宁夏吴忠国家农业科技园区塑料大棚起垄机械作业效果评价

马玲 王蓉 马荣 陈立鑫 王丹 吴海红 杨冬艳

|摘要|文章分析评价了“悦田”自走式起垄覆膜机和“鼎铎”培土、起垄覆膜机在园区拱棚作业中的应用效果，可以为农业机械在设施农业园区的应用推广提供参考。结果显示：“悦田”和“鼎铎”起垄机各有优缺点，在机身重量方面，“悦田”要比“鼎铎”轻便;在垄宽、垄高等参数方面，两种农机相差不大;在工作效率方面，“悦田”要比“鼎铎”高40%～50%。与人工起垄比较，在150亩（10 hm2）起垄作业中，机械起垄覆膜铺滴灌带节约人工成本8.25万元，占比达79.71%，作业时间从45天缩短至16天，说明应用农业机械能够显著降低用工数量、提高种植效率、节省人工成本。

蔬菜生产是传统的劳动密集型产业，大部分作业环节以人工操作为主，用工量大、强度大、作业效率较低，伴随着劳动力成本的逐年攀升，用工成本几乎占到蔬菜生产总成本的一半，用工难、用工贵的形势越来越严峻，因此，急需加强蔬菜生产机械的推广及应用[1]。设施蔬菜受作业环境限制，大型农业机械普遍存在“路难走、门难进、边难耕、头难掉、效难高”的问题[2]，只有少数小型农业机械可以开展作业，中国的设施蔬菜综合机械化水平仅为 26.6%[3]，因此加强小型农机在设施中的应用具有重要的实践意义。

宁夏吴忠国家农业科技园区地处宁夏吴忠市利通区孙家滩开发区，是宁夏最早挂牌的国家园区，园区设施农业基地建有日光温室300多栋，大跨度塑料大棚530栋，全部进行种植生产，用工量大，人工成本占到种植成本的50%以上。近年来，宁夏农林科学院种质资源研究所与国家大宗蔬菜产业体系机械岗位专家宋卫堂教授、吴忠国家农业科技园区管委会合作，在日光温室和大跨度塑料大棚宜机化栽培模式的研究方面已取得初步的成果，2019年引进应用无锡“悦田”自走式起垄覆膜机和陕西“鼎铎”起垄覆膜一体机，在园区日光温室中进行初步应用，2020年在塑料大棚秋延后番茄150亩（10 hm2）种植中进一步进行了应用分析，根据实际作业时观察各机体的性能稳定情况，统计评价其优缺点，对工作效率和经济效益进行了分析，以推广设施蔬菜机械装备应用，为促进设施蔬菜产业向高质量发展转型升级奠定基础。

试验地点

吴忠国家农业科技园区利原生态移民新村新型大跨度塑料大棚试验示范基地于2017年7月建成，位于吴忠市孙家滩开发区利原村（106°6′26"E，37°57′10"N）。目前基地建成大塑料大棚530栋，共计1000亩（66.7 hm2），有5种不同的跨度（8、10、12、16、20 m），年生产优质蔬菜5300 t左右，年产值1900万元左右，利润450万元以上。

新型双膜塑料大棚跨度8～20 m，高3～7 m，长100 m;南侧设有双层推拉门，南北方向推拉门面积为9 m2，用钢架和棚膜制作;在塑料大棚顶部安装5 个通风窗，沿南北方向排列。每棚间距为2 m。采用镀锌无焊接钢架组装技术，双膜塑料大棚结构，棚内无立柱，主体钢架结构为2层，钢骨架上梁和下梁均采用厚度为2 mm、宽度为10 cm 的镀锌几字钢，上下2 层钢弓内外弦用“之”形支撑板连接，上下垂直间距为20 cm;横拉和斜拉用厚度为2 mm、宽度为8 cm的镀锌几字钢，钢架间距1.2 m，节点用专用卡具连接。所有钢构件均采用热浸镀锌，现场组装[4]。

2020年园区127栋塑料大棚（净种植面积10 hm2）由天禾农牧开发服务有限公司统一种植。采用南北长行向栽培模式，垄宽80 cm，垄间距70 cm。番茄双行定植。起垄前，用东方红-SG404旋耕机（发动机功率29.5 kW，耕深10 cm以上，幅宽100 cm）对棚室进行旋耕整地，然后分别应用无锡“悦田”自走式起垄覆膜机（以下简称“悦田”）和陕西“鼎铎”起垄覆膜一体机（以下简称“鼎铎”）进行起垄、铺滴灌带和覆膜一体化作业，具体作业情况评价如下。

起垄覆膜机性能参数

基本情况

YT10-A100自走式起垄覆膜机（图1）为悦田农业机械科技有限公司所生产的新一代轻便型多功能作业机，其燃料为汽油，具有操作轻便、启动性能好、油耗低、寿命长、工作可靠的优点，可灵活配置多种农机具，适应蔬菜种植的多种需求。

3TG-6型开沟培土/起垄/起垄覆膜机（图2）是陕西宝鸡鼎铎公司生产的一种适用于旱田、水田旋耕作业的多功能田园机，燃料为柴油，马力大，特别适用山地、丘陵、梯田等小地块的开沟培土作业，能将起垄和覆膜作业一次性完成。可满足马铃薯、草莓、菠菜等多种蔬菜的种植需求。

主要性能参数

在机身质量方面，“悦田”要比“鼎铎”轻便;在垄宽、垄高等参数方面，两种农机相差不大，都能起垄面宽

70 cm、垄距70 cm、垄高20 cm的长垄;在工作效率方面，按垄长50 m、垄宽70 cm、垄距70 cm垄的6垄作业的作业量来看，“悦田”花费1～2小时，“鼎铎”2～5小时，“悦田”比“鼎铎”效率高40%～50%（表1）。“悦田”机械售价比“鼎铎”高，在仪器做工、用材方面也优于“鼎铎”，并在效率上有所体现。

两种起垄机械应用效率及作业评价

根据实际应用情况统计，可以看出“悦田”和“鼎铎”的起垄覆膜机各有优缺点（表2）。机械作业从2020年5月23日开始，2020年6月8日结束，两台农机同时作业，“悦田”16天作业80栋塑料大棚（净种植面积6 hm2），因中途维修，“鼎铎”16天完成了47栋塑料大棚的起垄作业（净种植面积4 hm2）。

由兩种农机起垄效果可以看出（图4），“悦田”起垄垄型较为方正有型，便于压滴管带、覆地膜;“鼎铎”起垄机垄型稍扁平，滴灌带不易压平，地膜容易跑偏，可能与耕作的土地质量和塑料大棚所处地势有关，园区塑料大棚是依山体建立，不同位置山体的土质不同，即便用同一旋耕机旋土整地，但由于土质的差别，也存在土质松软的地块起的垄平整方正，而土质比较硬的地块起的垄扁平没型的问题。

与人工整地、起垄相比经济效益评价

对人工与农机应用在起垄、压滴灌带、覆膜环节的经济效益差异进行了比较（表3），可见人工培土、起垄、压滴灌带、覆膜150亩（10 hm2），人工数量是农机的2.3倍，花费时间是农机的2.8倍;而在总花费上，按当地人工费100元/人日计算，人工总费用为10.35万元;农机折合人工、油耗、维修费用，共花费2.1万元。农机较之人工，能较大程度上降低用工数量、提高种植效率、节省种植成本，其中农机应用总费用降低8.25万，比人工起垄节省79.71%，经济效益极为显著。因此，在大规模种植时，首当考虑采用农机代替大面积使用人工，以压缩种植成本，提高经济效益。

总结

综上所述，“悦田”和“鼎铎”起垄机各有优缺点，但与人工起垄相比，均有不可比拟的优势。本试验中，机械比人工节约总种植成本8.25万元，占比达79.71%。应用农机大大降低了用工数量、提高了种植效率、节省了种植成本。但在实际生产中，由于塑料大棚土质的差别致使起垄效果有差别，以致后期未能按原计划应用2ZB-2移植机（种植行距25～50 cm，种植高度4～25 cm，种植株距10～50 cm，种植效率2000～4000株/h）进行番茄的移植工作，未能监测到番茄整个环节农业机械化的应用情况。后期还需继续研究，怎样将不同土质地块的翻耕质量提升到同一水平，使垄沟方正有型，后期更符合移栽机的作业需求，使番茄种植全程都能实现农业机械化，以更大程度地降低用工强度、压缩人工成本、提升整体种植效率。

另外，由于农业机械使用频次高，极易出现故障，排查认为大多数情况是操作人员不规范作业或者保养工作没有做到位所致。因此，建议在应用农机作业时，一定要提高操作者对农机的维护和保养意识，必要时应多举办多种形式的农机操作养护培训班，加强农机操作者在日常农机使用过程中遵循“安全应用”使用原则的意识，熟知农机的安全使用操作规范和维护保养手段，这对西北地区农机应用推广目标的实现、农业产业可持续发展目标的实现、中国新农村建设目标的实现都具有事半功倍的效果。

农业机械化是农业现代化的关键因素和先行因素，没有农业机械化就没有农业现代化。中国的传统农业逐渐向现代农业转型变革，现代农业是农业发展史上的新阶段。因此，探究农机在园区的应用推广，对于加快设施农业机械化的发展进程，提升设施农业的核心竞争力，对于统筹城乡经济发展、全面建设小康社会，都具有重大的理论意义和实践价值。

参考文献

[1] 张俊峰，张唐娟，郭翔，等. 蔬菜种植作业的机械化与标准化[J].湖北农机化，2018（11）：45-46.

[2] 宋卫堂.设施蔬菜产业发展对机械化的需求[J].中国农机化学报，2018，38（11）：112-115.

[3] 何芬，丁小明，李中华，等.设施农业机械化水平评价指标体系构建[J].农机化研究，2013（12）：

47-52.

[4] 杨子强，杨冬艳，杨常新，等.宁夏双膜大跨度拱棚一年三茬周年栽培技术[J].中国蔬菜，2018（2）：

95-97.

*项目支持：宁夏农科院创新先导基金项目（NKYG-19-05）;宁夏一二三产业融合发展科技创新示范项目（YES-16-03）;国家大宗蔬菜产业技术体系（CARS-23-G24）。

作者简介：马玲（1989-），女，宁夏固原人，农艺师，主要事设施园艺试验示范工作。E-mail：hilary89@163.com。

**通信作者：杨冬艳（1977-），

女，内蒙古包头人，副研究员，主要从事设施蔬菜栽培生理研究。E-mail： yangdongyan2000@163.com。

[引用信息]馬玲，王蓉，马荣，等.宁夏吴忠国家农业科技园区拱棚起垄机械作业效果评价[J].农业工程技术，2020，40（19）：28-31.