設施蔬菜生產“機器換人”還有幾道坎？

過去，在冬季，人們將白菜、蘿卜、土豆“老三樣”儲藏在地窖里、埋在土里，供一家人吃一整個冬天；西紅柿大量上市的時節，人們將西紅柿切碎，裝進開水燙過的瓶里，用蓋封好，偶爾拿出一瓶，炒倆雞蛋，“奢侈”一把；北方每到冬天還要腌制酸菜，一腌一大缸……那是個蔬菜匱乏的年代。

今時今日，餐桌上各種新鮮蔬菜應有盡有，你絲毫感受不到冬季與夏季蔬菜的不同，人們不只關注“吃得飽”，更關注“吃得好”，這要歸功于我國設施農業的發展。設施農業有效打破了靠天吃飯、露天種養的農業生產格局，保障“菜籃子”有效供給，促進農業生產方式的轉變。

今年42歲的梁貴龍是遼寧省北票市涼水河鄉周家溝村的農戶，他享受過設施蔬菜的恩惠，同時也是一名設施蔬菜的種植戶。設施蔬菜讓人們在冬季吃上新鮮蔬菜，大幅提升蔬菜產量，增加農戶收入。據不完全統計，2023年，我國設施園藝總面積約4200萬畝，其中設施蔬菜占80%以上，設施蔬菜年產量占蔬菜總產量的三分之一。2023年，農業農村部發布《關于發展現代設施農業的指導意見》指出，到2030年，設施蔬菜產量占蔬菜總產量比重提升到40%。

隨著城鎮化的發展、老齡化社會的到來，誰來種、用工貴、用工難等問題日益顯現，農業“機器換人”成為必然。當前我國設施蔬菜機械化發展情況如何？有哪些短板需要破解？如何促進設施蔬菜機械化發展？日前，記者深入遼寧、江蘇等設施蔬菜大省進行調研。

小農經營依然是我國主要的農業經營方式。北票市有2.1萬多個設施種植農戶，大多為五六十歲，大戶占不到20%，小戶約占80%。由于人工成本高，像梁貴龍一樣的種植大戶對機械化需求迫切。1~2畝地的小農戶對機械需求小，但3畝以上就需要雇人工，仍然對機械化作業有需求。北票市臺吉鎮西臺吉村農戶張志平種了6畝地，他告訴記者：“日常需要3~4個人打理，農忙時節還需再請倆人，每人每小時12元工錢，每天10小時就得120元！”

這些年，張志平在耕整地、旋耕、卷簾等環節使用了簡單機具。但這些機具屬于小馬力農機，效率和質量低，例如深翻只能翻20公分左右，土壤易形成犁底層、板結等。受溫室結構限制，不能全棚作業，一些邊邊角角還需人工操作，在撒肥、起壟、鋪滴灌帶等環節還不能使用機具。張志平準備將棚內南北壟改成東西壟，實現起壟、移栽、打藥等環節機械化，以此節省成本。

近年來，我國越來越重視設施種植機械化發展，將其列入重點研發項目中，農業農村部多次召開現代設施農業推進會，發布促進設施種植機械化的文件，還成立設施種植全程機械化專家指導組，遴選推介設施種植全程機械化典型案例和先進適用農機化技術裝備等。設施蔬菜科研力量不斷壯大，一些企業由過去只研發生產大田機械，開始逐步開發設施蔬菜機械。

目前，設施蔬菜機械化有一定發展，但不同區域、作物、生產環節間發展不平衡。國家大宗蔬菜產業技術體系崗位科學家、中國農業大學教授宋衛堂說，從生產環節看，撒肥、耕整地、植保、水肥管理等與農藝關聯度不緊密的生產環節，機械化率較高，溫室環境調控自動化、水肥一體灌溉、精準打藥裝備越來越多。這些機具有的用、有的選，但還不是優選優用，不能完全滿足老百姓需求，還需進一步改進優化，提高穩定性、可靠性。而移栽、植株管理、收獲等與農藝關聯度高的生產環節則面臨“無機可用”“無好機用”，嫁接、整枝打杈、授粉、疏花疏果、收獲等環節基本以人工為主，勞動強度大，人工成本高。

從最重要的收獲環節來看，目前葉菜收獲機具已經研制應用，可以做到一次性采收，基本實現了耕種管收全程機械化，這也是近些年我國在綠葉菜、甘藍、大蔥、韭菜、蘿卜等單一采收類蔬菜機械化上取得突破的原因。但番茄、黃瓜等果菜類蔬菜，需多次、連續采收，不能直接切割，采收難度大，目前國內外都“無機可用”。比較普遍的做法是人工摘、機器運，依靠軌道運輸車來降低勞動強度。

遼寧省北票市日光溫室里的軌道運輸車。

這些年，北票市政府聯合農業農村部設施種植全程機械化專家指導組組長、中國工程院院士、沈陽農業大學教授李天來及其團隊，在29個鄉鎮開展蔬菜宜機化種植模式試驗示范和推廣，梁貴龍的基地便是示范點之一。

從規模主體入手，李天來院士團隊研制設施蔬菜成套農機裝備，支持規模化園區和大戶優先使用，建立起全程輕簡化與機械化技術體系，逐步帶動小農戶。為加快推動機械化技術裝備推廣，北票市農業農村局通過項目資金購置相關配套急需農機具，政府和高校聯手，成立設施蔬菜農機作業服務隊，農戶只要愿意，就能免費用農機，旋耕、起壟、鋪膜、鋪管一次性完成，20~30分鐘兩個來回完活。

“我的棚多點，其他鄰居就一兩個棚，不可能每家每戶都買農機，成本太高了！現在，政府讓我們免費用農機，只要掏點油錢、管頓飯，我們也樂意用，同時我們也為相關部門提供試驗基地，這是一個合作雙贏的事情，如果不這么做，農戶們根本不可能自己花錢雇機器、買機器。”梁貴龍告訴記者，“現在一說我家有15棟棚，大家都不信，都認為活兒根本干不過來，目前大棚中的耕整地、秸稈粉碎、深松、撒糞、起壟鋪膜、鋪滴灌帶、栽苗都實現了機械化。”

江蘇省常熟市碧溪街道現代設施農業科技示范園區，建有4萬平方米連棟大棚。“我們通過反復試驗發現，將原來6米寬的大棚改成8米，正好適合機械作業，一般建成4連棟、6連棟、8連棟或12連棟。”江蘇省蘇州市農業科學院副研究員牟建梅表示。

江蘇省常熟市碧溪街道現代設施農業科技示范園區適合機械化作業的連棟大棚。

相較于南方塑料大棚，北方的日光溫室改造成本更高、更復雜。過去，山東省壽光市日光溫室建造特點是琴弦式，要向下挖80公分左右厚土墻，棚內立柱林立，難以機械化作業。這些年，當地一些企業逐步將溫室改成拱圓形，跨度擴大，立柱減少，但大多仍然是下挖式，要通過修建大的斜坡通道，讓農機具進來。如今，當地在水肥一體、自動放風、耕整地、植保等環節實現了機械化與自動化，正在往全程輕簡化與機械化方向發展。

遼寧省日光溫室建設較早。20世紀80年代初期，北票市建設了土墻竹木結構的跨度小、矢高（即大棚主拱圈從拱頂到拱腳的高差）低的第一代溫室，這是我國日光溫室的雛形。2000年開始發展以磚墻結構為主的第二代溫室。2015年，北票市開始示范和推廣李天來院士團隊設計的第三代宜機化高效節能日光溫室，該溫室無立柱鋼筋骨架，跨度8~10米、矢高4.6~6米，配備自動放風器、機械卷簾機，并進行輕簡化宜機化種植模式的探索與試驗示范。

梁貴龍的日光溫室屬于第二代溫室，也是北票市存在最多的棚體，有7米、8米、9米、10米跨度的，還有6.5米跨度的，機械進入難，不好作業。北票市通過改造第二代、建設第三代，使溫室滿足機械化作業標準。

如何改建？“先有房，后期去裝修。”北票市農業農村局農業發展服務中心設施農業部部長劉長春說，2015年開始，李天來院士團隊和北票市蔬菜站合作，設計、繪制第三代宜機化高效節能日光溫室圖紙，所有鄉鎮按照一張圖紙建棚。如果不按照圖紙建設，不予驗收和補貼。第二代也按照圖紙改造，既能解決用地難題，還能借助原有水電、修路基礎，減少投入。

但在溫室建設上，出現了一些不一致的聲音。一些種植戶認為，第二代溫室成本低，能滿足生產，只要在棚體開個門也能實現機械化。而第三代溫室一個棚就得花20多萬元，現在整個機械化水平還沒發展起來，沒有必要弄第三代溫室。

“第二代溫室前屋面底腳偏低，前面有1.5米，后面有1米，只有中間剩下的那點面積能用機械，但有時還有柱子，所以二代溫室用機械還是有局限。為長遠考慮，第三代溫室是未來的方向。”劉長春說。

2020年開始，北票市每年以大約3000~4000畝速度新建、改建溫室，目前已建1.2萬多個第三代溫室。臺吉鎮現代農業產業園區有400畝第三代日光溫室示范區，記者看到，每一個日光溫室入口處開了一個門，農機可以直接開進去，耕整地機械整完地后，裝有北斗導航系統的智能起壟覆膜機進行作業，移栽機將西紅柿秧苗整齊地栽進土里，到地頭輕松轉彎，作業無死角……

“將來，整個北票市日光溫室尺寸都是一致的，每家棚寬、長、高都一樣，機械上誰家都能用，不用再去調試農機，有利于實現全程全面機械化。”劉長春很有信心地說，“第三代日光溫室，截獲太陽能量比第二代溫室增加5%，使溫室內有效積溫增高，西紅柿成熟早一些，上市就早，價格也越好！”

為解決成本高的問題，北票市從2012年開始為農戶提供設施建設補貼，每畝1萬元，雖然補貼不高，但依然能調動農戶積極性。本地財政部門無償配水配電，農戶資金不足，政府與銀行對接，幫助協調貸款，提供2年利息補貼，即20萬元的建設成本，農戶不用花費利息，就能建好棚，兩年回本，極大提升了老百姓的積極性。

“我們充分尊重農民意愿，通過政策引導提高農戶建棚意愿，哪怕一年少建一點，質量提上去，爭取建一個成一個！”劉長春說。

國家大宗蔬菜產業技術體系機械化研究室主任、農業農村部設施種植全程機械化專家指導組設施蔬菜專業組組長、沈陽農業大學教授孫周平表示：“溫室空間大了后，生產效率高，收入也高，總體方向是對的，這中間可能存在一些問題需耐心克服，不能怠慢，也不能著急。”

過去，我國日光溫室基本是南北壟種植，但是南北壟長度，相當于大棚的寬度，機械行走距離太短，根本無法作業，要么撞到前面的鐵架子，要么撞后墻。

江蘇省沛縣根據西紅柿和辣椒種植農藝要求，率先嘗試日光溫室蔬菜東西壟機械化秧苗移栽，試驗發現，東西向種植可以發揮設施農機具優勢。可以說，南北壟改東西壟是日光溫室蔬菜機械化的必經之路。

2012年，李天來院士帶領團隊首先開展日光溫室蔬菜東西壟栽培模式探索，系統研究了日光溫室光環境變化對東西壟栽培作物生長影響，進一步深化“設施-農機-農藝”融合，形成日光溫室蔬菜全程宜機化生產模式。今年，北票市有1000多畝溫室進行東西壟栽培。

“東西壟種植，怎么可能！南邊一行會擋住北邊一行光照，導致北邊一行在弱光下生長，產量、品質就會相對差一些，特別是冬季，太陽高度角降低，遮光更明顯！在光照不一致的環境條件下，還要保障植株生長和產量提高，怎么可能呢！”一些農戶對東西壟產生質疑。因此，要讓農戶看見東西壟種植的產量和效益等于或高于南北壟才行。

孫周平說，這需要從栽培措施上解決光的問題。東西壟作物是否遮光，不能一概而論，要分作物來看，像番茄葉片多、大，內部比較封閉，影響大一些，黃瓜葉片稀疏，影響小一些，所以可選擇長勢不能太旺、節短、葉片中小、結果集中的品種；也可進行矮化栽培，南北不等高栽培、錯位栽培，因為南側擋北側光，讓南側矮一點，北側光照就多一點。在茬口的安排上，冬季光照弱，應減少定植密度，增加單株光截獲量，保證作物生長和產量，否則，植株密度過大，都長不好。為了讓植株吸收足夠陽光，科研人員還在日光溫室的后坡上設置反光膜或使用反光涂料，將后坡的光照反射到植株上，使得北側行光照增加20%左右。

這些年，李天來院士團隊做了所有果菜類蔬菜作物比對，大部分作物的南北壟和東西壟種植產量差別并不大，西瓜幾乎沒影響，茄子的產量還顯著提高。看到效果，北票市開始在全市推廣設施番茄東西壟種植。“全市設施蔬菜種植戶、合作社、公司，只要做東西壟栽植的，全部免費使用農機。”劉長春說。

但對于農戶來說，改起來很費力。梁貴龍家有3個溫室已經改為東西壟。“一年改一個，很費功夫。”他說，吊柿子秧繩和鐵絲網都得改成東西向，特別繁瑣，70米棚，每米10根鐵絲，就得改700米。一個棚2000棵苗，重新拴2000根繩子。滴灌帶管道也得改，原先南北壟，都是小管、短管，改成東西壟后，原先那些管道都不能用了。

“溫室結構和種植模式標準化，農機具的通用性就強，比如黃瓜、茄子、辣椒等都是同樣的壟距、行距，機具作業面積變大，企業研發積極性自然提升很多，機械化水平也會越來越高，這是一個良性循環。”孫周平說。

“要想改變農民的種植習慣和觀念、讓種植戶接受設施蔬菜種植宜機化模式目前是件比較難的事，必須做好典型示范引領和推廣工作，讓種植戶眼見為實，看到實際效果才好推廣。”農業農村部農業機械化總站加工設施處處長何麗虹表示。近些年，雖然國家逐步加強設施種植機械化發展，但與大田作物比，我國在設施種植關鍵技術裝備研制、試驗示范和推廣應用等方面政策和資金支持力度不夠，還需進一步完善加強。設施蔬菜機械化是個系統工程，農機發展要加強與種植業、科技、農田建設等方面的協同配合，互相支持，形成合力。同時，還要爭取財政、科技部門的支持。要充分調動科研單位、企業、農戶的積極性，加大科研部門支持力度，加大裝備補貼力度，鼓勵大戶購買使用農機并開展社會化服務，生產企業享受一定的優惠政策，讓更多的人參與到這項工作中來。

在具體工作上，要加強科技創新，重點加快突破育苗嫁接、移栽、收獲等環節機械化瓶頸，建立以企業為主體、市場為導向、產學研推協同攻關的深度融合機制。重點支持高效節能宜機化日光溫室和塑料大棚建設、老舊棚室升級改造等設施建設與裝備應用。

在政策、資金支持的基礎上，還要做好規劃。“機械化要有超前性和引導性，要面向未來7-10年左右的需求，國家、省、市、縣要做好5年、10年的整體發展規劃，提早謀劃，在設施、農藝建設上，必須將農機提前考慮進去，以免拆除重建或改造，浪費資金和人力。”李天來院士說。

設施、農機、農藝三者之間深度融合才能實現設施蔬菜的全程全面機械化。“要搞清楚主次關系。”宋衛堂說，農藝出題目，農機來解決，要構建宜機化的農藝模式，農藝也要適應農機。他提出“三步走”方法，先構建宜機化的標準化栽培模式，然后篩選改制、研究開發適配的農機裝備，之后改造、建造宜機化的日光溫室。

“農藝的種植方式太多樣化，從國外農機化和我國大田作物機械化發展進程看，農藝適當服務于農機，要統一利于機械化作業的株距、行距等農藝要求，這樣才有助于農機產品研制、提升農機穩定性和適用性，否則要研發多少個農機啊！”何麗虹表示，要立足主要品種規模種植與關鍵環節，分區域、分設施類型、分作物品種構建全程機械化生產技術模式并加快推廣應用。

“設施蔬菜宜機化的生產模式，要盡可能制定統一的標準并應用，為農機研發提供比較一致的技術與較大的市場需求。”李天來院士說。他建議，設立集設施、農機、農藝于一體的設施蔬菜生產機械化科技創新專項和協作網，統一考慮科技創新問題；構建三者融合的設施蔬菜機械化生產技術體系；建立“研推用”一體化長效發展機制，建立全國統一協作的示范基地進行相應設施、設備、品種、技術、模式等的試驗示范與推廣。

人才缺乏導致“用不好機”。劉長春說：“一些機械，農戶不會用，需要專業的人員來操作。”他認為，要加強設施農業機械化人才培養和隊伍建設，加強農機手培育，要從上到下，不同部門合力推動設施、農機、農藝三方面人才融合。

近幾年，在全國設施種植機械化現場會上，越來越多的人對設施蔬菜機械化感興趣，尤其是五六十歲的人對于勞動強度大的機械替代非常向往。伴隨著勞動力的短缺和機械化的需求，眼下，設施蔬菜機械化正是加快發展的關鍵時期。“十四五”規劃提出，圍繞設施種植產業優勢區域，積極推進設施布局標準化、建造宜機化、作業機械化、裝備智能化、服務社會化。

“這兩年開現場會，我都去了，有很多我沒見過的先進機具都用上了！”梁貴龍感嘆道。“今年，我種的柿子好，好多領導、專家都來了，他們讓我去北京當技術員呢，我沒去，人一走棚就扔下來了，種菜必須天天跟進，走不開！”梁貴龍說，以后有了機械化，他可以種更多的西紅柿，再去北京搭上大市場，到時帶領其他農戶一起種！

作者：農民日報·中國農網記者 崔建玲 文/圖

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