 涵蓋了蔬菜生產各環(huán)節(jié)所需的農 業(yè)機械裝備 如圖 2 4 所示 但是在實際使用過 程中常常遇到一些難以解決的問題 蔬菜生產機 械化耕整地作業(yè)標準不統(tǒng)一 標準化 專業(yè)化耕整 地有待提升 蔬菜生產機械各環(huán)節(jié)間未能實現(xiàn)高 效協(xié)調運作 各環(huán)節(jié)的銜接有待提升 部分蔬菜 生產機械實用性 適用性差 特別是蔬菜移栽機械 和采收機械 作業(yè)效率低 部分機具調試難度大 受傳統(tǒng) 重糧食 輕蔬菜 的思維影響 蔬菜 全程機械化技術的研發(fā) 升級經費投入不足 蔬菜 生產機械使用率低等情況長期得不到有效解決 綜 合機械化水平提升速度緩慢 圖2 蔬菜自動化育苗線 圖3 蔬菜移栽作業(yè) 圖4 蔬菜采收作業(yè) 71 第1期 2 廣州蔬菜生產全程機械化技術應用存在 的問 題 制約廣州蔬菜生產機械化發(fā)展的原因主要有 3 個方面 廣州地區(qū)平均年降水量 1 800 多 mm 降水日數(shù) 150 d 左右 3 土地含水率高 土壤透氣 性差 粘性重 耕整地作業(yè)難度高 缺少適合本地 區(qū)耕整地的作業(yè)標準 種植戶各自開展機械化耕整 地作業(yè) 難以滿足蔬菜生產機械化所需的農藝要求 蔬菜生長的農藝數(shù)據(jù)與各環(huán)節(jié)機械的銜接不協(xié) 調 缺少能夠指導蔬菜生長的農業(yè)專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 蔬菜機械得不到高效運用 從各地引進的農業(yè)機 械容易出現(xiàn) 橘生淮南則為橘 生于淮北則為枳 等問題 特別是蔬菜移栽 收獲等機械在實用性 適用性方面較差 達不到預期的運用效果 3 發(fā)展廣州蔬菜生產全程機械化技術的思考 在落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略行動中 針對如何克服制 約廣州蔬菜生產全程機械化的技術難題 如何有效 提升廣州蔬菜生產機械化水平 實現(xiàn)鄉(xiāng)村蔬菜產業(yè) 興旺 確?；浉郯?菜籃子 的豐富安全 提出以 下 3 點探索升級意見 3 1 規(guī)范耕整地作業(yè) 推進農機與農藝的有機融合 蔬菜種植多采用土壤壟作 對土壤耕整地質量 要求較高 尤其對土壤平整度 細碎度和壟高等參 數(shù)有著很高的農藝要求 4 標準化 規(guī)范化耕整地 是蔬菜生產全程機械化的基礎 5 有助于提升后續(xù) 移栽 直播及收獲等環(huán)節(jié)的機械化作業(yè)質量 經過 試驗驗證 對比各類旋耕機的作業(yè)效果 使用反旋 式旋耕機對廣州地區(qū)粘性重 板結嚴重的土壤開展 耕整地作業(yè) 能讓泥土得到有效碎化 基本符合蔬 菜機械化種植的農藝標準 但廣州地區(qū)蔬菜耕整地 作業(yè)標準不統(tǒng)一 各蔬菜種植區(qū) 菜農開展耕整地 的方式方法各不相同 水平參差不齊 缺乏可復制 可借鑒的耕整地作業(yè)規(guī)范 阻礙蔬菜產業(yè)向規(guī)?；?產業(yè)化發(fā)展 整合廣州蔬菜生產機械化耕整地作業(yè)規(guī)范 成 為當前推進蔬菜生產全程機械化迫切需要解決的問 題 針對不同地域 不同土壤類型 不同蔬菜生產 模式 選擇有代表性的田塊 就耕整地環(huán)節(jié)開展試 驗 對地塊的平整度 行距 壟高 壟寬等參數(shù)開 展規(guī)范化試驗 對深翻 碎土 旋耕 平地 開溝 起壟等整地環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進行詳細記錄 例如 記錄旋 耕機作業(yè)參數(shù) 明確作業(yè)深度 蔬菜種植一般耕整 地深度在 10 25 cm 記錄平地機土地平整作業(yè)參 數(shù) 精確平整度達到 2 cm 6 記錄蔬菜起壟機起 壟作業(yè)時的壟寬 壟面寬 壟高等數(shù)據(jù) 7 探索提 升耕整地作業(yè)質量 使耕整地作業(yè)更加規(guī)范 并做 好數(shù)據(jù)收集 通過整理分析比較和驗證篩選 研究 制定具有廣州特色 適合葉菜類蔬菜生產的耕整地 作業(yè)規(guī)范 通過推廣與培訓 引導帶動農民 種植 大戶在傳統(tǒng)蔬菜生產工藝的基礎上 依據(jù)蔬菜生產 機械化作業(yè)規(guī)范 對機械化耕整地進行規(guī)范化作業(yè) 提升蔬菜機械化耕整地作業(yè)水平 為后續(xù)開展蔬菜 機械化移栽 播種 植保 采收等創(chuàng)造良好條件 協(xié)調好各環(huán)節(jié)蔬菜機械的銜接 推進蔬菜機械化生 產與農藝的有機融合 3 2 建立蔬菜機械化生產成長信息數(shù)據(jù)庫 推進 機械化與信息化融合 信息化是推動農機化技術發(fā)展的新動能 也是 衡量農機化水平和現(xiàn)代農業(yè)建設的標志 現(xiàn)階段 農業(yè)物聯(lián)網技術和水肥智能一體化系統(tǒng) 能實現(xiàn)對 蔬菜生長環(huán)境的溫度 濕度 光照度 土壤肥力 土壤酸堿度及病蟲害類別的實時監(jiān)控 但是缺少指 導蔬菜健康成長的信息數(shù)據(jù)庫 不能智能指揮蔬菜 生產各環(huán)節(jié)機械裝備的有效銜接和自主作業(yè) 可選 擇具有代表性的特色蔬菜開展試驗 在復雜生長環(huán) 境條件下 觀察蔬菜機械化生產過程 收集蔬菜成 長信息 對蔬菜生長特性 病蟲害特點和品類進行 記錄和整理 根據(jù)蔬菜的生長規(guī)律 建立相應的信 息數(shù)據(jù)庫 8 收集蔬菜機械化生產所需的水分 養(yǎng) 分 病蟲害 光照度 溫濕度等方面的信息數(shù)據(jù) 探索建立適合蔬菜生產機械化的成長信息數(shù)據(jù)庫 作為指導各類蔬菜機械自主開展工作的控制中樞 運用農業(yè)物聯(lián)網 水肥智能一體化 溫室大棚等現(xiàn) 代化技術與裝備 配合蔬菜生長信息數(shù)據(jù)庫對蔬菜 生長過程開展輔助指導 實現(xiàn)對蔬菜生長全過程的 信息感知 定量決策 智能控制和科學管理 精準 使用有機肥料及蔬菜病蟲害捕殺系統(tǒng) 實現(xiàn)蔬菜的 健康成長 有效提高蔬菜供應質量和效率 保證蔬 徐強輝 廣州蔬菜生產全程機械化技術的探索 72 現(xiàn)代農業(yè)裝備 2020年 菜的安全供應 同時 運用以點帶面的效應 建立一整套完善 的蔬菜成長信息采集體系 9 收集廣州各主要種類 蔬菜的成長信息數(shù)據(jù)庫 3 3 通過 產學研推用 深度融合 提升蔬菜全 程機械化技術質量 目前 國內生產的蔬菜移栽和收獲機械 部分 是引進國外的產品 機械裝備先進 但卻不適合本 地農藝特點 適用性差 另一方面 農業(yè)機械專業(yè) 性強 工作參數(shù)復雜 調試難度高 對設備操作人 員要求嚴格 另外 部分蔬菜種植及收獲機械需要 人工輔助 1 臺移栽機需要 3 5 人操作 效率低 效益差 缺少先進適用 安全可靠的蔬菜生產機械 裝備 無法提高菜農使用機械化種植方式的積極性 蔬菜移栽和收獲機械是蔬菜生產實現(xiàn)全程機械 化的難點痛點 也是蔬菜生產機械的技術創(chuàng)新點 探索升級蔬菜移栽和收獲機械可以從以下幾點展開 思考和探索 適應廣州蔬菜種植特點和土壤特點 簡化機械裝備的操作 使機具操作步驟更加簡便 易懂 推進蔬菜移栽 收獲環(huán)節(jié)機械的智能化水 平 提高蔬菜移栽效率和采收質量 探索升級蔬菜移栽和收獲機械 要鼓勵農機推 廣組織 農機企業(yè) 高校 科研院所和蔬菜種植戶 聯(lián)合起來 推動 產學研推用 的深度融合 以市 場與農民需求為導向 充分發(fā)揮高校和科研院所的 科研創(chuàng)新能力 農機企業(yè)升級改造農業(yè)機械方面的 能力及農機推廣部門在試驗與驗證 示范和推廣方 面的能力 對引進蔬菜移栽 采收機械開展反復的 試驗 改進和提升 著力解決蔬菜機械實用性和適 用性差 操作復雜 自動化程度低等問題 降低科 技創(chuàng)新成果轉化成本 解決蔬菜種植 收獲等關鍵 環(huán)節(jié)中 無機適用 問題 通過探索廣州蔬菜生產全程機械化技術 推出 接地氣 可復制 可推廣的蔬菜生產全程機械化技 術整體解決方案 10 推動蔬菜機械向全程全面高質 高效方向發(fā)展 參考文獻 1 國務院印發(fā) 國務院關于加快推進農業(yè)機械化 和農機裝備產業(yè)轉型升級的指導意見 EB OL 2018 12 29 2019 5 27 zhengce content 2018 12 29 content 5353308 html 2 張俊峰 張?zhí)凭?郭翔 等 蔬菜種植作業(yè)的機 械化與標準化 J 湖北農機化 2018 11 45 46 3 溫國輝 氣候特征 J 廣州年鑒 2018 11 83 86 4 高慶生 楊雅婷 陳永生 等 蔬菜機械化耕地 作業(yè)技術規(guī)范 J 蔬菜 2018 7 34 37 5 劉滿昌 我國蔬菜生產機械化發(fā)展現(xiàn)狀與制約 因素分析 J 城市建設理論研究 2014 36 906 6 吳鉤 大田蔬菜生產全程機械化需求分析 J 農機 科技推廣 2017 3 27 31 7 張利軍 蔬菜生產全程機械化技術 J 新農村 2017 7 35 36 8 鞠建寧 王建剛 羅振明 農業(yè)信息化在蔬菜 病蟲害防治技術上的應用 J 農家參謀 2018 1 26 9 謝鵬安 農業(yè)機械化與信息化的融合 J 現(xiàn)代農 業(yè)裝備 2016 2 36 38 10 農業(yè)農村部辦公廳關于印發(fā) 2018年推進農業(yè) 機械化全程全面發(fā)展重點技術推廣行動方案 的通知 EB OL 2018 4 16 2019 5 30 201806 t20180620 6152762 html 73 第1期 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 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 上接第68頁 徐強輝 廣州蔬菜生產全程機械化技術的探索