史志明 孫聰 曹亮 陳賢橋
成都市農(nóng)林科學院,四川成都
生菜是成都平原常見的葉類蔬菜之一,屬菊科萵苣屬,葉長倒卵形,密集成甘藍狀葉球,脆嫩爽口,略甜。成都市郫都區(qū)是主要的生菜規(guī)?;N植基地之一,每年種植生菜4~6 茬,不同季節(jié)生長期各不相同。目前,生菜幾乎全部采用人工作業(yè),勞動強度大、勞動效率低、勞務成本高,制約了生菜產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。為解決生菜種植勞動力矛盾問題,突破生菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸,筆者團隊聯(lián)合郫縣永盛蔬菜專業(yè)合作社、郫都區(qū)興明農(nóng)機專業(yè)合作社,在永盛村建立試驗示范基地,探索試驗和示范生菜機械化生產(chǎn)技術。
生菜要實現(xiàn)機械化生產(chǎn),一是需要從全程機械化角度思考,從最初環(huán)節(jié)就滿足全程機械化作業(yè)的要求。二是需要從農(nóng)機農(nóng)藝融合的角度思考,既要求農(nóng)機型式滿足農(nóng)藝要求和當?shù)胤N植模式,也要求品種培育和栽培模式等農(nóng)藝方面要適應農(nóng)機作業(yè)要求。項目組根據(jù)現(xiàn)有設備和自然條件,從育苗、土地耕整、移栽、植保、收獲等主要作業(yè)環(huán)節(jié)引進適宜機械,開展全程機械化生產(chǎn)地試驗探索。
生菜苗需要采用穴盤苗滿足移栽機械作業(yè)的要求,因此,項目組引進了一條蔬菜精量播種流水線,該設備采用氣吸式滾筒播種方式,一次性完成基質(zhì)裝盤、壓穴、播種、覆土、噴淋等作業(yè)環(huán)節(jié),每小時播種500 余盤,大大提高了勞動效率、降低了勞動強度。
播種完畢后,放置在溫室大棚里,按照農(nóng)藝要求控制好溫度和水肥,加強苗期管理,培育出苗高適宜、盤根性好、不易散坨、適合機械化移栽的穴盤苗。
要實現(xiàn)生菜機械化移栽和收獲,高標準、高質(zhì)量的土地耕整是關鍵,需要達到壟面平整、壟直不彎。項目組引進了一臺意大利精整地機開展試驗,該機械采用拖拉機帶動,一次性完成起壟和精整地作業(yè),壟寬1 300 mm,壟高150 mm,每壟種植4 行,能適應機械化移栽的需求,但開溝深度較低,不利于后期排水,同時作業(yè)后壟寬溝寬,土地利用率低。團隊對精整地機進行改制,選用配窄輪距的拖拉機作為動力,同時更改鎮(zhèn)壓滾輪尺寸,將壟高增加至200 mm,壟寬減少至1 100 mm,滿足本地生菜種植要求,適應本地地勢環(huán)境。
生菜移栽采用一款意大利生菜移栽機,該機械采用拖拉機懸掛牽引,4 人乘坐進行人工取苗和投苗,通過種植杯定植,一次移栽4 行,移栽質(zhì)量較好,但是種植密度為9.0 萬~10.5 萬株/hm2,和農(nóng)藝要求差距較大。團隊針對移栽機部分結(jié)構進行改制,將行距由320 mm 調(diào)整為280 mm,提高基本苗數(shù)量達12.0 萬~12.8 萬株/hm2,同時在移栽機前端增加覆膜裝置,一次性完成覆膜和移栽作業(yè),提高勞動效率。
選用一款無人植保機開展機械化植保試驗示范,其最大載重20 kg,噴幅7 000 mm,單架次作業(yè)效率1.67 hm2,作業(yè)高效;整體噴灑均勻,霧滴均勻細密,輕松覆蓋作物葉片兩面,作業(yè)質(zhì)量高。
生菜收獲采用一款意大利生菜收獲機,該機械為履帶自走式,利用刀片沿壟面對生菜根部進行切割,通過軟輸送裝置輸送至操作平臺,然后4~6 人站在操作平臺兩側(cè),將生菜裝入筐中,一次性收獲4 行,收獲作業(yè)的同時完成揭地膜工序。收獲中需調(diào)試好機具,盡量避免對蔬菜葉的損傷。
目前,生菜人工種植模式為撒播育苗、大田機械化旋耕開溝、人工起苗移栽、田間管理以及人工采摘收獲。一般壟寬1 200 mm,一壟種植5 行,行距25 mm,株距22 mm,種植密度為16.5萬~18.0萬株/hm2。
撒播育苗:首先,選好育苗田塊,采用旋耕機旋耕開溝,人工整平壟面;其次,大田漫灌后立即排水濕潤土地;然后,人工撒播生菜種,以及后期的遮陽、間苗、植保等田間管理,培育出可以移栽的生菜苗。
大田土地耕整:首先,旋耕機旋耕開溝;其次,人工整理使壟面成型,排水溝通暢;然后,噴灑地下害蟲藥物和殺蟲劑;最后,人工覆膜。
移栽:先用人工田間起苗,然后轉(zhuǎn)運至大田進行人工移栽。
田間管理:按照農(nóng)藝要求,采用背負式噴霧機進行肥料追施和病蟲害防控。
收獲:由人工采用切割刀進行收獲。
通過大量數(shù)據(jù)對人工栽培模式和機械化栽培模式的作業(yè)效率和成本進行測算,選取平均值,具體如表1所示。
表1 作業(yè)成本和作業(yè)效率對比表
含各環(huán)節(jié)作業(yè)成本和各類生產(chǎn)物資,人工種植模式成本約40 500 萬元/hm2,單產(chǎn)約52 500~60 000 kg/hm2;機械化種植模式成本約33 750 元/ hm2,因種植密度相對較小,單產(chǎn)約45 000~52 500 kg/ hm2。機械化種植模式的株行距相對較大,通風向陽效果好,并且機械標準化操作,生菜品型好、質(zhì)量相對較高,售價較人工種植模式高0.2~0.4 元/kg。由表1 可見,機械化種植模式相對于人工種植模式,作業(yè)效率高、成本低,在農(nóng)村勞動力緊缺、用工矛盾突出的形勢下,機械化生產(chǎn)模式效益顯著。
3.1.1 物料準備
穴盤:根據(jù)所需種苗種類、成苗標準、實際生產(chǎn)需求選用合適穴盤,72孔或105孔穴盤較適宜。
基質(zhì):基質(zhì)要求保肥、保水力強,透氣性好,不易分解,能支撐種苗且質(zhì)量大于蔬菜苗質(zhì)量,可根據(jù)種苗生長期長短和需肥特點添加化學肥料,并將珍珠巖和基質(zhì)按3∶1均勻混合。
種子:選用適合本土氣候的意大利散葉生菜品種,采取風選或振動方式篩選后,將種子用密封袋包裹冷卻12~24 h,促進種子發(fā)芽。
3.1.2 播種作業(yè)
將混合均勻的基質(zhì)和珍珠巖裝入穴盤中,裝滿齊平后壓實,澆淋少量水;將處理好的種子均勻放入穴盤孔穴正中位置,每穴1~3 粒;噴灑殺菌劑進行消毒殺菌;表面均勻覆蓋基質(zhì)至齊平,并澆透水分;將已經(jīng)播種好的穴盤搬運整齊放至溫室大棚苗床架上。
為確保播種質(zhì)量,可采用育苗播種流水生產(chǎn)線進行播種,一次性完成裝盤、壓穴、播種、覆蓋和噴水等作業(yè)工序。
3.1.3 苗期管理
出苗前。生菜種子發(fā)芽的適宜溫度是15~20 ℃,在合適的溫度下2 d 左右胚根下扎,3 d 左右露白、拱土出芽。此期管理重點是溫度控制,白天15~22 ℃,夜間12~16 ℃,溫度過高,超過25 ℃時間過長會造成生菜種子休眠,降低出苗率;溫度過低會延遲出芽,出芽時間越長出苗率越低。一般情況下,出苗前不再噴水。
出苗后。此期管理重點是增加光照和控制溫濕度,光照不足、溫度過高、濕度過大會造成幼苗徒長、易生病,成苗率不高。這時期的溫度控制在白天15~25 ℃,夜間10~15 ℃,濕度以苗盤見干見濕為宜,太干可噴灑少量水。幼苗長至2葉1心時可噴灑磷酸二氫鉀,補充幼苗所需的養(yǎng)分,生根壯苗,提高抗逆能力。同時,混合噴灑殺菌劑進行消毒殺菌,并噴灑生根劑;達到三葉一心時,根據(jù)苗勢進行人工間苗,保留一穴一株健壯的生菜苗。苗期需要根據(jù)長勢情況適當噴灑補充水溶性液態(tài)肥,同時,此期要防治幼苗發(fā)生曬害,及時關注天氣變化,提前采取預防設施。
定植前。定植標準是4 葉1 心~5 葉1 心。提前7~10 d 煉苗,控水促進盤根,加大通風時間,此時要注意觀察苗盤濕度,防止風吹傷幼苗,此期要防治斑潛蠅等害蟲。在定植前一天,可對基質(zhì)澆透水。
3.2.1 田塊準備
機械化移栽對作業(yè)田塊的質(zhì)量要求較高,需要地表平整、土塊細碎、土壤疏松。利用旋耕機旋耕土地1~2 遍,田塊高低差≤450 mm/hm2,旋耕深度200~250 mm,土塊直徑≤50 mm。田塊土壤含水率為20%~25%時作業(yè)效果最佳。若田塊太濕,可根據(jù)情況旋耕后晾曬數(shù)小時再開溝起壟。開溝起壟前,先觀察田塊的基本情況,確定機具的進出位置和行走路線。
3.2.2 土地耕整
土地耕整可使用58.8~66.2 kW 拖拉機帶兩組液壓輸出的機型,懸掛牽引式起壟機,一次性完成起壟、精整地作業(yè)。按照機具使用說明書要求對機具進行調(diào)試,達到最佳作業(yè)狀態(tài)。作業(yè)壟距1 700 mm,壟面寬度1 100 mm,壟高180~200 mm,溝寬350 mm,達到壟面平整、表土細碎、棱角分明,確保后續(xù)覆膜作業(yè)的平整性。為提高田塊利用率,盡可能選擇輪距和輪胎斷面相對較小的拖拉機為動力機具。
圖 1 土地精整
連續(xù)種植3~4 茬生菜后,下一茬土地耕整采用鏵式犁耕作一次后再進行旋耕。
3.3.1 移栽苗要求
生菜移栽的品種、苗齡、行距、株距、種植密度和深度等要實現(xiàn)農(nóng)藝農(nóng)機的融合。用于移栽的蔬菜苗需保持新鮮,秧苗健壯,苗直無損傷。且根系無纏繞,起苗方便。若基質(zhì)水分太多,需在陰涼處風干,便于起苗。蔬菜苗缽體直徑或?qū)挾炔淮笥?0 mm,高度100~200 mm,葉面開展度不大于60 mm。
3.3.2 移栽準備
生菜移栽可使用58.8~66.2 kW 匹配兩組液壓輸出的拖拉機懸掛牽引式蔬菜移栽機。蔬菜移栽前,進行機具調(diào)試,適應壟高度并達到最佳作業(yè)狀態(tài)。根據(jù)需求調(diào)節(jié)蔬菜移栽機栽插行距、株距和深度。移栽行距280~300 mm,移栽株距180~200 mm,移栽深度達到基質(zhì)上表面與壟面齊平。根據(jù)本地種植習慣,需用薄膜對壟面進行覆蓋,提前將薄膜安裝在移栽機前方位置。
圖 2 生菜機械化移栽
3.3.3 移栽作業(yè)
機具啟動前將薄膜前端在壟面前端覆蓋平整并壟側(cè)面覆土,確保機具移動過程中均勻覆膜。操作人員乘坐好后,機具啟動前,先起苗逐步將苗杯放上蔬菜苗,以免運行過程中起苗不及時造成漏苗。啟動移栽機穩(wěn)步前進,根據(jù)操作技術選擇適宜的行走速度,建議采取怠速行駛,并將蔬菜苗逐一提取放入苗杯中。移栽幾米后,檢查行距、株距和深度是否符合要求,若不符合農(nóng)藝要求需再次進行機具調(diào)試。
3.3.4 栽后事項
一是作業(yè)結(jié)束后及時清潔移栽機。二是觀察田塊和基質(zhì)的水分情況,若太干需及時澆水促進生菜苗成活和生長。
3.4.1 溫度管理
移栽后生菜適宜生長溫度為20~30 ℃,可在大田搭建遮陽網(wǎng),溫度高于30 ℃時啟用遮陽網(wǎng)進行溫度防控。
移栽后一周之內(nèi)可白天全程使用遮陽網(wǎng),晚上揭開遮陽網(wǎng)。移栽一周后,需根據(jù)溫度等天氣狀況使用遮陽網(wǎng)。
3.4.2 水分管理
田間溝渠保持暢通,遇下雨有積水時需立即排出積水。遇干旱天氣缺水時,需對生菜和壟面進行水分噴灑,或者采取大田漫灌后立即排出方式進行水分補充。下雨時需使用遮陽網(wǎng),緩解雨水直接對葉面的沖擊力。
3.4.3 藥劑噴灑
移栽后2~3 d,噴灑第一次藥劑,為常規(guī)預防殺菌藥劑加生根劑。一般12 月~次年4 月預防灰霉病,5~11 月預防霜霉病。
移栽后7 d左右,噴灑第二次藥劑,為常規(guī)殺菌藥劑和預防藥劑。之后每周根據(jù)情況噴灑常規(guī)殺菌藥劑。
移栽后兩周左右,根據(jù)生菜的生長情況噴灑適宜藥劑,若葉面生長緩慢葉心生長迅速,需噴灑矮化劑促進均衡生長。
3.5.1 收獲前準備
生菜田間生長時間根據(jù)季節(jié)天氣的不同而不同,夏季大約30 d,春秋季大約45 d,冬季60~70 d。
生菜生長至一定程度后,在田間四角及中間位置隨機選摘20棵稱量,滿足一定質(zhì)量標準即可收獲,夏秋季約為250 g/棵,冬春季約為400 g/棵。
3.5.2 機械收獲
機械化收獲前,先人工采摘生菜且不得損傷薄膜,人工收獲5 m 距離后,將薄膜卷入收獲機割臺至作業(yè)臺位置。啟動機械并按照適當?shù)乃俣锐{駛,對準生菜生長位置開始收割,若有偏差需立即修正,一次性收割4 行。操作臺分揀人員需對收獲后的生菜表面黃葉、爛葉人工去除,并裝箱保存。
圖3 生菜機械化收獲
3.5.3 收獲后
收獲后,需將機械表面的作物殘留和泥土清理干凈,并按要求對機械進行保養(yǎng)。