孫雪嬌,趙紅星,董永鷺,任 慧,楊 眉,王立國,劉忠孝,王伯成
(長春市農業機械研究院,吉林長春 130062)
毛蔥為我國東北地區的名優特產,毛蔥營養豐富、肉質鮮嫩、飽含漿汁、味道鮮美,既可作調味品,又可加配料烹制菜肴[1]。長春市農安縣哈拉海鎮被稱為著名的“三辣”之鄉,而毛蔥則為當地種植面積最廣的三辣之首。目前,當地毛蔥種植面積已經超過1 000 hm2,已經形成一定規模的特色經濟作物產業。大力發展高產、優質經濟作物是實現農民增收、農村經濟快速發展的有效途徑。但毛蔥生產機械化技術嚴重滯后,制約了特色經濟作物的發展。毛蔥是勞動密集型特色經濟作物,除耕地、整地、灌溉、收獲環節能夠部分利用機器外,其他工序基本上都由人工完成,尤其以收獲和種植過程最為辛苦。現在毛蔥的種植一直靠人工來完成,勞動強度大,生產效率低。毛蔥收獲過程中使用的是當地農民自主設計的簡易毛蔥收獲機,機械性能不穩定,故障率較高。
經過深入調研、實地走訪、科學論證,本著先易后難的原則,我們已著手解決毛蔥機械播種、收獲機械化及技術推廣等難題。經過對國內有代表性的全程機械化設備生產企業進行了調研,并結合我市毛蔥生產實際情況,走農機與農藝相結合的道路,并進行消化、吸收和創新提高,同時通過示范帶動作用,加深農民對機械化生產的認識,在示范點創造良好的群眾基礎。由生產設備企業加盟,農機科研單位協助,可為機械播種和收獲的可行性提供技術保障。在試驗示范基地建設方面,與農機合作社合作,為播種、收獲機械化創新示范工程在長春市實施提供了必要條件。
按照毛蔥不同生產環節,所需機械主要有:種子分瓣分選機械、耕整地機械、播種機械、植保機械、灌溉機械、收獲機械及深加工機械。這些機械設備除了耕整地機械、植保機械和灌溉機械可與其他作物通用外,其余機械設備均為生產專用,需按農藝要求進行專門設計制造,市面上相關機械較少。
我市毛蔥種植前的分瓣分選工作主要依靠人工來完成。選擇大小均勻的優良毛蔥種,一般直徑2 cm的毛蔥可獨頭栽種,超過2 cm的可切開分別進行栽種,切開的毛蔥種要帶有毛根,以利成活。
當前,市面上還沒有全自動的蔥種分瓣分選機,市面上的毛蔥分選機(圖1),僅可以用來分選,毛蔥的分瓣及不良蔥種剔除還需要人工來處理。因此,毛蔥的分瓣分選全部實現機械化還需要繼續研究。

圖1 毛蔥分選機
機械化耕整地主要包括深松、深翻、旋耕和起壟工序。毛蔥生產過程的機械化整地方式基本上與其他農作物機械化耕整地相同,可參照執行(圖2)。毛蔥栽培可采用起壟方式,旋耕深度25~30 cm,壟寬65 cm,壟間距65~70 cm。整地時施入腐熟農家肥20 000~25 000 kg/hm2或生物有機肥1 000 kg/hm2,硫酸鉀型復合肥200~250 kg/hm2,施肥深度為10 cm。要邊旋耕邊起壟,以利保墑。在兩壟之間進行套種,品種為大豆或秋白菜。每年4月1日左右開始機械化整地,一般在4月10日之前完成。栽培毛蔥地應選擇平整、坡形灰包土地或黑土地,要求整地標準達到上松下實,平整細碎。

圖2 機械化耕整地
毛蔥耐旱,5~7℃時萌芽,春季土壤化凍10~15 cm時即可栽種,可適當早種,有利于幼苗扎根、生長茁壯。栽種不宜過晚,過晚蔥頭出芽少、生根少、養分消耗大、易感病蟲害、產量低。種植要求10 cm的土層溫度穩定在5℃以上,種植期在每年4月中上旬。采用壟作方式,每壟交錯栽種2行,行距12~15 cm,株距8~10 cm,種植深度以培土到毛蔥鱗莖尾端為宜,種植密度為28~30萬株/hm2[2]。
當前我市毛蔥種植采用的是半機械化,即采用撒種機將毛蔥種子均勻地平鋪在地面上,然后采用人工將毛蔥種子插入土中。
毛蔥人工播種無法保證株距和行距的均勻性,而機械化播種均勻度好,出苗整齊,為以后的機械化收獲帶來很大方便。機械播種效率是人工的25倍,比人工播種省時省力。不僅降低了勞動成本,減輕了勞動強度,增加了農民收入,還節省了大量的勞動力。因此,毛蔥播種機械的研發迫在眉睫,若研發成功,可降低毛蔥生產成本,提高蔥農的經濟效益,還可填補國內產品的空白。
毛蔥種植機械的研制需要解決栽植送種過程中蔥種根部向下控制技術和蔥種入土后的直立度控制技術,直立度要求達到90%以上。我們要解決的問題就是在引進大蒜播種機械設備的基礎上研究出適合當地農藝要求的毛蔥播種機,走農機與農藝相結合的道路(圖3)。

圖3 機械撒種與人工播種
2019年,部分農戶開始采用滴灌的方式進行灌溉,種植毛蔥時,將滴灌管路鋪設在土里,在生長周期內根據雨水情況澆水約3~5次。幼苗長到一定高度后,根部開始進入膨大期,此時澆水次數應隨之增加,一般間隔5~6天澆水一次,要澆透。成熟時,應減少澆水次數,以免導致爛根現象[3]。
當前,我市采用的是人工施肥與機械施肥相結合的方式,最好施用農家肥,2 t/667m2為宜,而后旋耕,起壟。種植前在整地階段采用撒肥機一次性施足底肥,在6月初再追肥一次,肥料以硫酸鹽類化肥為主。
為了節約勞動成本,近年來開始探索運用水肥一體化技術。水肥一體化技術免去了追肥環節,可以將肥水混合在一起進行灌溉,發現土壤中有病蟲害時還可以加入相應的農藥,防治病蟲害。
水肥一體化技術是根據作物需求,采用滴灌技術,對水分、肥料進行綜合調控和一體化管理,以水促肥、以肥調水,實現水肥耦合,全面提升水肥利用效率。其意義不只是節水節肥、環保高效,更重要的是對轉變農業發展方式、促進農業現代化建設起到引領和推動作用。經過試驗,采用水肥一體化技術可提高毛蔥的產量,同時,能夠減少化肥和農藥的使用量(圖4)。

圖4 毛蔥給水灌溉技術流程
毛蔥病害主要有軟腐病、霜霉病和灰霉病。軟腐病可用70%的農用鏈霉素2 000倍液進行防治;霜霉病可用40%的乙磷鋁500倍液進行噴撒防治;灰霉病可用50%的速克靈可濕性粉500倍進行防治(圖5)。蔥薊馬、潛葉蠅可用1.8%的阿維菌素3 000倍液,間隔7~10天噴藥1次,連噴2~3次[1]。除草劑的噴施要求:噴透、噴勻,壟面、壟間都要噴到,以噴到地面見濕為準。為減少病蟲害,緩解土壤板結,應每年選用不同區域進行更換一次,避免重茬種植。

圖5 毛蔥機械化植保
當田間有 2/3 植株葉片變黃并開始倒伏,鱗莖外層鱗片變干時就要進行采收,將毛蔥植株拔出,置于棚內通風晾干或田間晾曬。4~5 天后,待蔥稈、葉全部干枯后將蔥頭剪下,剪時留下 3 cm長的蔥稈,以防蔥頭傷口感染腐爛[3]。
毛蔥收獲日期為每年的7月中下旬,收獲期較短,為10天左右。當前毛蔥的收獲主要使用農民自制的收獲機(圖6)。由拖拉機牽引自制小型收獲機進行挖掘(主要是把毛蔥從土里挖掘出來條鋪晾曬,人工撿拾)。這兩款收獲機能夠完成毛蔥的挖掘和蔥土分離。農民自制的收獲機,存在故障率高、零部件強度低、工作效率低等諸多問題。

圖6 農民自制毛蔥收獲機
通過下鄉調研,蔥農反映比較集中的問題是,收獲后毛蔥鱗莖上部莖葉切除完全由人工來完成,勞動強度大,人工費用高,僅此一項費用就高達4 000元/hm2。
針對農民提出的問題,我院科研人員根據當地種植農藝特點,設計了一款毛蔥打莖機,其原理是利用滾軸上的飛刀將毛蔥莖葉打碎。目前該機已經試制成功,但是在田間試驗時發現,由于采用剛體性刀片,稍有不慎就會打碎毛蔥頭,損傷較大,所以該機器還需進一步改進。

圖8 長春市農業機械研究院設計研發的毛蔥打莖機
以毛蔥橫切面直徑為衡量標準,對毛蔥進行等級規格劃分,然后采用無毒無害的包裝物按級別進行包裝,并標明產地、生產日期、產品質量等級、規格(表1)。

表1 毛蔥等級規格
毛蔥貯藏在陰涼干燥處,適宜溫度為-5℃~0℃,越冬貯存溫度適宜在-10℃~0℃,相對濕度控制在70%以下。
總體來看,我市蔬菜生產全程機械化程度不高,生產過程大多是人工作業,存在種植周期長、成本高、標準不一的弊端,深加工還處于初級階段。毛蔥生產全程機械化,生產效率高、節省用工成本,可以縮短種植時間,有利于提高毛蔥種植經濟效益。采用種植機械作業,播種效率是人工的20倍以上,收獲作業效率是人工的30倍以上,分瓣分選作業效率是人工的30倍以上。經調研,全程機械化作業,按季節每臺播種機作業面積20 hm2、每臺收獲機作業面積33.33 hm2計算,作業費用分別為150元/667m2、100元/667m2,機手純收入可達9.5萬元。相比人工播種350元/667m2,半人工收獲1 000元/667m2,可節約成本800元/667m2元左右[5]。
全程機械化項目的實施,提高了我市毛蔥機械化生產水平,生產經濟效益可觀。另外,推廣應用機械化技術,大大降低了作業成本和勞動強度,提高了生產效率和農民收入,對實現城鄉一體化融合發展具有推動作用[6]。