北京市设施蔬菜产业现状及其机械化发展对策_李治国.pdf

设施蔬菜是北京市蔬菜生产的重要形式 2019年设施蔬菜耕种收综合机械化水平为35 46 与产 业发展需求不相适应 已成为产业发展的制约因素之一 本文通过梳理京郊设施蔬菜产业机械化发 展现状 分析存在的问题及原因 从设施结构宜机化 生产机械化 装备智能化 服务社会化四个 方面提出对策建议 doi 10 19928 ki 1000 6346 2021 5006 北京市设施蔬菜产业现状及其机械化 发展对策 李治国 1 王尚君 2 窦 硕 3 李宗煦 1 闫子双 1 李传友 1 刘晓明 1 赵景文 1 1 北京市农业机械试验鉴定推广站 北京 100079 2 北京市昌平区农业机械化技术推广站 北京 102200 3 北京市密云区农机化技术推广服务站 北京 101500 李治国 男 高级工程师 主要从事蔬菜机械化研究 E mail li zhiguo 收稿日期 2021 01 29 接受日期 2021 04 19 基金项目 北京市农业农村局科技项目 20180128 20190123 设施蔬菜是北京都市农业中的重要组成部分 在 大城市小农业 大京郊小城区 的背景下 设施蔬菜产业结构不断优化 生产水平不断提升 然而 随着社会经济的发展 人工成本越来越高 劳动力供给越来越紧张 尤其在后疫情时代 发展 设施蔬菜产业机械化技术装备已成为迫切任务之 一 虽然北京市多年来非常重视机械化工作 设施 蔬菜机械化水平处于逐年增长中 但离农业农村部 2020 年提出的 到 2025 年设施种植机械化水平总 体达到 50 以上 还有很大差距 为此 笔者通 过梳理北京市设施蔬菜产业机械化发展现状 分析 原因 并提出对策建议 以期为蔬菜产业发展和机 械化水平提升提供参考和支撑 1 设施蔬菜产业发展现状 北京设施农业以设施蔬菜占比最大 近年来 设施面积 产量和产值呈下降趋势 据北京市农 业机械化管理统计年报数据显示 图 1 2019 年 北京设施农业面积为 13 392 12 hm 2 比 2013 年的 24 308 91 hm 2 下降了 44 91 其中日光温室 塑 料大棚面积分别降至 6 742 33 6 017 02 hm 2 比 2013 年分别下降 57 45 和 22 35 连栋温室基本 维持在 700 hm 2 左右 据北京市统计年鉴数据 图 2 3 2019 年 设施蔬菜 含食用菌 总产量为 79 08 万 t 总产 值为 30 05 亿元 分别比 2013 年下降了 31 40 24 99 其中温室蔬菜产量 产值分别下降了 42 51 30 89 中小棚蔬菜产量 产值分别下降 了 59 91 46 71 大棚产量 产值整体变化不 明显 京郊设施农业生产面积逐年降低 产量和产值 均呈下降趋势 分析原因 成本投入越来越大 设施蔬菜属于劳动密集型产业 生产季节需要大量 劳动力 而当前随着劳动力供给越来越紧张 劳动 力成本逐年上涨 已经占到其生产总成本的一半以 上 宋卫堂和李明 2020 人工 物资等生产成 本投入越来越大 制约了设施蔬菜产业发展 设施结构的限制 设施内部空间宜机化条件较差 机器换人 工作推进缓慢 机械化程度低 一定程 度上限制了其发展 受 蔬菜价格波动的影响 11 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 2021 5 11 14 图 1 2013 2019 年设施农业面积 数据来源于北京市农业机械化管理统计年报 2014 2015 2016 2017 2018 2019 F Y y Y W Y W Y W 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 j F d j F J 8 6E G F 6 Y y Y W Y W Y W 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 j F d j F J 8 6E G F 6 Y y Y W Y W Y W 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 j F d j F J 8 6E G F 6 Y y Y W Y W Y W 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 j F d j F J 8 6E G F 6 f 30 25 20 15 10 5 0 k l s 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 80 70 60 50 40 30 20 10 0 G 7t 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0 M 0 h m 2 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 京郊设施农业机械化水平呈现逐年上升的趋 势 但增长幅度较缓 分析原因 一是得益于国家 及北京市对农业机械化工作的重视 以及购机补贴 等政策的支持 使得设施农业生产中相对容易实现 机械化作业的耕整地和田间管理的施肥灌溉 环境 调控等环节机械化水平得到提升 带动综合机械化 整体水平上升 二是设施农业种植 采运环节机械 化基本处于起步阶段 成为机械化水平综合提升的 短板 而且随着其他环节机械化水平的不断提升 短板效应会越来越明显 三是设施蔬菜产业机械化 发展还存在设施结构宜机化条件不足 农机农艺融 合不深 适用农机装备缺乏等问题 且现阶段发展 设施农业机械化技术装备 往往都是与某类蔬菜品 种 单一作业环节配套的农机装备 不利于推进全 程机械化技术装备的配套应用 3 设施蔬菜产业机械化发展存在的问题 3 1 设施宜机化条件不足 目前 京郊现有设施农业以日光温室 塑料 大棚为主 建造年代多为 2008 2012 年间 约占 70 当时建造标准主要考虑采光 保温 通风等 便于机械化作业的宜机化条件基本没有涉及到 老 旧日光温室仅耳房有供作业人员和农用物资进出的 普通门 而且为了避免室内外温差造成空气直接对 流 影响室内靠门作物生长 耳房入户门和棚室门 是 90 直角设计 不利于普通中小型农机具进入棚 室 一般钢骨架靠近南侧的前底角设置较低 高度 大多在 1 m 以下 农机具在棚室内作业时很难耕到 棚边 造成不必要的空间浪费 棚内采用南北向做 畦或起垄 耕作长度 6 7 m 导致农机具作业时 掉头难度增大 老旧塑料大棚为保温 两端门框一 般也只留有仅供人员和物资进出的普通门 农机作 业装备进出费时费力 两侧钢骨架底角高度往往也 在 1 m 以下 农机作业不能到棚边 该设施空间结 构 出入口 内部通道和种植布局 垄向垄宽等都 成为机械化作业的制约因素 3 2 农机农艺融合不深 设施蔬菜生产过程中 基本还是以人工劳动密 集型作业为主 各蔬菜品种采用的株行距 种植密 度 垄向垄宽等农艺条件都是以实现产量 品质最 佳为前提 考虑农机装备作业需求及便利性的基本 很少 这就为选机用机抬升了门槛 受农机结构大 小 设计要求 功能实现等多方面客观因素制约 现阶段主要是以解决设施农业生产 有机可用 的 问题 而从生产设计上就严格做到农机农艺融合的 还不多 造成蔬菜农机装备存在地域空间 设施结 构 农艺要求等诸多方面的不适应 深层次问题还 是农机农艺融合不深 不透 3 3 适宜农机装备缺乏 设施蔬菜生产应用水平较高的耕整地环节 借助于大田作业机械较多 缺乏专用农机装备 现 在大多使用田园管理机来完成设施内耕整地作业 但是普遍存在耕作深度不够 多次作业等费时费力 的问题 多年形成的板结层打不破 影响到种植蔬 菜的品质和产量 起垄环节作业机具多为田园管理 机加装起垄装置作业 因动力有限而取土量少 垄 形 垄高达不到农艺要求 造成后续田间管理及收 获环节作业效果较差 种植 采运环节机械化作业 基本处于空白 更无适宜农机装备 施肥灌溉和环 境调控环节虽然有一部分农机装备在发挥作用 但 是关于喷灌喷头 水质过滤 药液雾化等方面还存 在很多问题 装备作业过程中的跑冒滴漏现象时有 发生 不仅浪费水 肥 药 电等资源 造成不必 要的污染 而且会因作业质量没有达到要求而使蔬 菜品质 产量受到影响 降低经济效益 3 4 社会化农机服务欠缺 据调研统计 设施蔬菜生产多以散户 小农户 为主 约占 80 以上 一般每户种植棚室 3 5 个 规模小 种植品种多 不利于发挥农机集中快速作 13 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角 业的优势 需求少 难度高造成设施蔬菜社会化农 机作业服务少 近几年 北京市农业机械试验鉴定 推广站在京郊扶持发展了以规模设施蔬菜生产园区 为主体的蔬菜生产农机作业服务队 目前在京郊 9 个区共有 26 家服务组织 可开展设施蔬菜生产的 旋耕 起垄 移栽 播种 植保等作业服务 年均 作业面积近 2 000 hm 2 3 万亩 但由于单次作业 面积普遍较小 农机具作业收取的服务费往往不够 来回的运费 大大限制了作业服务范围扩大和能力 提升 从服务全市设施蔬菜生产作业量来看 社会 化农机服务组织的数量缺口仍较大 4 设施蔬菜产业机械化发展对策 4 1 促进设施结构宜机化 加强设施结构与建造标准的制修订 明确满足 农机作业条件的空间结构 出入口 内部通道尺度 等内容 一般要求棚室长度不小于 60 m 跨度不 小于 8 m 出入口高不小于 2 m 宽不小于 1 8 m 作物行间作业通道宽度不小于 0 8 m 在分类研究 的基础上 形成设施宜机化改建造技术规范 新建 设施要严格按照宜机化标准建设 老旧设施要依照 农机通行和室内作业条件 加快出入口 骨架 耳 房 缓冲间 室内通道等宜机化改造 优化种植空 间布局 创新宜机化种植模式 满足设备安装运转 机械通行作业需求 建议以规模化设施生产园区为 主 开展设施结构宜机化改建造试点示范 以财政 资金投入为主 每年每个区建设 1 2 个设施宜机 化改建造整体示范园区 以点带面促进京郊设施园 区逐步完成宜机化改建造 提升宜机化生产水平 4 2 推进设施生产机械化 加大设施生产装备科技创新投入力度 产学研 推用协同攻关 突破精量播种 高效移栽和辅助采 运等环节技术装备短板 播种方面 要进一步提升 播种机具的可靠性和耐用性 提升作业质量 移栽 方面 要实现高密度移栽要求 进一步扩大株行距 适用范围 向自动化 无人化方向发展 收获方面 要加大收获机械切割刀具入土深度的研发力度 形 成带根 不带根收获机系列 同时要推动果实采摘 机械进入实际作业应用 加快提升环境调控 植保 作业等环节机械化水平 推广普及土地整理 灌溉 施肥技术装备 推动电动运输 水肥一体化设备以 及多功能作业平台等与温室结构集成配套 示范推 广 东西向长垄 窄垄宽沟 等宜机化种植技术 模式 推进各环节机具装备的协同配套 积极构建 符合京郊特点的设施生产全程机械化技术体系 促 使良种 良法 良地 良机配套 为机械化生产创 造良好条件 4 3 提升设施装备智能化 充分利用在京农业科研院所等机构的智能化装 备成果 加快环境智能调控 水肥一体化 信息监 测和自动控制等技术装备的融合应用 减少用工数 量 降低生产成本 提升设施装备智能化水平 打 造高标准 智能化设施蔬菜数字化农机示范基地 集成展示全程精准作业 智能控制技术装备 在高 效设施农业设计 建造全过程中 将智能化技术装 备融入其中 实现自主决策 精细管控 高效运维 的全自动植物工厂蔬菜生产模式 建议借助国家建 设第三代农机示范园区契机 重点打造一批体现首 都科技成果的设施智能无人作业园区 引领京津冀 乃至全国适宜地区设施蔬菜生产向机械化 智能 化 无人化方向发展 4 4 发展作业服务社会化 以全市现有 26 家蔬菜生产农机作业服务组织 为基础 充分利用大数据平台 挖掘作业类型 作 业半径 收费标准等精细化 差别化管理方式 提 炼总结农机作业运营模式等经验 制定蔬菜生产农 机专业化服务组织建设规范指引 加大蔬菜生产农 机专业化服务组织建设力度 力争将全市规模化 标准化蔬菜生产园区和有意愿建设蔬菜农机专业化 服务组织的其他服务组织纳入其中 从购机补贴 作业补贴 技能培训等方面进行政策资金扶持 提 升社会化服务水平 鼓励 扶持蔬菜生产农机专业 化服务组织开展棚室建造 维护保养 农机作业 机具租赁 作业托管和加工销售等一体式社会化服 务 形成设施蔬菜生产 全程机械化 综合农事服 务 新模式 参考文献 宋卫堂 李明 2020 以 农艺 农机 设施 深度融合推动设施 园艺高效发展 农业工程技术 40 1 44 47 14 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 产业广角