两条腿变四条腿，设施农业“机器换人”的时代到了！
推进设施农业“机器换人”，助力设施农业产业转型发展
目前中国温室面积占全世界温室面积总量的80%以上，但中国温室建造的标准化和规模化水平较低，各地温室的结构和规格差异性较大，机械化、信息化和智能化水平不高。据中国农业机械化协会设施农业分会调查，目前中国设施农业领域存在的首要问题是设施农业装备供给不足、设施农业机械化生产水平不高。
中国在设施农业生长环境条件包括温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、透光通风、遮阳防虫、水肥运筹等方面的研究较多，相关装备和技术基本能够满足农业生产需要，但由于设施农业品种多、种植模式多样、设施结构尺寸不一、种植规模偏小、设施农业装备研发投入较大且产品生产批量小效益低等诸多因素影响，目前中国从事设施农业机械设备研发的科研机构和生产企业还不是很多，设施农业装备技术创新能力不足。
据不完全统计，截至2018年底，中国设施农业的机械化水平不到30%，江苏省“十三五”以来加大高效设施农业机械化新装备新技术引进试验和推广应用力度，目前设施农业的机械化水平也只有50%左右。
随着中国城乡统筹发展步伐加快尤其是工业化、城镇化进程的加快，大量农村劳动力进城从事二、三产业，60岁以下从事农业生产的劳动力越来越少，苏州、无锡、常州等经济较发达地区从事设施农业生产的本地人员年龄基本在60~80岁（不包括外来承包土地的经营者），高龄人员从事技术含量较高的设施农业生产越来越难以适应，且使用高龄劳动力在密闭的温室环境中工作存在比较大的健康风险，再过若干年，适龄劳动力将更加短缺。
适龄劳动力严重不足、用工成本过高、适用装备短缺机械化水平不高等问题已经严重制约中国高效设施农业的持续健康发展，甚至可能会影响城乡居民蔬菜等农副产品的有效供给，因此，大力发展设施农业装备，推进设施农业“机器换人”，提高设施农业生产机械水平已经非常迫切。
1
发展设施农业机械化相比于发展粮食作物机械化任务要更加艰巨，首先，要解决的是温室和设施园区的宜机化问题，无论是连栋温室、日光温室、钢架大棚还是遮阳网、防虫网等设施，内部都应有足够空间、场所或道路便于驾驶、操作人员在其中进行机械化作业、机具通行和掉头。江苏省质量技术监督局于2016年发布了地方标准DB32/T3129-2016《适合机械化作业的单体钢架塑料大棚技术规范》，规定单体钢架塑料大棚结构参数为跨度8m、肩高1.7~1.8m、脊高3.2~3.4m、长度40~60m、横梁高度大于1.7m、棚门大于1.8m（宽）×2.0m（高）。
笔者建议连栋温室、日光温室、钢架大棚、遮阳网或防虫网等设施的内跨度应大于等于8m、上述设施（除日光温室外）的肩高应大于等于1.8m、横梁高度应大于等于2.0m、棚门应大于1.8m（宽）×2.0m（高）为宜。此外，设施农业园区的道路、过桥、沟渠等设施也要满足农业机械通行、掉头和作业要求，其中过桥的宽度应不小于棚门的宽度、承载能力应大于轮式拖拉机及其配套农机具总质量的两倍。
因此，设施农业园区和温室的设计、建造必须要统筹考虑将来机械化生产问题，只有这样才能确保巨额投资建造的农业设施持续发挥作用，生产经营取得好的社会经济效益，避免投巨资建造的农业设施被废弃现象出现。
2
其次，农业农机人员要共同研究设施园艺生产农艺特点及所需装备性能要求，更加注重农机农艺融合技术研究、试验、示范和推广。应针对具体农作物品种和种植模式制定相应的生产工艺（生产流程以及应达到技术要求），引进、研发相应机具来完成各环节农事作业，同一大类农作物生产工艺应尽可能一致或相近，便于使用一套机械设备进行机械化生产。粮食作物各生产环节只要达到规定的作业质量指标即可，对使用何种机具作业并没有具体规定。由于设施农业品种多、种植模式多、工艺复杂、环节多，生产过程要求更加精细化，前道工序与后道工序作业要相互衔接，因此，对设施农业机械性能要求更高，且在机械设备的推广模式上也有别于粮食生产机械化——设施农业机械设备需要“集成配套”。
目前中国设施农业机械设备尤其是蔬菜生产机械设备主要有国产的中小型机具、引进日本韩国的中小型机具以及引进欧美的大中型机具三大类，从欧美、日韩引进的机械设备性能质量较好但价格昂贵，进口机械设备价格大约是国产同类机械设备价格的4~10倍，因此，加快设施农业机械设备的国产化进程是中国实现设施农业机械化生产的必由之路。
3
第三，市场主体主导、政府政策扶持、主管部门推动、技术部门指导是推动设施农业“机器换人”和产业转型升级有效途径。江苏省农业农机部门从2012年开始在全省启动实施“设施蔬菜生产关键/主要环节机械化技术集成应用项目”，2016开始启动实施“林果类作物生产关键环节机械化技术集成应用项目”，2017年开始启动实施“水产养殖主要环节机械化技术集成应用项目”。截止至2018年底已经在江苏省25个县（市、区）实施了37个设施蔬菜机械化技术集成应用项目，建立了62个设施农业机械化试验示范点（基地、园区），引进试验示范和推广应用了设施蔬菜生产耕整地、开沟/起垄（或起垄铺膜）、育苗播种、种植（播种或移栽）、水肥一体、植保、植株调整与采收、搬运等主要环节机械设备，初步形成小青菜、韭菜、芹菜、甘蓝、西兰花、番茄、茄子、辣椒、黄瓜、马铃薯、香沙芋等主要品种蔬菜生产机械化技术路线、机具配置方案以及农机农艺融合的设施蔬菜生产机械化作业技术规范，取得了积极的示范推广成效。
2019年江苏省农业农村和财政部门将采取更加有力的措施加快推进设施农业“机器换人”步伐，设施农业新装备新技术自主研发、引进试验和集成应用全面发力，组织实施“121”示范推广行动：围绕江苏省设施农业等主导和特色产业，组建10个专家团队，立项支持20个特色产业示范县，建设100个设施农业等机械化生产示范基地，择优制定一批主要环节、全程或全产业链的机械化生产模式和技术规范或作业标准，打造一批集主要品种、机具配置、技术应用和机械化水平较高的设施农业“机器换人”示范点，必将更加有力促进全省高效设施农业的转型发展和提档升级。
作者： 蔡国芳（江苏省农机具开发应用中心）
本公众号欢迎分享，凡转载文章，除了为作者署名外，还请在文章最前或者最后注明：本文转载自：温室园艺农业工程技术公众号。