闵行区设施大棚青菜全程机械化生产技术集成与应用_李美珺.pdf

144 设施农业 上海农业科技 李美珺 等 闵行区设施大棚青菜全程机械化生产技术集成与应用 2025 6 144 147 闵行区设施大棚青菜全程机械化生产技术集成与应用 李美珺 黄杉杉 章静 张燕霞 上海市闵行区农业技术服务中心 上海 201199 设施大棚青菜生产作为都市现代农业的重要组 成部分 其高效 集约化的生产模式对保障城市蔬 菜供应具有重要意义 目前 传统青菜生产方式存 在劳动强度大 效率低等问题 难以满足市场对规 模化 标准化生产的迫切需求 在此背景下 青菜 全程机械化生产模式应运而生 全程机械化是指从 耕整地 播种 移栽 水肥管理 病虫害防控到采 收等环节 均采用机械化作业 以达到减少人工依 赖 提高生产效率和经济效益的目的 1 近年来 随着上海都市现代绿色农业的快速发 展 蔬菜生产面临着转型升级的机遇与挑战 自 2019 年起 上海市逐步开展蔬菜生产 机器换人 示范点 建设工作 通过政策引导与技术推广 合作社使用农 业机械的积极性逐年提高 经多年实践 上海市闵行 区 机器换人 示范点已累积了丰富的经验和许多成 功案例 在此背景下 笔者拟对闵行区设施大棚青菜 全程机械化生产技术应用情况和取得的成效进行总 结和分析 并针对当前设施大棚青菜全程机械化生 产应用中存在的问题 提出进一步推进闵行区设施 大棚青菜全程机械化生产技术应用的建议 以期为 周边都市蔬菜产业机械化转型升级提供参考 1 设施大棚青菜全程机械化生产技术应用情况 近年来 闵行区积极响应农业现代化的发展要 求 紧跟 机器换人 示范点创建步伐 积极推广 设施大棚青菜全程机械化生产技术 截至 2024 年 全区设施大棚青菜全程机械化率保持在 60 以上 为开展设施大棚青菜全程机械化技术研究奠定了坚 实的基础 目前 旋耕起垄一体机 精量播种机 移 栽机 智能水肥一体化系统等已在闵行区得到大面 积推广应用 部分示范基地实现了关键环节机械化 率超过 80 的目标 然而 在实际推广过程中 仍 面临农机农艺融合不足 标准化生产体系不完善等 问题 制约了机械化生产的进一步普及 1 1 技术要点 1 1 1 基本要求 选用优质 高产 抗逆性强的青菜品种 种子应 符合 GB 16715 2 2010 标准 且要求种子质量统 一 大小均匀 适用于机械化播种作业 土壤应肥 沃疏松 有机质含量 2 排水性能良好 土壤湿 度以手捏成团后从 1 m 高处自由落地能散开为宜 2 1 1 2 耕整地技术 耕整地时需严格遵循设备技术参数与要求 确 保土地平整度 耕作深度 土壤细碎度达标 从而 为后续播种及青菜生长提供均匀一致的土壤环境 各作业环节的设备配置 技术参数与要求 注意事 项见表 1 1 1 3 播栽技术 直播技术 播种机行距设置为 10 cm 穴距设 置为 8 10 cm 青菜每 667 m 2 播种量为 250 400 g 调整播种轮孔径为 3 4 mm 确保每穴播种 1 2 粒 保持播种深度一致 播种后暂不覆土 避免重 播或漏播 移栽技术 育苗阶段选用气动 滚筒式播种机 配合 128 孔穴盘 基质消毒后进行播种 每 667 m 2 播种量为 250 500 g 待幼苗长至 2 3 叶时进行 移栽 确保苗齐 苗壮 选用移栽行数 4 行的移栽 机 设置行距 15 cm 株距为 10 12 cm 移栽 时 调整栽植深度至基质全部入土 试栽确认合格 摘 要 为提升上海市闵行区设施蔬菜生产效益 现对闵行区设施大棚青菜全程机械化生产技术的应用情况和取得的 成效进行总结 并对当前设施大棚青菜全程机械化生产应用中存在的问题进行分析 在此基础上 在加快农机装备研发与推 广 完善财政补贴与金融支持体系 强化品种选育与农艺标准制定 构建智能化生产管理系统 健全技术产业服务体系等方 面 提出了进一步推进闵行区设施大棚青菜全程机械化生产技术应用的建议 关键词 设施大棚 青菜 全程机械化 技术要点 闵行区 中图分类号 S237 收稿日期 2025 06 04 基金项目 闵行区科委自然科学研究课题 设施大棚栽培青菜全程机械化生产技术集成应用研究 项目编号 2023MHZ030 145 后再进行连续作业 并及时排除机械故障 1 1 4 配套农艺技术 根据青菜农艺种植要求 宜采用水肥一体化技 术进行肥水管理 灌水可采用喷灌带或微喷方式 实 现精准管理 在病虫害防治上 应遵循 预防为主 综合防治 的原则 如需进行化学防控 优先采用 方便进出设施大棚的植保机器 如喷杆式植保车 喷 杆可折叠 自走式动力喷雾机等 1 1 5 采收和运输 建议使用 4UM 120 型叶菜收获机 作业效率 为 0 2 hm 2 h 进行标准化采收 采收后的青菜统 一放置于蔬菜周转箱内 通过轮式搬运车或履带式 搬运车运输到整理车间 1 2 机械选择 完整的设施大棚青菜全程机械化生产链条需配 套不同机械设备 具体设备类别见表 2 上海农业科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2025 6 表 1 耕整地机械化技术设备参数表 设备配置 拖拉机悬挂式自走式 撒肥机 25 7 44 4 kW 拖拉 机 铧犁 圆盘犁 配套旋耕机 悬挂 手扶式作畦机 技术参数与要求 根据目标产量和土壤肥力确定 用量 从棚侧开始均匀撒施肥料 盐渍化地块中耕深度 40 cm 配套功率在 40 4 kW 及以上的拖拉机 耕深 10 cm 碎土直径 5 cm 地面平整 畦宽为 110 cm 畦高为 18 25 cm 8 m 宽 跨度大棚作 5 垄 垄沟宽度一致 注意事项 确保施肥均匀 盐碱地需配合有机肥改良 作业前进行设备检查 匀速作业 保持畦面平整 笔直 避免坍塌 作业环节 撒施基肥 耕翻 旋耕 作畦 表 2 设施青菜全程机械化生产技术设备类别表 1 3 取得的成效 由表 3 可知 近年来 闵行区设施青菜全程机械 化生产推广面积呈逐年增加的趋势 全区综合机械 化率持续稳定在 60 及以上 1 3 1 突破劳动力瓶颈 应对 谁来种菜 难题 传统大棚青菜生产高度依赖人工操作 尤其是移 栽 除草 采收等环节 且目前劳动力短缺和老龄 化问题日益严峻 而机械作业可替代 70 以上的人工 操作 大幅减少农业生产对人力的依赖 缓解 用工 荒 问题 同时 机械作业能简化繁重的体力劳动 极大地降低劳动强度 为年轻人返乡务农创造更舒适 的工作条件 进而加速农业从业者向年轻化转变 机械类别 耕整地机械 起垄 开沟 机械 播种 栽植 机械 田间管理机械 收获机械 具体设备 东方红 ME454 雷沃 M354L E 拖拉机配套旋耕机 手扶式平整高起垄机 750S 田园管理机或拖拉机配套 110 起垄覆膜机 JT13 播种机 2BS 14 播种机 设施灌溉与其他植保机械 南通富来威手扶式 4UM 120 A 叶菜收获机 表 3 闵行区设施青菜全程机械化生产推广情况 核心示范区面积 hm 2 52 12 61 93 68 53 年份 2022 年 2023 年 2024 年 辐射带动面积 hm 2 100 00 200 00 333 34 机械化率 69 68 60 主要应用基地 正义 富瑞 农娱 丰伟示范基地 正义 富瑞 农娱 丰伟 航育示范基地 正义 富瑞 农娱 丰伟 航育 浦蔬示范基地 1 3 2 提升生产效率与产品标准化水平 通过机械化与物联网技术的深度融合 大棚青 菜生产可实现全流程精准化管理 播种 灌溉 施 肥 采收等环节均可实现精准参数调控 从而缩短 生长周期 增加土地复种指数 使土地利用率提高 15 以上 同时 机械采收可减少人为操作带来的 损伤和误差 有效提高青菜成品合格率 从而提升 产品标准化水平 1 3 3 降低生产成本 提高经济效益 经试验验证 精准施药可减少农药用量 20 以 上 这既可节约成本 又能减少农业面源污染 实 现生态效益与经济效益双赢 虽然在机械化生产初 期 购买设备的投入成本较高 但是从长期来看 机 械化生产可显著降低人工成本 大幅提高种植效率 青菜种植效率增加 30 以上 降低生产费用 生 产费用降低 20 以上 最终显著提升经济效益 146 1 3 4 促进农业产业升级与三产融合 机械化生产的高品质青菜可对接预制菜加工 净菜配送等高附加值产业 提升全产业链收益 同 时 设施大棚机械化还可成为智慧农业 样板 吸 引资本 人才和技术聚集 推动农业园区向 研学 游 等三产融合模式转型 实现农业 科普 旅游 等多领域协同发展 3 2 设施大棚青菜全程机械化生产技术应用中存在 的主要问题 2 1 机械适配性不足 闵行区现有的设施大棚以单体 8 m 跨度大棚和 连栋棚为主 棚内有效作业高度普遍低于 2 5 m 空 间不足 常规农机 如功率在 40 kW 以上的拖拉机 无法进入作业 同时 小型化设备仍有缺口 目前 市面上的旋耕机 移栽机等设备宽度大多 1 5 m 与标准畦宽 1 1 m 不相匹配 且能满足小空间 转弯需求 转弯半径 2 m 的设备种类仅占市售 设备种类的 15 2 2 初期投资成本过高 推广设施大棚青菜全程机械化生产技术面临的 突出问题是初期投入成本过高 相比粮食作物生产 机械 青菜生产机械的通用性差 适应性要求高 整 套机械的购置费用高 同时 青菜种植周期短 批 次多 机械使用时间有限 利用率偏低 导致设施 大棚青菜全程机械化生产的成本分摊压力大 尽管 目前政府提供了一定比例的购机补贴 但是农户仍 需承担较高金额的自筹资金 这对以中小型种植户 为主的青菜生产主体而言 经济压力较大 此外 设 施大棚青菜全程机械化生产往往涉及设施改造 配 套农艺调整等额外投入 整体成本的回收周期较长 这进一步降低了青菜生产主体对设施大棚青菜全程 机械化生产的接受度 严重制约了设施大棚青菜全 程机械化生产技术的推广和普及 4 2 3 农艺与农机协同度不足 目前 闵行区在推进设施大棚青菜全程机械 化生产技术应用中 存在农机与农艺融合不足等 问题 具体表现 1 青菜种植模式多样 密植行 距小等农艺特点与现有机械设备的作业参数不匹 配 导致青菜的播种 收获等环节难以实现机械化 闭环作业 2 青菜品种选育缺乏 适机化 导向 部分品种株形松散 不适合进行机械采收 再加上 农艺管理标准不统一 进一步影响了机械作业的 稳定性 5 2 4 技术服务体系不完善 设施大棚青菜全程机械化生产不仅依赖农机具 还需完善的技术服务体系作支撑 目前 闵行区青 菜生产机械的售后服务 维修保障仍较薄弱 部分 地区缺乏就近维修点 设备故障后 农户难以及时 得到技术支持 影响了青菜生产作业进度 同时 部 分操作人员对青菜生产机械的结构和使用规范掌握 不到位 常因操作不当导致故障频发 这进一步加 重了维修负担 2 5 基础设施与保险服务的双重掣肘 具体表现 1 土地碎片化现象严重 户均经营 规模不足 0 20 hm 2 导致大型设备的使用率不足 40 2 缺乏针对设施大棚青菜生产专用农机的损 毁险种 如遇台风 暴雨等灾害性天气 设备进水损 坏后无法获赔 将导致青菜生产主体产生严重损失 3 进一步推进闵行区设施大棚青菜全程机械化生 产技术应用的建议 3 1 加快小型化 轻量化农机装备的研发与推广 当前 闵行区设施青菜种植以小型拱棚为主 田 块狭窄 畦沟密集 对农机的尺寸 质量和机动性 要求较高 为此 建议加快研发适配小型拱棚作业 的小型化 轻量化农机装备 提升其在旋耕 移栽 采收等关键环节的适应能力 在结构设计上 农机 装备应注重整机紧凑 操作灵活 减少对畦面的压 实和破坏 在动力系统方面 可优先发展电动履带 式底盘 提升通过性和环保性能 同时 建议建立 设施农业农机适配性认证制度 通过制定与棚体相 匹配的农机技术规范 促进设施青菜生产向机械化 规范化方向发展 3 2 完善财政补贴与金融支持体系 在财政支持政策方面 建议实施差异化农机购 置补贴方案 对配备北斗导航系统 自动避障等智 能化功能的农机 提高补贴比例 对传统机械 维 持现有补贴标准 同时 同步推行农机设备 以旧 换新 政策 在金融支持方面 建议政府牵头与各 大银行 金融机构合作 为青菜生产主体提供贷款 利率下浮和贷款期限延长等优惠政策 以降低青菜 生产主体的融资成本 3 3 强化品种选育与制定农艺标准 在品种改良与标准化生产方面 重点推进与农业 科研单位的联合协作 开展青菜 宜机化品种 专项 育种计划 重点选育具有矮秆 紧凑等适应全程机械 化生产特性的专用品种 同时 制定设施大棚青菜机 上海农业科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2025 6 147 械化栽培技术规范 为机械化生产提供标准化的技术 依据和操作指南 确保机械化生产流程高效 统一 6 3 4 构建智能化生产管理系统 通过智能化系统的协同应用 显著提升设施大 棚青菜全程机械化生产的精准化管理水平 具体措 施 1 部署物联网监测网络 在大棚内实时采集 土壤温度 湿度 电导率等数据 自动识别并预警 异常情况 2 搭建区级农机调度云平台 集中监 控多台设备的实时状态 通过智能算法优化作业任 务分配 提升机械使用效率 3 5 健全技术产业服务体系 在技术服务体系完善方面 建议构建多层次技 术支持网络 建立区 镇 村三级维修体系 确保维 修服务全覆盖 同时 针对青菜机械化生产操作 智 能系统维护等领域 分类开展精准化培训 全面提升 从业人员的技术服务水平 为设施大棚青菜全程机 械化生产提供坚实的技术保障 此外 联合保险机构 开发相关保险产品 全面覆盖机械碰撞 水浸损坏等 主要风险 有效降低青菜生产主体的机械使用成本 4 结束语 当前 设施大棚青菜全程机械化生产已从试验 阶段逐步迈向规模化应用 成为实现农业现代化的 核心抓手 全程机械化生产也逐步推广至同类绿叶 蔬菜 设施大棚青菜全程机械化生产不仅是一项技 术的革新 更是农业生产关系的重构 机器换人 实现了降本增效 绿色安全 产业升级 有效解决 了农业劳动力短缺的问题 在成本控制 品质提升 绿色可持续等方面的成效显著 尽管现阶段设施大 棚青菜全程机械化生产面临初期投资高 技术适配 性不足等挑战 但是在政策扶持 技术创新和机械 智能提升等的推动下 全程机械化生产在未来有望 成为我国设施农业生产的主流模式 设施大棚青菜 全程机械化生产技术的集成与应用 不仅能为闵行 区 菜篮子 工程的稳产保供和乡村振兴提供有力 支撑 还能为上海都市农业的现代化发展提供可复 制的 闵行方案 5 参考文献 1 刘凯华 刘威 祝露 等 国内外蔬菜移栽机械发展现状与 路径 J 现代农业装备 2025 46 3 1 8 2 杨晓峰 张兆辉 姜玉萍 等 青菜全程机械化生产关键技 术研究初报 J 上海农业学报 2014 30 1 94 96 3 陈永生 胡桧 肖体琼 等 我国蔬菜生产机械化现状及发 展对策 J 中国蔬菜 2014 10 1 5 4 黄丹枫 叶菜类蔬菜生产机械化发展对策研究 J 长江蔬 菜 2012 2 1 6 5 刘淑萍 朱方新 我国农机化发展存在的问题及对策 J 当 代农机 2010 9 78 79 6 李琳 陈芳 梁学强 等 蔬菜机械化播种技术研究与应用 分析 J 农业工程 2025 15 3 21 25 上海农业科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2025 6 提升有限 相比之下 矮壮丰处理不仅在增强水稻 抗倒性能 优化株型方面表现突出 且成本较低 综 合效益最佳 由于本试验仅在仪征市开展一年 试验结果尚 需通过多地点 多年度的重复验证 以明确其普适 性 此外 不同年份的气象条件 水稻品种特性等 因素均可能对植物生长调节剂的效果产生一定影响 仍需进一步深入研究 综合分析试验结果 喷施植物生长调节剂对 水稻增产具有一定的促进作用 本试验中 多次喷 施芸乐收的产量最高 但其成本相对较高 经济效 益提升有限 相比之下 矮壮丰对水稻株高的矮 化 茎秆粗壮程度的提高效果最佳 抗倒能力增 强 综合收益最佳 适宜在生产中推广应用 试验 还表明 同种植物生长调节剂多次喷施增产效果 好于一次喷施 灌浆期喷施植物生长调节剂有助 于提高水稻结实率和千粒质量 其中 芸乐收 春 泉 883 秀威 春科 4 种植物生长调节剂灌浆期一 次喷施增产效果差异较小 在水稻生产中 可根据 生育时期和植物生长调节剂特点 科学选择施用 时期与剂型 合理安排喷施次数 有望实现水稻的 稳产与增产双重目标 此外 水稻分蘖期喷施植物 生长调节剂对水稻穗数的增加是否有促进作用 还需进一步验证 4 参考文献 1 高翔 王亚萍 王金锁 不同生育期施用叶面肥对水稻产量 的影响 J 安徽农学通报 2019 25 6 63 65 2 邬奇峰 魏倩倩 徐青山 等 叶面肥对水稻养分吸收 产 量和二化螟危害的影响 J 中国稻米 2023 29 3 84 87 3 秦猛 刘丽华 郑桂萍 等 不同叶面肥及施用时期对水稻 穗部性状及产量 品质的影响 J 河南农业科学 2020 49 9 7 4 姜佰文 马立伟 王春宏 木酢多元叶面肥对水稻产量及抗 病性的影响 J 东北农业大学学报 2004 35 2 147 150 5 彭秀荣 何爱萍 贺云梅 等 不同叶面肥对水稻连粳 7 号 产量的影响 J 浙江农业科学 2020 61 2 217 218 6 许文燕 液态硅钾叶面肥对杂交水稻抗倒伏性状及其产量 影响的研究 D 长沙 中南大学 2011 7 李云春 王祥林 朱德雄 等 喷施宝叶面肥在水稻上的施 用效果研究 J 河北农业科学 2010 14 3 29 30 上接第 95 页