我國甘藍(lán)機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展建議

管春松 高慶生 劉先才 楊雅婷 崔志超 陳永生，2*

（1農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，江蘇南京 210014；2江蘇現(xiàn)代園藝工程技術(shù)中心，江蘇鎮(zhèn)江 212400）

目前我國甘藍(lán)生產(chǎn)機(jī)械化水平偏低，除耕整地、育苗和田間管理（灌溉、植保）環(huán)節(jié)已基本實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，機(jī)械撒施基肥、移栽及采后加工環(huán)節(jié)部分實現(xiàn)機(jī)械化外，收獲環(huán)節(jié)基本為空白。整體來看，仍未形成全程機(jī)械化作業(yè)的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)鏈。今后應(yīng)面對生產(chǎn)和消費現(xiàn)實，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，完善產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，突破裝備技術(shù)瓶頸，形成整體解決方案，分區(qū)分類逐步推進(jìn)和示范推廣。

蔬菜中含有豐富的VC、胡蘿卜素及礦物質(zhì)（鉀、鈣、鎂、鐵等）等多種營養(yǎng)元素，已成為人們?nèi)粘ｏ嬍持斜夭豢缮俚氖澄镏弧?016年我國蔬菜種植面積達(dá)2 233.3萬hm2，總產(chǎn)量7.98億t，均居世界第一位，現(xiàn)種植面積僅次于糧食作物，已逐漸成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和民生產(chǎn)業(yè)（陳永生，2019；項朝陽 等，2019）。甘藍(lán)因其喜溫暖和冷涼濕潤的氣候環(huán)境，生長適溫15～25 ℃，且具有耐寒、抗病、適應(yīng)性強(qiáng)、易貯耐運、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點，隨著我國高山（高原）蔬菜及保護(hù)地蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在我國的栽培面積越來越大，常年保持在90萬hm2，年總產(chǎn)量約為220萬t（楊麗梅 等，2016），在蔬菜生產(chǎn)供應(yīng)中的地位日益顯著。

甘藍(lán)生產(chǎn)是傳統(tǒng)的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，近些年隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移及農(nóng)民人口的老齡化等原因，用工難、用工貴的問題已成為甘藍(lán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大的制約因素，尤其栽苗及收獲環(huán)節(jié)用工量大，用工成本占總成本的50%以上，對機(jī)械化作業(yè)的需求極其迫切（陳永生，2017）。反觀歐美及日本等發(fā)達(dá)國家，甘藍(lán)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)都基本實現(xiàn)了機(jī)械化、自動化和標(biāo)準(zhǔn)化。因此，機(jī)械化生產(chǎn)是我國各區(qū)域甘藍(lán)形成周年生產(chǎn)，提升甘藍(lán)種植規(guī)模及效益的前提和關(guān)鍵，對蔬菜產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。

1 甘藍(lán)產(chǎn)區(qū)與分布

甘藍(lán)在我國31個省（區(qū)、市）都有種植，全國種植面積約100萬hm2，且種植面積較為穩(wěn)定，主要分布在河北、山東、湖北、陜甘、云南、貴州、四川以及長三角地區(qū)，占全國甘藍(lán)總栽培面積的55%以上（王芬娥 等，2009；方智遠(yuǎn) 等，2010）。甘藍(lán)按熟性可分為早熟、中熟和晚熟品種；按球形一般分為尖球、扁球和圓球3種類型（高富欣 等，2005）；按栽培季節(jié)主要有春甘藍(lán)、夏甘藍(lán)、秋甘藍(lán)和冬甘藍(lán)等，近些年為補(bǔ)充淡季蔬菜市場供應(yīng)，出現(xiàn)了一些反季節(jié)、多茬口的栽培方式，如冷涼地區(qū)越夏栽培、長江流域越冬栽培及北方設(shè)施早春栽培等（方智遠(yuǎn)，2008）。

我國北方地區(qū)和部分高山地區(qū)主要以早春設(shè)施、夏茬、越夏茬及秋茬栽培為主，以河北、河南、山東、陜西、甘肅等省為主栽省份，規(guī)模較大的生產(chǎn)區(qū)縣主要有河北崇禮、張北，河南新野，山東莒南、菏澤，甘肅定西、張掖、榆中，陜西太白，山西榆次、壽陽，湖北宜昌、恩施等。南方地區(qū)主要以春茬、秋茬、秋冬茬及越冬茬為主，以湖北、四川、江蘇、湖南、貴州、云南、福建等省為主栽省份，規(guī)模較大的生產(chǎn)區(qū)縣主要有湖北嘉魚、荊門，四川西昌，江蘇射陽、惠山，浙江蕭山、臺州、富陽，云南宜良、通海，福建泉州、漳浦等。

2 典型區(qū)域種植模式及經(jīng)濟(jì)效益

2019年1～6月，對華北、西北、長三角等區(qū)域的8個省（市）16個區(qū)縣18個甘藍(lán)種植基地或合作社進(jìn)行現(xiàn)場走訪，并結(jié)合問卷進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研內(nèi)容主要涵蓋甘藍(lán)種植模式、生產(chǎn)成本及利潤、生產(chǎn)機(jī)械使用現(xiàn)狀等。

2.1 典型區(qū)域種植模式

我國甘藍(lán)種植方式有露地栽培和設(shè)施栽培兩種。露地栽培是傳統(tǒng)的常規(guī)種植方式，也是目前國內(nèi)占比較大的種植方式；設(shè)施栽培屬高效種植方式，可有效解決北方地區(qū)低溫、干旱，南方冬季寒冷、自然災(zāi)害頻繁的不利生長條件。根據(jù)種植方式的不同可分為三類。

2.1.1 平地移栽 北方地區(qū)土質(zhì)干燥、土壤保水性差、水分易流失，常采用平作栽培，可抗旱保墑，提高種植密度，且在地多人少的情況下可減少整地的工作量。以河北張北地區(qū)甘藍(lán)生產(chǎn)為例，該區(qū)域種植總面積達(dá)1 333.3 hm2，采用露地覆膜栽培，1年1茬。耕作后鋪管覆膜，于5月中上旬平地移栽，株距30 cm，行距40 cm；灌溉采用膜下滴灌或膜下微灌水肥一體化節(jié)水技術(shù)，7月中上旬收獲，每667 m2產(chǎn)量約4 500 kg。

2.1.2 起壟移栽 壟作可有效防止?jié)菜蛴旰筇镩g積水，干旱時溝內(nèi)澆水壟表易干燥，相對濕度低，不易發(fā)生病害；同時土層加厚有利于提高通風(fēng)透光能力和土壤的透氣性，促進(jìn)根系生長。故而在地勢平坦、保水性佳、排灌條件成熟的田塊多采用壟作栽培，以提高甘藍(lán)產(chǎn)量。因生產(chǎn)習(xí)慣和種植環(huán)境不同，起壟方式也有差異，主要包括以下幾種。

①寬低壟四行：以內(nèi)蒙古烏蘭察布盟甘藍(lán)生產(chǎn)為例，該區(qū)域種植總面積達(dá)2 000 hm2，主要集中于察哈爾右翼前旗、興和縣、商都、集寧等地區(qū)，采用露地覆膜壟作栽培，1年1茬。移栽作業(yè)前需先起壟，壟面寬100 cm，壟高15 cm以上，然后鋪管覆膜；一般于5月20日左右移栽，株距25 cm，行距22 cm；灌溉采用膜下滴灌，追肥采用水肥一體化技術(shù)，7月底開始收獲，每667 m2產(chǎn)量約4 500 kg。

②寬高壟雙行：浙江、福建等南方地區(qū)雨量充足，為了能排能灌，防止田間積水，菜農(nóng)往往采用高壟栽培。以浙江蕭山圍墾區(qū)甘藍(lán)生產(chǎn)為例，該區(qū)域種植總面積約400 hm2，采用露地栽培，1年2茬。一般春季3月移栽，5月收獲；秋季9月底移栽，11月收獲。開溝起壟，壟面寬90 cm，壟高25 cm以上，株距30 cm，行距40 cm。因雨水充足無需灌溉設(shè)施，追肥采用人工撒施，每667 m2施用硫酸鉀型復(fù)合肥（N-P-K為15-15-15）40～60 kg；每667 m2產(chǎn)量3 500～4 000 kg。

③窄壟單行：為便于澆水和人工田間管理，部分地區(qū)仍采用小壟單行種植甘藍(lán)，如陜西寶雞、黑龍江青岡縣等（叢志付，2014；董莉，2014），露地栽培和設(shè)施栽培皆有，壟面寬40～65 cm，壟高15 cm左右，單行移栽，株距30～40 cm，移栽后人工進(jìn)行澆水、除草、施藥、收獲等管理作業(yè)。

2.1.3 開溝移栽 為降低起壟作業(yè)成本和減少土壤頻繁擾動，在江蘇、浙江、貴州等地區(qū)也有采用大壟多行種植甘藍(lán)的，土壤旋耕后大壟開溝作業(yè)完成甘藍(lán)生產(chǎn)整地。此種生產(chǎn)模式通常采用秋栽培或越冬栽培，露地種植，種植溝距2～3 m，溝寬約30 cm，溝深25 cm以上。因栽培行數(shù)（通常為偶數(shù)）較多，移栽通常采用人工作業(yè)，株行距均為35 cm，每667 m2種植3 000株以上。灌溉方式與地區(qū)降水量相關(guān)，因地而異，追肥根據(jù)生長階段需求采用人工分批撒施氮肥或氮鉀復(fù)合肥，每667 m2撒施50 kg左右；每667 m2產(chǎn)量4 500 kg左右。

2.2 生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益分析

2.2.1 種植規(guī)模及產(chǎn)量 甘藍(lán)不但耐寒，幼苗期還能忍耐較長時間的-2～0 ℃的低溫，而且也能適應(yīng)較高溫度，在25～27 ℃條件下也能正常生長，故在我國除北方嚴(yán)寒的季節(jié)外，全國范圍內(nèi)春、夏、秋、冬都有栽培。整體來說，種植區(qū)域比較廣泛，各地區(qū)因市場供需信息的不對等和遲滯性，導(dǎo)致甘藍(lán)每年市場價格波動較大，一般基地種植面積都控制在100 hm2以內(nèi)。每667 m2產(chǎn)量因品種不同雖稍有差異，但都基本穩(wěn)定在4 000～5 000 kg。

2.2.2 成本及利潤 生產(chǎn)成本主要包括甘藍(lán)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)機(jī)械作業(yè)費、人工作業(yè)費、耗材費（種、肥、膜、藥、基質(zhì)、水電等）及土地租賃費等。因各地區(qū)的用工成本、土地流轉(zhuǎn)成本及農(nóng)機(jī)社會化服務(wù)成熟度等有差異，故而調(diào)研區(qū)域甘藍(lán)生產(chǎn)成本也不盡相同，每667 m2成本在1 700～3 150元范圍內(nèi)波動。

產(chǎn)值與產(chǎn)量及市場價格相關(guān)，市場價格每年變動較大，故直接影響農(nóng)民種植的積極性和種植規(guī)模的調(diào)整。目前，訂單模式在許多基地推廣，有利于穩(wěn)定菜農(nóng)的生產(chǎn)預(yù)期，減少種植風(fēng)險。若按每667 m2平均產(chǎn)值4 500 kg計算，產(chǎn)地價格通常為0.8～1.2元·kg-1，一般每667 m2利潤1 350～2 800元。

3 關(guān)鍵環(huán)節(jié)生產(chǎn)裝備應(yīng)用現(xiàn)狀

以甘藍(lán)生產(chǎn)農(nóng)藝要求和種植流程為基礎(chǔ)，將甘藍(lán)生產(chǎn)過程劃分為基肥撒施、耕整地、育苗、移栽、田間管理、收獲和采后處理等7個主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

3.1 基肥撒施

甘藍(lán)喜肥、耐肥，整個生長期對氮、磷、鉀的吸收較多，故常以“施足基肥、合理追肥”的原則進(jìn)行肥料的供給。基肥常以腐熟的有機(jī)廄肥或三元復(fù)合肥（N-P-K為18-18-18，下同）為主，施用量占總施肥量的50%以上（吳金為和吳萬軍，2010）。追肥常以水肥一體化方式進(jìn)行，施用量視甘藍(lán)生長程度而定，以提高肥料的利用率。

廄肥一般以家畜糞尿與墊圈材料混合制作而成，肥料組分較多、物料分散且體積較大，含雜率高且流動性差，其撒肥機(jī)械通常以車廂式拋翻作業(yè)為主，因體積較大、購置成本較高，國內(nèi)甘藍(lán)生產(chǎn)基地未見有相關(guān)成熟機(jī)型在應(yīng)用。三元復(fù)合肥多為顆粒狀，流動性好，目前顆粒肥撒施機(jī)械最為常見的有離心圓盤式和擺桿式兩種結(jié)構(gòu)類型，按行走方式又可分為自走式、懸掛式及牽引式，該類機(jī)型目前基地應(yīng)用較為廣泛，結(jié)構(gòu)簡單，肥量可控，能同時適應(yīng)露地和設(shè)施內(nèi)作業(yè)。代表機(jī)型有揚州豐得農(nóng)牧機(jī)械公司的FD-400型、江蘇閃銳現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)備公司的2FD-750型、常州田畈農(nóng)機(jī)公司的TFS-200型撒肥機(jī)（圖1）、日本得利卡（DELICA）公司的dam-101 s型（圖2）等。

圖1 拖拉機(jī)牽引式撒肥機(jī)

圖2 手扶自走式撒肥機(jī)

3.2 耕整地

甘藍(lán)生產(chǎn)耕整地作業(yè)是后續(xù)移栽、田間管理和收獲機(jī)械化作業(yè)的前提和基礎(chǔ)，主要包括深松、整平、旋耕、起壟（做畦）、覆膜、鋪管等，不同地區(qū)的耕整地作業(yè)順序和次數(shù)與當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境、種植模式和作業(yè)習(xí)慣相關(guān)，各不相同。但耕整地作業(yè)質(zhì)量總體上要滿足“表虛底實、上細(xì)下粗、壟平溝直”的精耕細(xì)作要求（管春松 等，2017）。

為防止甘藍(lán)種植地塊連作障礙或鹽漬化等問題，加深耕層，提高土壤蓄水保墑能力，尤其是溫室內(nèi)種植，通常每隔1～2年要深松1次，應(yīng)用較為廣泛的為非振動式深松機(jī)，并以鑿式和鎬式深松最為常見。整平和旋耕機(jī)具因與糧食作物具有通用性，機(jī)械化基本普及，可直接借用。起壟作業(yè)需根據(jù)壟型農(nóng)藝參數(shù)和作業(yè)環(huán)境選擇合適的機(jī)具，從宜機(jī)化作業(yè)的角度，單個壟作業(yè)長度盡可能長，減少轉(zhuǎn)彎掉頭次數(shù)，提高作業(yè)效能。目前應(yīng)用較多的為單壟或雙壟機(jī)型，適應(yīng)壟面寬80～220 cm皆有應(yīng)用，壟高10～20 cm最為常見。但對于4行及以上多行作業(yè)機(jī)型和壟高達(dá)30 cm以上的深高壟作業(yè)要求的成熟機(jī)型國內(nèi)鮮有應(yīng)用。覆膜、鋪管作業(yè)通常在起壟作業(yè)之后，將覆膜及鋪管部件掛接于起壟機(jī)具上進(jìn)行復(fù)式聯(lián)合作業(yè)。代表機(jī)型有山東華龍農(nóng)業(yè)裝備公司的1ZV（MF）系列（圖3）、無錫悅田農(nóng)機(jī)公司的YTLM系列（圖4）、鹽城市鹽海拖拉機(jī)制造公司的1GVF系列及意大利HORTECH公司AF SUPER系列等。

3.3 育苗

為減少病蟲害，縮短育苗周期，提高幼苗成活率，加之育苗管理的設(shè)施環(huán)控、現(xiàn)代生物及信息管理等技術(shù)的迅速發(fā)展，目前普遍采用以規(guī)模化、集約化、自動化及商品化為特征的工廠化溫室育苗。

圖3 旋耕起壟機(jī)

圖4 旋耕起壟覆膜一體機(jī)

甘藍(lán)育苗多采用穴盤播種育苗，育苗盤以105孔或128孔為主。目前穴盤育苗播種機(jī)按播種部件可分為針式、滾筒式和平板式三大類，根據(jù)各基地生產(chǎn)規(guī)模和購機(jī)成本預(yù)算，穴盤育苗播種以單一播種和成套播種流水線（含基質(zhì)上料、刮土、壓穴、播種、覆土及澆水等功能）兩類產(chǎn)品在實際生產(chǎn)中皆有應(yīng)用。代表機(jī)型有浙江博仁工貿(mào)公司的2YB-500-GT型（圖5）、壽光凱邁瑞農(nóng)機(jī)公司的KR-78型、常州市風(fēng)雷精密機(jī)械公司的2BXP-1000型等。現(xiàn)有穴盤苗多以半自動人工取苗移栽為主，隨著國內(nèi)外快速及高速移栽機(jī)械的開發(fā)，因穴盤育苗的方式存在夾取易散坨、質(zhì)量不可控等因素，將會逐漸出現(xiàn)一些新型的育苗方式，如基質(zhì)塊育苗、植生帶育苗、紙筒育苗等（崔志超 等，2019），并隨著移栽機(jī)械的逐步推廣而得到應(yīng)用。

圖5 育苗播種流水線

3.4 移栽

甘藍(lán)移栽具有提高幼苗成活率、縮短生長周期、提高土地利用率等優(yōu)點，故生產(chǎn)中當(dāng)甘藍(lán)株高達(dá)10～15 cm時，可適時進(jìn)行人工或機(jī)械移栽，通常株距為25～35 cm，行距為25～40 cm。

各區(qū)域因作業(yè)區(qū)面積、種植模式及功能各異的原因，移栽機(jī)選用有差異。但總體來說，考慮到育苗的便利性、購機(jī)成本及機(jī)器運行的穩(wěn)定性等因素，目前應(yīng)用較為廣泛的仍為半自動移栽機(jī)，按栽植行數(shù)的不同又分為單行、雙行和多行移栽；按作業(yè)功能可分為單一功能和復(fù)式功能（含鋪管、覆膜、澆水、移栽、覆土等）。代表機(jī)型有山東華龍農(nóng)業(yè)裝備公司的2ZBZ-2A/4A型（圖6）、南通富來威農(nóng)業(yè)裝備公司的2ZL-2/4型、寶雞鼎鐸機(jī)械公司的2ZB-2A型（圖7）、日本井關(guān)農(nóng)機(jī)株式會社的PVHR2-E18型等。

考慮到人工不間斷取苗喂苗強(qiáng)度大，喂苗頻率一般為每分鐘25～40株，半自動移栽省力不省工，經(jīng)濟(jì)效益不明顯，部分地區(qū)也開始嘗試全自動移栽機(jī)。該類機(jī)型基本采用成排取苗、自動分苗作業(yè)方式，僅需單人將苗盤送至輸送位置，機(jī)器自動執(zhí)行后續(xù)動作，且包含缽苗自動識別、移位補(bǔ)償和漏苗報警等智能化管控系統(tǒng)（夏廣寶 等，2019），節(jié)本增效顯著，應(yīng)用前景較好。代表機(jī)型有常州亞美柯機(jī)械公司的2ZS-2型（圖8）和日本洋馬農(nóng)機(jī)株式會社的PF2R型（圖9）等。

圖6 四行牽引式移栽機(jī)

圖7 雙行自走式移栽機(jī)

圖8 手扶雙行全自動移栽機(jī)

圖9 乘坐式雙行全自動移栽機(jī)

3.5 田間管理

甘藍(lán)移栽后的田間管理主要包括植保施藥、水肥管理、中耕除草等。在整個栽培過程中依生長時期需水的不同需多次灌溉，針對裸地種植的甘藍(lán)，除地下水位較高、雨量充足的地區(qū)無需灌溉外，其余地區(qū)基本都采用噴灌方式作業(yè)，以指針式（圖10）和移動車載式噴灌機(jī)應(yīng)用最多，噴射射程較遠(yuǎn)，噴灌量可調(diào)，相比傳統(tǒng)灌溉節(jié)水30%以上。對于覆膜種植的地區(qū)，大多鋪設(shè)滴灌帶，采用水肥一體化節(jié)水技術(shù)，將肥液與灌溉水一起通過管道系統(tǒng)均勻地輸送至作物根部區(qū)域，省肥節(jié)水、省工省力，設(shè)施內(nèi)種植尤為普遍。

病蟲草害防治方面，除傳統(tǒng)的手動背負(fù)式噴霧機(jī)外，目前應(yīng)用較多的為大型噴桿噴霧機(jī)，作業(yè)幅寬較大、效率高，非常適合露地甘藍(lán)施藥。近幾年隨著無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展，航空植保無人機(jī)推廣應(yīng)用面積逐步增大，較地面防治具有及時、經(jīng)濟(jì)、不受地形條件限制等優(yōu)點。代表機(jī)型有山東眾和農(nóng)業(yè)裝備公司的3WPS-300型、日本億豐丸山公司的3WP-500型自走式噴桿噴霧機(jī)（圖11）、深圳大疆公司的MG-1P型和無錫漢和公司的CD-15型無人機(jī)等。

圖10 指針式噴灌機(jī)

圖11 噴桿噴霧機(jī)

針對裸地甘藍(lán)除草方面，國內(nèi)應(yīng)用較多的仍為人工鋤頭作業(yè)，也有少量采用微耕機(jī)或拖拉機(jī)掛接配套的多組分置式旋耕除草機(jī)作業(yè)，但僅可實現(xiàn)壟溝內(nèi)除草培土，無法實現(xiàn)壟面苗行間和株間除草及追肥功能，相關(guān)復(fù)式功能裝備亟待開發(fā)。若采用覆膜生產(chǎn)，則無需使用中耕除草機(jī)械解決草害問題，管理方便，節(jié)本省工，目前生產(chǎn)應(yīng)用較為普遍。

3.6 收獲

因甘藍(lán)種植模式有平作、壟作及溝作，類型有圓球、扁球及尖球等，成品球徑分布范圍較廣及種植株行距各異等原因，甚至部分地區(qū)根據(jù)葉球大小采取選擇性收獲，給甘藍(lán)收獲機(jī)械的研究和推廣增加了難度。雖然國外已有部分機(jī)型，如意大利HORTECH公司的RAPID SR（圖12）、日本洋馬農(nóng)機(jī)株式會社的HC-125型、比利時Vanhoucke公司的甘藍(lán)收獲機(jī)（圖13）、德國Grimme公司的甘藍(lán)收獲機(jī)已在國內(nèi)部分基地開展試驗測試和推廣示范，基本都采用單行收獲，作業(yè)效率為每小時0.067～0.133 hm2，最小作業(yè)行距需40 cm。但因國內(nèi)土壤環(huán)境及平整度、壟型直線度等和甘藍(lán)球徑大小與國外差異較大，采收損傷率較高，加之收獲機(jī)械售價較為昂貴，推廣較難。

國內(nèi)近些年也有部分科研院所和企業(yè)開展了甘藍(lán)收獲機(jī)械的研究，如甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)王芬娥等（2009）設(shè)計了4YB-1型、山東華龍農(nóng)業(yè)裝備公司研制了4GZ-2型、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)周成（2013）及浙江大學(xué)杜冬冬（2017）皆研制出了收獲樣機(jī)，開展了大量的理論研究和試驗測試，并取得了較好的成果。但也存在一些不足：如作業(yè)效率偏低、扶正拔取裝置堵塞、倒伏對行收獲不成功、無地面仿形適應(yīng)系統(tǒng)及切根損失率較高等問題，距離實際生產(chǎn)應(yīng)用和商業(yè)化推廣還有一定的差距，需進(jìn)一步優(yōu)化提升。

圖12 意大利RAPID SR甘藍(lán)收獲機(jī)

圖13 比利時甘藍(lán)收獲機(jī)

3.7 采后處理

甘藍(lán)收獲作業(yè)完成后，通常對其殘葉及殘根等尾菜先進(jìn)行撿拾、收集，然后機(jī)械化裝載、運輸出田地，運出的尾菜中部分干凈整潔的葉片可作飼料化利用；另一部分殘葉與殘根作沼氣化處理，變廢為寶，還有部分未撿凈遺留于田塊里的殘葉及殘根采用秸稈還田機(jī)破碎攪拌混勻于土壤，待雨季高溫條件下迅速腐爛作為綠肥，為下茬甘藍(lán)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

考慮國內(nèi)市場需求量大和人們的消費習(xí)慣等因素，甘藍(lán)基本以鮮食為主，因其結(jié)球保水性好、耐磕碰，采收后多數(shù)采用冷鏈物流車運送至周邊大中城市直接銷售。也有部分地區(qū)考慮到鮮食甘藍(lán)田頭收購價不理想，將其加工成泡菜、罐頭及酸奶、酒水等加工食品，以提高產(chǎn)品的附加值和生產(chǎn)收益。但總體而言，甘藍(lán)采收后除冷藏、清洗和物流運輸設(shè)備外，其余加工機(jī)械使用量甚少，整體加工率偏低，不到30%（馬愛民 等，2018）。隨著國內(nèi)甘藍(lán)種植面積的不斷擴(kuò)大和消費者多元化食用需求的變化，甘藍(lán)加工機(jī)械應(yīng)用也將迎來暴發(fā)期。

綜上可知，目前我國甘藍(lán)生產(chǎn)整體機(jī)械化水平偏低，除耕整地、育苗和田間管理（灌溉、植保）環(huán)節(jié)已基本實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)；機(jī)械撒施基肥、移栽及采后加工環(huán)節(jié)已部分實現(xiàn)機(jī)械化；收獲環(huán)節(jié)基本為空白，已引進(jìn)部分機(jī)型開展試驗，但仍未形成產(chǎn)業(yè)化推廣。整體來看，仍未形成全程機(jī)械化作業(yè)的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)鏈，加之近些年人工費用增長快，農(nóng)村勞動力日益老化、緊缺，規(guī)模化的基地普遍反映急需發(fā)展甘藍(lán)生產(chǎn)全程機(jī)械化。

4 存在的問題

4.1 種植農(nóng)藝多樣化，模式不統(tǒng)一

我國甘藍(lán)種植方式主要有露地栽培和設(shè)施栽培、單種和間套種等；品種多樣，各地區(qū)均有主推品種，形狀有尖球、圓球和扁球等；氣候差異大，全國皆有種植，南北東西溫度和光照不同，覆膜和灌溉方式因地而異；栽培的地形多樣，有平原、山地、丘陵等，土壤質(zhì)地有粘土、壤土和沙土，栽培面積從幾公頃到幾百公頃不等；種植壟型及栽植密度要求不同，種植模式多樣造成農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合性差，使得甘藍(lán)機(jī)械研發(fā)、推廣難度增加。

4.2 整體機(jī)械化水平偏低，各基地機(jī)械化水平不同

我國甘藍(lán)種植各省縣域間蔬菜機(jī)械化水平差異性大，主要原因如下：①可用工量雖少，但各區(qū)域用工成本不同，部分地區(qū)尚可接受，仍盈余，部分區(qū)域勞動力短缺，影響生產(chǎn)規(guī)模和積極性；②購機(jī)成本接受程度不同，與當(dāng)?shù)厝肆Y源、成本核算和政府項目推動有關(guān)；③蔬菜機(jī)械化新興起步，新型機(jī)具各地市場推廣宣傳力度不一，農(nóng)機(jī)合作社社會化服務(wù)程度不同；④機(jī)具適應(yīng)性不強(qiáng)，部分機(jī)具因作業(yè)條件和環(huán)境變化其作業(yè)質(zhì)量和效率也發(fā)生變化，導(dǎo)致部分區(qū)域使用效果理想，部分區(qū)域不如人意，也有部分機(jī)具雖實現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，但省力不省工等。

4.3 成套化解決方案少，各環(huán)節(jié)機(jī)械發(fā)展不均衡

因通用蔬菜機(jī)械研發(fā)應(yīng)用少，機(jī)具市場存量不足，我國甘藍(lán)生產(chǎn)機(jī)械可選擇性較差。盡管甘藍(lán)耕整地、育苗、施肥、植保等通用性較強(qiáng)的環(huán)節(jié)機(jī)械化水平較高，但其他如移栽和收獲等環(huán)節(jié)專用化程度高，發(fā)展嚴(yán)重滯后，大多數(shù)地區(qū)都以人工作業(yè)為主，機(jī)械化作業(yè)幾乎為空白；也有部分地區(qū)雖有移栽機(jī)械，但需配套多個輔助投苗和補(bǔ)苗人員，對人工成本的開支節(jié)約有限，使得移栽機(jī)閑置，利用率極低。因此，受收獲、移栽環(huán)節(jié)機(jī)械化發(fā)展緩慢的限制，目前我國甘藍(lán)機(jī)械化生產(chǎn)成套化缺乏基礎(chǔ)，制約了生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。

4.4 裝備自動化、智能化水平仍然較低

各基地雖部分環(huán)節(jié)已實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，但作業(yè)質(zhì)量及效率仍不理想，存在少量問題：如整地直線度差、平整度低、壟溝余土多，部分地區(qū)仍機(jī)具開溝人工修壟；移栽作業(yè)速度受限于人工投苗速度，用工量大，速度偏低，且需人工補(bǔ)苗，自動化程度低；收獲時需要人工揭膜，種植行距偏小，機(jī)具前進(jìn)速度和傳送帶傳送速度匹配度低，割刀轉(zhuǎn)速低，造成扶正拔取裝置堵塞，還有切割損傷率較大等問題。總體來說，各環(huán)節(jié)作業(yè)裝備性能有待提升，自動化及智能化水平有待升級。

5 發(fā)展建議

推進(jìn)我國甘藍(lán)機(jī)械化生產(chǎn)，必須面對生產(chǎn)和消費現(xiàn)實，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，完善產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，突破裝備技術(shù)瓶頸，形成整體解決方案，分區(qū)分類逐步推進(jìn)和示范推廣。

5.1 機(jī)藝間融合

結(jié)合甘藍(lán)的生長環(huán)境、種植規(guī)模及作業(yè)環(huán)節(jié)，確定適宜機(jī)械化作業(yè)的全程生產(chǎn)流程和機(jī)具配置方案，制定宜機(jī)化的育苗、整地、移栽及收獲等作業(yè)技術(shù)規(guī)范和作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，逐步推進(jìn)同區(qū)域同品種、不同區(qū)域同品種、不同區(qū)域不同品種間的融合，統(tǒng)一栽植壟型及株行距尺寸等，研究開發(fā)一機(jī)多能和系列化成套適用機(jī)械。

5.2 機(jī)具間融合

以實現(xiàn)全程機(jī)械化為目標(biāo)，整體性考慮統(tǒng)籌兼顧耕、種、管、收等環(huán)節(jié)，選擇適宜機(jī)械采收的品種，確定以收獲環(huán)節(jié)為基準(zhǔn)，明確耕整地田塊條件、耕作質(zhì)量、壟距及壟高、移栽株行距及密度、收獲球徑等參數(shù)，統(tǒng)一前道工序機(jī)具的壟型、行距、輪距等設(shè)計要求，便于系列化機(jī)型的開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

5.3 產(chǎn)學(xué)研推用融合

政府需加大政策項目扶持和適用機(jī)具購機(jī)補(bǔ)貼力度，開展國外先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)及試驗，組織農(nóng)機(jī)田間推廣活動日等；國內(nèi)科研院所在裝備自主創(chuàng)新研發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的同時，需注重與農(nóng)機(jī)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門的協(xié)同交流，成果面向生產(chǎn)；推廣部門應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)外適用裝備技術(shù)的宣傳、推廣和引導(dǎo)，鼓勵有條件的生產(chǎn)基地或農(nóng)機(jī)合作社探索開展社會化服務(wù)，提高機(jī)具利用率，一機(jī)多用，盡量減少購機(jī)成本，增加生產(chǎn)收益。

5.4 難點技術(shù)突破

5.4.1 高速自動移栽技術(shù)及裝備 半自動方面，需重點突破快速投苗、復(fù)式作業(yè)等技術(shù)，實現(xiàn)多株自動取投苗代替單株人工投苗，宜開發(fā)4行及以上多行牽引式機(jī)型；依地區(qū)環(huán)境和氣候差異，模塊化配置作業(yè)功能，自由調(diào)整作業(yè)行數(shù)，配置旋耕、起壟、覆膜、鋪管、澆水、施肥等功能，以提高工作效率，應(yīng)用區(qū)域主要為北方或南方連片大田塊。

全自動方面，需重點突破自動分苗、無損取苗、精準(zhǔn)投苗等技術(shù)，宜開發(fā)雙行自走式機(jī)型，研究多類型秧苗適應(yīng)性，取投苗系統(tǒng)穩(wěn)定性、栽植系統(tǒng)運動軌跡合理性等，集成秧苗參數(shù)智能采集及秧盤進(jìn)給、無苗報警，以提高作業(yè)質(zhì)量及智能化管理水平，應(yīng)用區(qū)域主要為設(shè)施棚室、南方小地塊、丘陵及山地等。

5.4.2 低損高效收獲技術(shù)及裝備 從作業(yè)動力來看，建議北方地區(qū)大型化，自走或拖拉機(jī)懸掛式皆可；南方地區(qū)小型化，因雨水多建議履帶自走式結(jié)構(gòu)，并配備直線導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)。

從作業(yè)行數(shù)來看，單行或雙行各有優(yōu)劣，雙行效率高，但對種植農(nóng)藝和導(dǎo)向裝置對行要求高，目前國內(nèi)建議單行，各地行距不一，適應(yīng)性相對寬泛，將來農(nóng)藝規(guī)范和壟型標(biāo)準(zhǔn)化后建議雙行或多行。

從作業(yè)方式來看，當(dāng)前多為一次性采收，集中研究自動對行收獲技術(shù)和多功能通用底盤，以提高適應(yīng)性，通過更換導(dǎo)向部件或調(diào)整作業(yè)參數(shù)可同時兼收大白菜、青花菜等，未來宜根據(jù)甘藍(lán)生長周期和球徑大小研究開發(fā)選擇性智能采收機(jī)械，提高種植產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。