近年来，做农业的朋友都有一个体会，就是劳动力成本越来越高，而且找到合适的劳动力也越来越难。尤其是农村地区，干农活的大部分都是六七十岁的老人。种植基地对于蔬菜机械化生产的需求越来越迫切。
和大田作物相比，蔬菜机械化程度相对较低。尤其对于设施蔬菜来说，稍微大一些的机械无法进入作业。例如传统塑料大棚都是两端封闭的，中间只有一个人员进出的通道，农机具作业困难。因此，设施蔬菜想要实现机械化作业，还需要对大棚结构进行一定改造，同时还不能破坏其强度。
今天，就以塑料大棚小白菜为例，为大家介绍一下相关的大棚结构改造技术，以及全程机械化生产方案，该方案能显著提高小白菜生产各环节的作业效率，减少用工量，收获效率是人工收获的40倍。
适用棚型
选用适宜机械化作业的钢骨架塑料大棚（无立柱或立柱较少，图1），基本参数：棚脊高≥3.2m，棚肩高≥1.5m，棚跨度≥8m，棚长≥60m。
图1、改造前的大棚
大棚两端棚门改造
将大棚两端封闭的固定结构改造成中间两扇推拉门、推拉门两侧各一个整体可拆卸的活动扇。中间两扇推拉门宽1.5～2.0m，高度不低于2m，用于日常工作人员及物资进出。
推拉门通过横梁上的滑槽、滚轮和滚轮轴连接，可沿滑槽移动，实现开关门；两侧可拆卸的活动扇采用快速插接安装。在作物倒茬和农机作业季节，可将中间两扇推拉门和两侧两个活动扇同时卸下（图2），便于机械进出和循环作业，作业完成后再重新安装。
图2、改造后的大棚
这项改造技术保证了大棚两端可以方便快捷地开启和封闭，机械能够顺利进出。
针对夏季生产大棚中上层温度较高的问题，在大棚的顶部中央每隔8～10 m设置1个天窗（图3），根据大棚的整体情况每棚设置8～10个不等。天窗纵向长1m，横向宽0.7m，由内向外打开，棚内手动控制，开启度0°～90°可调。
图3、大棚顶部设置天窗
天窗在保持大棚顶部原有结构、不破坏其强度，且不过多增加结构重量和成本的前提下增设，能够便捷地开启和关闭，关闭后密封性良好。改造后打开天窗可以迅速降低棚内中上层的温度，利于生长。
1、有机肥撒施
传统人工撒施劳动强度大、作业效率低。机械撒施可配套MSX650M型履带自走式撒肥机（图4）。
图4、MSX650M型履带自走式撒肥机
该机械最大装载容积0.7立方米，施肥效率0～1.14立方米/分钟，加上装载肥料过程，30分钟即可完成2吨的撒施作业，是人工撒施效率的50倍以上，且适用性强，面肥和颗粒肥均可撒施。施肥幅宽1.2～2.5米，施肥均匀。
2、旋耕
播前可采用354D拖拉机+1GQN-140型旋耕机进行旋耕作业（图5），工作效率1500平方米/小时，是传统微耕机的8倍左右。该配套机具耕宽140cm，耕深可达15～25cm，满足了旋耕深度≥15cm的农艺要求。
图5、旋耕作业
耕作深度能够打破传统微耕机作业留下的犁底层，将地表土壤翻到下层，增加土壤肥力，改善土壤板结，利于储水保墒，达到增产增收的目的。
3、起垄
在小白菜机械化生产过程中，机械化收获的难度最大，且目前相对成熟的叶菜收获机均为国外进口，收获幅宽不可调节。
生产中需根据具体收获要求进行倒推，设计适合的垄型尺寸，配套相应的起垄设备。设备选择要考虑机具本身尺寸、配套动力，应根据蔬菜品种及其种植行距等农艺要求确定合适的起垄垄距，同时要注意作业的垄型尺寸，垄距设计要与后期收获机械的参数相适应。
正式作业前，应根据作业大棚的形状、大小、跨度，合理规划垄体分布和作业路线，减少空驶行程。起垄作业后垄形应完整，垄沟回土、浮土少，垄体土壤上层细碎紧实，下层粗大松散。
为充分利用耕地，根据播种机幅宽和叶菜收获机幅宽，垄顶宽设置为1.2m。可采用YTLM120型起垄覆膜机进行起垄作业（图6）。
图6、起垄作业
经调试，起垄后垄顶平均宽为115cm，垄底宽130cm，垄高17cm，可满足后期播种及收获需求，作业效率为863.42公顷/小时，是人工作业效率的15倍左右。以大棚宽度10m为例，可以如图7设置垄体分布。
图7、大棚垄体设计
为方便人员操作，大棚两侧各留出0.5m的空间。根据机具尺寸垄距设置为1.5m，共起垄6行。由于大棚两端进行了结构改造，机具可以直接进出作业，为便于机具掉头，作业路线设置如图8所示。
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图8、作业路线设计
4、小白菜精量直播
小白菜人工撒播平均每亩用种量300g，一般要求行距10cm，株距4～6cm，播深0.5～1.0cm，每穴播种1～2粒。结合上述要求，配套2BS-JT10精密蔬菜播种机（图9）。
图9、2BS-JT10精密蔬菜播种机
播种时根据种植农艺要求调节机具，播种10行，每亩播种量150g左右，比人工撒播节约用种50%，作业效率0.2公顷/小时，比人工作业效率提高20倍以上。
5、水分管理
小白菜播种后需要浇1次水，可在每条垄的中间铺设1条微喷带，共铺设6条，从大棚中间取水。之后每隔10～15天浇1次水，每次要浇足。由于生长周期短，从播种到采收一般不需要进行除草作业。
6、病虫害防治
塑料大棚小白菜病虫害主要有黑斑病和蚜虫。黑斑病可用代森锰锌、甲霜灵·锰锌、百菌清等。蚜虫可用氰戊菊酯、溴氰菊酯等。
病虫害防治可选用北京农业智能装备技术研究中心生产的3BW-45型温室变量喷药机，肥箱容积45L，喷药压力泵流量2.1L，喷药压力最大0.70MPa，电子变量调节，可满足喷药需求。
7、小白菜收获
可选用RJP1200型叶菜收获机（图8），采用48V直流电机作为动力设备，充1次电可作业6小时，收获宽度1.2m，效率0.08公顷/小时，是人工收获效率的40倍左右。
图10、RJP1200型叶菜收获机
该机具对垄面的平整性要求较高，在垄面平整度较好的情况下，小白菜收获破损率可以控制在10%以内。但该机具价格较高，不适合一家一户购买小面积作业使用。
目前塑料大棚小白菜全程机械化生产还处在探索阶段。为了更好的实现机械化生产，一方面，在建造塑料大棚时，除考虑采光、通风等农艺方面的要求外，还需要考虑是否适宜机械化作业，例如农机具能否进出棚室并完成作业、掉头等。另一方面，需要以最难实现机械化作业的收获环节为基点，确定倒推前期需要的技术装备，充分考虑设备的幅宽、作业性能指标、作业要求等，通过农机农艺融合实现蔬菜生产全程机械化。
（作者：闫子双，赵景文，刘晓明，李凯，李宗煦，李治国；单位：北京市农业机械试验鉴定推广站）
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