設施小白菜全程機械化生產技術及效益分析

李玉玲，盧緒梁，黃忠陽，趙俊杰，尹德興，李 英

（南京市蔬菜科學研究所 南京 210042）

葉菜類蔬菜的周年均衡供應，是反映城市居民生活質量的標桿，而小白菜作為大眾喜食蔬菜，在葉菜消費中占有重要地位，也是人體所需營養、維生素、纖維素的主要來源之一。隨著我國農村人口老齡化的加劇，造成農村勞動力短缺，致使小白菜生產中的成本不斷攀升，“用工難”“用工貴”問題日益突出，迫切需要加快推進小白菜生產的全程機械化[1]。受大棚建造結構及農機具尺寸等因素的影響，目前設施小白菜生產仍以人工作業為主，機械化程度較低，主要原因是從某個農藝環節出發，配套單一農機具，不同環節作業技術不統一、不連貫，種植粗放，難以實現全程機械化生產[2]。針對這些問題，結合小白菜種植環節、農藝要求、設施大棚的特點及目前蔬菜機械化生產裝備實際情況，通過技術試驗總結出設施小白菜全程機械化生產技術，并在南京市蔬菜科學研究所橫溪基地、南京市靚綠農副產品開發有限公司、南京市溧水區華成蔬菜專業合作社、南京普朗克科貿有限公司重點示范區展示推廣，形成可復制推廣的小白菜農機農藝融合生產規范，達到企業規模化生產和農戶田間高效管理的目的。此外，以南京市蔬菜科學研究所2019—2022 年試驗基地生產實際及南京市機械化應用示范基地調研結果為參考，對小白菜生產機械化應用與人工作業成本及收益進行對比分析，進一步明確機械化生產綜合成本、生產效率及其經濟效益優勢，為小白菜全程機械化應用與推廣提供理論依據與參考。

1 設施小白菜全程機械化生產技術

1.1 品種選擇

因全程機械化生產，特別是機械化采收環節對小白菜品種的特殊要求，在實踐與應用過程中需選用優質、抗病、長下胚軸或長基部節間的小白菜品種。春秋季可選用抗性好的華王系列品種；夏季可選用金品夏冠，該品種具有耐熱、口感清脆、亞硝酸鹽含量低、基部節間長等優勢[3]。

1.2 設施選擇及宜機化改造技術

優先選用連棟塑料大棚，總長度40～60 m，大門尺寸2 m（寬）×2 m（高）。或對8332 單體塑料大棚進行宜機化改造，將大棚兩端封閉的固定結構改造成中間兩扇推拉門，推拉門寬1.5～2.0 m，高度不低于2.0 m，推拉門兩側各一個整體可拆卸的活動扇，便于機械進出和生產作業。

1.3 固定道生產技術

包括機械施肥、標準化整地與起壟（深翻、旋耕、起壟）、精量播種、水肥一體化灌溉、植保、機械化采收6 個環節8 個技術節點，即在8 m 跨度設施內設置5 個1.1 m 寬的畦面，采用1.5 m 等輪距拖拉機、1.5 m 起壟機、1.1 m 播種機、1.2 m 割幅收獲機[4]等全程機械化配置方案，形成固定的生產畦面（圖1），提高小白菜生產作業效率。

圖1 固定道生產效果圖

1.3.1 機械撒施基肥 為保證小白菜的正常生長，在耕整地前使用拖拉機配套撒肥機施足底肥，667 m2按照商品有機肥[（N+P2O5+K2O）含量（w，后同）]≥5%，有機質含量≥45%）300～500 kg，硫酸鉀型復合肥（氮、磷、鉀質量比為25∶10∶16）10～15 kg 均勻施用。

1.3.2 標準化整地與起壟（深翻、旋耕、起壟） 種植基地每年進行1～2 次深耕作業，深度30 cm 以上。為滿足后期小白菜機械化采收時壟形平整的要求，需多次旋耕細化土壤（圖2），耕深15～20 cm。8 m 跨度可做5 壟畦面（圖3），可使用前后輪距均為1.5 m 的液壓拖拉機，配套鎮壓起壟機作業，確保壟體完整，壟溝回土、浮土少，壟面平均寬度1.1 m，平均高度15 cm，溝寬30 cm，滿足后期播種及收獲需求。

圖2 旋耕起壟

圖3 標準化壟體圖

1.3.3 精量播種 設施小白菜機械化生產播種時間集中于春、夏、秋三季。采用精量化直播技術（圖4），使用播種寬度為1.1～1.2 m 的手扶式或懸掛式播種機作業，播種、覆土、壓實一次性完成，播種深度1～2 cm，667 m2用種量1.0～1.5 kg。

圖4 精量播種

1.3.4 水肥一體化灌溉 小白菜播種后及時噴水，由于底肥施用充足，且小白菜生長速度快，夏季生產可只補充水分，一般采用頂噴灌的方式。早春及深秋栽培可視生長情況補充肥料1 次，選用葉菜專用水溶肥，每667 m2約施用2 kg（或根據具體肥料用量施用）。采收前3～5 d 不再進行灌水、施肥，以降低田間濕度，減少病害發生。

1.3.5 植保 為防治機械化生產過程中的蟲害，主要采用防蟲網、誘捕器+誘芯、黃板、臭氧發生機等綠色防控技術減少黃曲條跳甲、菜青蟲、小菜蛾等害蟲的危害。一般可在大棚四周裙邊加蓋白色或灰色防蟲網，在低于植株頂部5 cm 處懸掛黃板，配合殺蟲燈減輕害蟲危害；使用多功能植保機時，可將臭氧濃度（ψ）設置為15%，每天工作2～3 h 減少病蟲害的發生。同時，根據病蟲害發生情況，可配施農藥，使用自走式噴霧機噴灑藥液。

1.3.6 機械化采收 小白菜收割機采收分為近地面鏟切和地下拔取兩種方式，目前手扶式地上切割收獲機應用較為廣泛。播后18～24 d（夏秋季18～22 d，春季20～24 d），植株5～7 片葉，平均高度12～15 cm，莖高（最低葉片離地）1.5～3.0 cm 時，使用葉菜收獲機采收（圖5），作業幅寬1.2 m。

圖5 機械化采收

2 設施小白菜全程機械化作業與人工作業效益分析

2.1 小白菜不同種植方式人工成本比較

成本及效益分析以2019—2022 年小白菜機械化應用示范基地調研結果為參考。調研基地選取南京規模化生產、機具齊全的設施蔬菜種植基地，包括南京市蔬菜科學研究所橫溪基地、南京市靚綠農副產品開發有限公司、南京市溧水區華成蔬菜專業合作社、南京普朗克科貿有限公司，示范面積分別為1334 m2、10 672 m2、16 008 m2、10 000 m2；調研機型主要包括：黃海金馬YCX504D 拖拉機、昊田604G 輪式拖拉機、黃海金馬1GKN-150 旋耕機、上海達匯1GLZQ-110 懸掛式起壟機、山東天盛2FZGB-1.5SL 撒肥機、上海達匯2BS-16 電動播種機、康博2BS-JT10 精密播種機、豐耒自走式植保機、富來威4UM-120 葉菜收獲機等。以全年種植8茬、播后平均20 d 采收的5～7 片葉小棵菜為例，進行全程機械化作業與人工作業對比分析。人工工資以本地區實際日工資為標準，農務工160 元·d-1，農機手400 元·d-1（農機手主要用于施肥、整地起壟、植保環節），每天工作時間為8 h。

表1 是不同種植方式人工成本匯總。從用工成本構成來看，人工作業采收成本最高，占總人工成本的50.52%，且無論是哪種種植方式收獲環節作業效率在所有生產環節中均最低，說明收獲依然是小白菜生產中最為費工、費時的作業環節；在機械化作業中播種環節效率最高，用工成本最低，占人工總成本的3.17%，這與機械應用調研中播種機應用較為廣泛的結果相吻合[5]。從表中可知全程機械化總作業效率是人工作業的4.32 倍，可節約76.83%的勞動時間，大大提升了生產效率，特別是播種和收獲環節，機械化生產率分別是人工作業的8 倍和11.9 倍。植保環節，機械化作業沒有表現出優勢，這可能是由于目前應用較多的自走式噴桿噴霧機，受限于大棚開間的長度，噴霧機轉向時噴桿需先折疊再展開，當棚體長度較短時，重復折疊和展開增加了作業時間。從人工成本上看，1 hm2人工作業消耗的人工成本為28 500 元，是機械化作業的6.03 倍，機械的應用在提高作業效率的同時，大大節省了人工支出。

表1 小白菜不同種植方式人工成本比較

2.2 小白菜不同種植方式綜合成本與效益比較

綜合成本與收益比較以1 hm2為單位進行計算。機械化作業能耗成本包括燃油費、耗電費，機用柴油以8.2 元·L-1、機用汽油以8.5 元·L-1、電價按照農用電0.51 元·kWh-1進行折算，一茬作業電費105 元，柴油300 元，汽油150 元，共555 元；機具折舊成本按照銷售價格6 年折舊，每年200 d 作業，平均全套機具價格30 萬元，一茬折舊成本4215 元·hm-2；設施成本按照270 000 元計算，10 年折舊，一茬折舊成本3375 元·hm-2；地租按每年12 000 元計算，一茬地租成本1500 元·hm-2；用種量27 kg·hm-2，種子價格250 元·kg-1，種子成本6750 元·hm-2；肥料（有機肥、無機肥）成本7500 元·hm-2；農藥成本750 元·hm-2。小白菜產量按15 000 kg·hm-2，價格4 元·kg-1計算，產值60 000 元·hm-2。

表2 是小白菜不同種植方式綜合成本與收益匯總。人工種植中，人工成本28 500 元，占總成本的58.91%，遠高于其他成本；機械化種植中，機具及設施折舊成本占總成本的25.84%，在機械應用總成本中占比最高，這與當前葉菜生產機具價格及設施大棚造價成本較高有關。對于蔬菜種植戶而言，機具購買及折舊屬固定成本，地租、用種、用肥、能耗等隨市場波動較難自主調節，除此之外的變動成本，即人工支出占16.09%，這項成本與機手技能、人機配合、土壤條件、地塊大小密切相關。因而，進一步提高機械化應用效率、降低生產成本，可以從保持機械良好運轉狀況、加強機手技能培訓、提高駕駛操作和相互配合的熟練性入手，推進專業化、規模化生產，充分發揮機械化最佳效益。從表2 中可以看出，全程機械化作業綜合收益為30 630 元·hm-2，是人工作業收益的2.63 倍，從施肥到收獲1 hm2比人工作業節省成本19 005 元，經濟優勢明顯；從社會和生態效益看，機械化作業的高效率能有效解放和替代勞動力，對二三產業發展具有促進作用，綜合效益有目共睹。

表2 小白菜不同種植方式綜合成本與收益比較（元·hm-2）

3 小白菜全程機械化生產的發展思考

3.1 加強政策扶持

小白菜全程機械化生產面臨國內機具起步晚、進口機型售價高、全套機具配套購買農戶購機成本大的問題。可考慮以財政項目帶動，積極爭取各級財政資金支持，采取裝備購置補助、作業補助等多種扶持方式，減少經營主體及種植大戶購機及作業成本，調動機具應用積極性，全面提升小白菜機械化發展水平。

3.2 加快引進和研發適用設施裝備

加速研發推廣國產機型。目前用于小白菜生產的國外機具主要是以日韓為代表的小型葉菜機械，價格偏高。可對引進機具進行消化吸收再創新，如根據起壟機、播種機各種機型所需動力，與國產拖拉機進行動力配套，并對機具進行國產化改進設計。此外，針對目前收獲過程機械損傷及采后收集問題，可挖掘機械收獲自動化、智能化技術，開發低損傷、有序收獲機械。需對收獲機、植保機等進行自主研發，突破中小型設施整機轉向與轉移難點。

3.3 強化農機、農藝融合

農機、農具、農藝等匹配度是決定機械化作業效率的關鍵因素。一方面，引進和培育能夠滿足本地機械化作業需求的優質、抗病小白菜品種，實現品種選擇、種植模式、栽培技術與機械裝備的配套發展。另一方面，加快宜機化建設改造。以連棟鋼架大棚、8332 大棚等為主進行宜機化改造，做到設施與機具配套、機具與農藝配套，提高農機適用性，充分發揮設施機械化生產優勢。

3.4 發展社會化服務體系

一是加快培育人才隊伍。加大懂農藝、會農機的高素質“新農人”人才的培養力度，根據葉菜生產的農時適時開展農機技術培訓和小白菜種植、管理、品種選擇培訓。二是培育社會化服務組織。通過農機裝備統一使用、統一維護、統一管理，為蔬菜合作社和種植戶提供高效、標準化的葉菜生產機械化作業服務，降低綜合成本，增加農戶收益，實現小白菜生產施肥、耕整地、播種、植保、收獲、整理包裝一條龍機械化作業。