发展设施蔬菜轻简高效生产的思考

□ 张志斌

农业劳动力的紧缺严重阻碍了今后设施蔬菜的现代化、规模化生产，实现设施蔬菜轻简栽培不仅有利于设施蔬菜生产的可持续发展，同时也是落实2013年中央一号文件提出加快发展现代农业精神的重要体现。

蔬菜轻简栽培是通过机械化、自动化等设备与技术，简化蔬菜种植作业程序，节约劳动力，减轻劳动强度，实现蔬菜高产优质和节本增效。

设施蔬菜生产是通过设施及环境调控为蔬菜营造较为适宜的生育环境，使之在一定逆境条件下达到早熟、高产、优质、高效的集约化生产方式。世界先进国家设施蔬菜生产都采用自动化、机械化、微电子智能化高新技术，使设施内温、湿、光、水、营养、CO2浓度等综合环境自动调控到蔬菜生育所需的最佳状态，达到科学配置资源、能源，提高土地利用率、劳动生产率和单位面积优质产品产出率。

我国设施蔬菜发展很快，2010年全国设施蔬菜栽培面积达344万hm2，占全国蔬菜播种面积的16.1%，占世界设施蔬菜总面积的80%以上。全国设施蔬菜总产量和总产值分别为2.5亿t和逾6 900亿元，约占全国蔬菜总产量和总产值的34%和63%。设施蔬菜产业在我国一些区域已成为农业的支柱产业。

随着设施蔬菜向规模化、现代化的深入发展，设施蔬菜生产劳动力数量的不足和老龄化，已经成为制约设施蔬菜生产发展的主要因素。据调查，我国从事农业生产的劳动力数量占全社会从业人员的比重，由1978年的70%下降到目前的35%左右。目前面临的问题是，有知识文化的青壮年劳动力大量转移，老人、妇女成为农业劳动力主体。每百名农村劳动力中，小学文化程度以下的占32%、初中文化程度占53%，“谁来种菜”的担忧已成为现实。特别是进行现代化蔬菜生产的劳力更为缺乏。因此，要实现设施蔬菜轻简高效生产，提高设施蔬菜生产的组织化程度，保障设施蔬菜周年供应的质量安全，迫切要求省力化、机械化、自动化、规范化的设施蔬菜轻简高效生产设备与技术体系。

1 设施蔬菜轻简生产现状与问题

1.1 现状

设施蔬菜生产管理环节复杂，目前，除自动卷帘设备和滴灌系统在设施蔬菜生产中有较大面积使用外，其他环节的机械研发和应用程度还相当低，主要生产环节还是靠人力或手工操作来完成。如在设施蔬菜发展快的山东省寿光市，目前除温室土建作业的机械化水平达95%以上、设施卷帘机60%左右，其他机械才开始逐步应用。设施蔬菜的机械化作业的主要环节和作业要求重点是环境控制、整地做畦、自动灌溉、植物保护、采收分级、收获运输、加工物流处理等环节。由于设施结构类型多样，加上设施蔬菜栽培种类繁多，除了瓜果类蔬菜外，叶菜类蔬菜设施内栽培的比例在逐年上升，目前叶菜类占设施蔬菜总面积的20%左右。因此，设施蔬菜实现机械化生产难度也大。另外，设施自动化设备少，一些环境控制设备与传感器还缺乏自主知识产权的产品，这些均阻碍现代化设施蔬菜生产。

1.2 存在问题

1.2.1 设施结构标准化程度低，不适应机械化作业 从全国总的来看，蔬菜设施简陋，棚室机械或设备配套性差，人为环境控制能力较差，抵御灾害性天气能力不强。

1.2.2 设施自动化设备少，一些设备的可靠性还需改进 设施蔬菜的机械设备更新换代缓慢，现有机械、设备种类少，国内对适合设施蔬菜栽培和收获等环节的农机具研制起步晚，有些还是空白。采后预处理、运输、贮藏加工、检验技术及设备等诸多方面均存在明显不足。

1.2.3 农机与农艺融合不够 设施农业涉及到工程、机械、农艺、良种、土肥、植保等内容，各有关部门相互配合协调及有关学科相互集成不足，特别是农机和农艺的结合有时脱节，出现相互制约的现象。

1.2.4 农民设施农技水平有待提高 农民现有的设施蔬菜技术水平相对落后，整体素质、服务水平与设施蔬菜发展的要求不相适应。

1.2.5 与发达国家设施蔬菜总体机械化程度差距较大 荷兰温室实现了作业机械化、自动化。蔬菜从生产、收储、分级、包装到加工、运送的全过程作业全部使用机械。供水、供肥、调温、调湿等全部是自动化，实行电脑控制。农业集约化水平达到了相当高的程度，大量的操作过程都是在室内进行，如作物的育苗和嫁接是通过少量劳动力、机械和电脑相结合来完成。

日本设施农业的发展以建立省力化与舒适化的栽培作业体系为方向，降低劳动强度、解决劳动力不足等问题，通过复合环境控制的微电脑温室管理系统、远程网络监控管理系统、营养液无土栽培系统等先进的设施园艺新技术，提高蔬菜生产效益。日本、韩国研发和应用的小型化、系列化、园艺化的小型机械，适用于单体和连栋塑料管棚等设施菜田，适合规模较小的农户应用；研发的整地、做畦、覆膜一体化的园田管理机械，如小型播种机、移栽和施药器械等，为精准作业提供了设施装备保障。

奥地利、丹麦、日本等先后建立了植物工厂，完全摆脱了自然条件的束缚，真正实现了工厂化农业的数字设计、调控与管理。植物工厂是在全封闭设施内周年进行园艺作物生产的高度自动化控制体系。日本、韩国研究开发了瓜类、茄果类蔬菜嫁接机器人，日本研制了可行走的耕耘、施肥机器人，可完成多项作业的机器人，能在设施内完成各项作业、无人行走车。荷兰等国研制了温室黄瓜采收机器人等。

美国、日本等国家非常重视蔬菜采后处理的各个环节，从采收和田间包装、预冷、清洗、杀菌到分级包装等各个环节，形成冷链物流，使蔬菜始终处于采后生理所需要的低温条件，建立了蔬菜供应链可追溯系统，实现了处理规范化、物流冷链化、管理信息化，有效降低了加工运输环节中的损耗率。

2 发展对策

2.1 建立设施蔬菜轻简高效生产体系

设施蔬菜种类多，各种设施生产方式不同，对机械化生产要求不同。反之，机械也对设施及其不同蔬菜种类的生产方式提出相应要求。因此，设施蔬菜机械化技术与设备的研发和应用，必须与农艺技术有机结合。

2.1.1 设施内机械应充分考虑现行日光温室和塑料管棚的高度和跨度 以提高设施的利用率、操作的便捷性为目标，根据保护地的设施高度和通道许可，制订播种、移栽、收获机械的轮幅、动力标准。同时应综合考虑作物种类、生产方式和蔬菜商品形态，确定研发机械的可适性标准。开发性能好、效率高、安全可靠、小巧玲珑的农作物移栽机械，开发科学、安全、环保、有效的植保机械，开发适合棚内小空间和蔬菜作物的收获机械等。

2.1.2 推行设施蔬菜标准化生产，为机械化打好基础 进行设施蔬菜标准化生产，选育适合规模化种植和机械化播种、定植、收获的设施蔬菜品种，综合设施蔬菜产量形成、商品形态，改变传统的播种、育苗和整枝、收获等方式，以适应自动化程度高的机械设备运行。采后分装、包装、运输等环节也应充分考虑整个生产链机械化作业的要求。

2.1.3 强化农机与农艺技术融合 推广设施蔬菜机械化生产的农艺技术要首先选育适应设施条件下的蔬菜品种，同时要适于机械化移栽等操作的品种。其次建立穴盘苗标准化生产的技术体系，形成专业化、规模化的穴盘苗生产、供应体系，为机械移栽、定植打好基础。生产管理中要应用肥水一体化技术，与微滴灌设备和机械作业相配套，减少肥料投入，节约水资源。最后，应用植保机械设备落实综合防治措施，减少蔬菜生产的用药，提高蔬菜品质，实现病虫害绿色防控。围绕设施蔬菜的标准化生产，建立健全设施建造、种植规格、栽培方式、管理模式、机械配套、环境保护、产品加工等各类设施蔬菜规范，全面建立设施蔬菜机械化轻简高效生产体系。

2.2 加强设施结构优化和蔬菜自动化、信息化轻简高效生产装备配套

我国大多数日光温室设备比较简陋，生产设施和配套设备总体水平较低，导致设施环境可控水平低下；而且抗风雪灾害的能力差，用作冬春生产设施安全隐患很大。要开发高节能日光温室，保持采光性、保温性优于目前温室的前提下，进行大跨度日光温室的自动化全季节安全利用研究，提高空间利用率和抗灾能力；进行新的通风控制系统和操作模式研究，建立自动化日光温室降温系统及其可控通风降温技术；研究开发不同纬度地区大跨度日光温室结构材料优化设计技术原理与模型，研究亚热带地区冬夏两用连栋温室结构性能优化设计技术原理；开发出具有节能、节水、节药、节肥功能和具有自主知识产权的工程技术装备。加快电子传感、遥感技术和智能化仪器设备等现代技术的应用研究和技术推广速度，提高工程技术和信息技术在设施蔬菜中的集成应用水平，推动设施蔬菜向更高层次发展。

2.3 加强政策扶持，健全社会化服务体系，提高菜农组织化程度

2.3.1 建立支持设施蔬菜轻简高效生产的资金补助机制，扶持鼓励设施农业机械化发展 将设施农业中可推广的机械纳入国家农机具购置补贴范围，通过国家的购置补贴政策加快其发展和更新换代。增加设施农业的机械化技术、检测技术、遥传感技术等的科研、试验、推广的投入。建立“设施农业装备保险财政补助”政策，鼓励农户将设施装备统一纳入政策保险的范围，以提高抵御自然灾害的能力。

2.3.2 建立农机社会化服务技术体系，提供设施蔬菜生产主要作业环节的机械化操作服务 加强农机、农艺专家联合，根据设施蔬菜生产机械化的技术需求，建立专项基金开展引进机械的适应性试验和性能检测，加速推广应用。培育和完善多种经营形式的社会农机服务组织。鼓励建立各种农机专业协会、农机作业服务队及农机租赁公司等，引导农机服务有序流动，开展社会化服务。

2.3.3 提高菜农科技水平和组织化程度 根据2013年中央一号文件精神，要加大新一轮“菜篮子”工程实施力度，扩大园艺作物标准园创建规模，就要创新农业生产经营体制，要稳步提高农民组织化程度，鼓励和支持专业大户、家庭农场、农民合作社，发展多种形式的适度规模经营。这样才有利于现代设施蔬菜轻简栽培的规模化生产。要整合社会上设施农业技术资源，培训一线技术服务人员，不断更新他们的科技知识，提高他们的服务能力。同时加强对菜农的培训，特别是要加强对科技带头人和合作组织人员的技术培训，提高他们对新机具、新设备、新技术的高效安全应用的能力。