史志明 孙聪 曹亮 陈贤桥
成都市农林科学院,四川成都
生菜是成都平原常见的叶类蔬菜之一,属菊科莴苣属,叶长倒卵形,密集成甘蓝状叶球,脆嫩爽口,略甜。成都市郫都区是主要的生菜规模化种植基地之一,每年种植生菜4~6 茬,不同季节生长期各不相同。目前,生菜几乎全部采用人工作业,劳动强度大、劳动效率低、劳务成本高,制约了生菜产业的进一步发展。为解决生菜种植劳动力矛盾问题,突破生菜产业发展瓶颈,笔者团队联合郫县永盛蔬菜专业合作社、郫都区兴明农机专业合作社,在永盛村建立试验示范基地,探索试验和示范生菜机械化生产技术。
生菜要实现机械化生产,一是需要从全程机械化角度思考,从最初环节就满足全程机械化作业的要求。二是需要从农机农艺融合的角度思考,既要求农机型式满足农艺要求和当地种植模式,也要求品种培育和栽培模式等农艺方面要适应农机作业要求。项目组根据现有设备和自然条件,从育苗、土地耕整、移栽、植保、收获等主要作业环节引进适宜机械,开展全程机械化生产地试验探索。
生菜苗需要采用穴盘苗满足移栽机械作业的要求,因此,项目组引进了一条蔬菜精量播种流水线,该设备采用气吸式滚筒播种方式,一次性完成基质装盘、压穴、播种、覆土、喷淋等作业环节,每小时播种500 余盘,大大提高了劳动效率、降低了劳动强度。
播种完毕后,放置在温室大棚里,按照农艺要求控制好温度和水肥,加强苗期管理,培育出苗高适宜、盘根性好、不易散坨、适合机械化移栽的穴盘苗。
要实现生菜机械化移栽和收获,高标准、高质量的土地耕整是关键,需要达到垄面平整、垄直不弯。项目组引进了一台意大利精整地机开展试验,该机械采用拖拉机带动,一次性完成起垄和精整地作业,垄宽1 300 mm,垄高150 mm,每垄种植4 行,能适应机械化移栽的需求,但开沟深度较低,不利于后期排水,同时作业后垄宽沟宽,土地利用率低。团队对精整地机进行改制,选用配窄轮距的拖拉机作为动力,同时更改镇压滚轮尺寸,将垄高增加至200 mm,垄宽减少至1 100 mm,满足本地生菜种植要求,适应本地地势环境。
生菜移栽采用一款意大利生菜移栽机,该机械采用拖拉机悬挂牵引,4 人乘坐进行人工取苗和投苗,通过种植杯定植,一次移栽4 行,移栽质量较好,但是种植密度为9.0 万~10.5 万株/hm2,和农艺要求差距较大。团队针对移栽机部分结构进行改制,将行距由320 mm 调整为280 mm,提高基本苗数量达12.0 万~12.8 万株/hm2,同时在移栽机前端增加覆膜装置,一次性完成覆膜和移栽作业,提高劳动效率。
选用一款无人植保机开展机械化植保试验示范,其最大载重20 kg,喷幅7 000 mm,单架次作业效率1.67 hm2,作业高效;整体喷洒均匀,雾滴均匀细密,轻松覆盖作物叶片两面,作业质量高。
生菜收获采用一款意大利生菜收获机,该机械为履带自走式,利用刀片沿垄面对生菜根部进行切割,通过软输送装置输送至操作平台,然后4~6 人站在操作平台两侧,将生菜装入筐中,一次性收获4 行,收获作业的同时完成揭地膜工序。收获中需调试好机具,尽量避免对蔬菜叶的损伤。
目前,生菜人工种植模式为撒播育苗、大田机械化旋耕开沟、人工起苗移栽、田间管理以及人工采摘收获。一般垄宽1 200 mm,一垄种植5 行,行距25 mm,株距22 mm,种植密度为16.5万~18.0万株/hm2。
撒播育苗:首先,选好育苗田块,采用旋耕机旋耕开沟,人工整平垄面;其次,大田漫灌后立即排水湿润土地;然后,人工撒播生菜种,以及后期的遮阳、间苗、植保等田间管理,培育出可以移栽的生菜苗。
大田土地耕整:首先,旋耕机旋耕开沟;其次,人工整理使垄面成型,排水沟通畅;然后,喷洒地下害虫药物和杀虫剂;最后,人工覆膜。
移栽:先用人工田间起苗,然后转运至大田进行人工移栽。
田间管理:按照农艺要求,采用背负式喷雾机进行肥料追施和病虫害防控。
收获:由人工采用切割刀进行收获。
通过大量数据对人工栽培模式和机械化栽培模式的作业效率和成本进行测算,选取平均值,具体如表1所示。
表1 作业成本和作业效率对比表
含各环节作业成本和各类生产物资,人工种植模式成本约40 500 万元/hm2,单产约52 500~60 000 kg/hm2;机械化种植模式成本约33 750 元/ hm2,因种植密度相对较小,单产约45 000~52 500 kg/ hm2。机械化种植模式的株行距相对较大,通风向阳效果好,并且机械标准化操作,生菜品型好、质量相对较高,售价较人工种植模式高0.2~0.4 元/kg。由表1 可见,机械化种植模式相对于人工种植模式,作业效率高、成本低,在农村劳动力紧缺、用工矛盾突出的形势下,机械化生产模式效益显著。
3.1.1 物料准备
穴盘:根据所需种苗种类、成苗标准、实际生产需求选用合适穴盘,72孔或105孔穴盘较适宜。
基质:基质要求保肥、保水力强,透气性好,不易分解,能支撑种苗且质量大于蔬菜苗质量,可根据种苗生长期长短和需肥特点添加化学肥料,并将珍珠岩和基质按3∶1均匀混合。
种子:选用适合本土气候的意大利散叶生菜品种,采取风选或振动方式筛选后,将种子用密封袋包裹冷却12~24 h,促进种子发芽。
3.1.2 播种作业
将混合均匀的基质和珍珠岩装入穴盘中,装满齐平后压实,浇淋少量水;将处理好的种子均匀放入穴盘孔穴正中位置,每穴1~3 粒;喷洒杀菌剂进行消毒杀菌;表面均匀覆盖基质至齐平,并浇透水分;将已经播种好的穴盘搬运整齐放至温室大棚苗床架上。
为确保播种质量,可采用育苗播种流水生产线进行播种,一次性完成装盘、压穴、播种、覆盖和喷水等作业工序。
3.1.3 苗期管理
出苗前。生菜种子发芽的适宜温度是15~20 ℃,在合适的温度下2 d 左右胚根下扎,3 d 左右露白、拱土出芽。此期管理重点是温度控制,白天15~22 ℃,夜间12~16 ℃,温度过高,超过25 ℃时间过长会造成生菜种子休眠,降低出苗率;温度过低会延迟出芽,出芽时间越长出苗率越低。一般情况下,出苗前不再喷水。
出苗后。此期管理重点是增加光照和控制温湿度,光照不足、温度过高、湿度过大会造成幼苗徒长、易生病,成苗率不高。这时期的温度控制在白天15~25 ℃,夜间10~15 ℃,湿度以苗盘见干见湿为宜,太干可喷洒少量水。幼苗长至2叶1心时可喷洒磷酸二氢钾,补充幼苗所需的养分,生根壮苗,提高抗逆能力。同时,混合喷洒杀菌剂进行消毒杀菌,并喷洒生根剂;达到三叶一心时,根据苗势进行人工间苗,保留一穴一株健壮的生菜苗。苗期需要根据长势情况适当喷洒补充水溶性液态肥,同时,此期要防治幼苗发生晒害,及时关注天气变化,提前采取预防设施。
定植前。定植标准是4 叶1 心~5 叶1 心。提前7~10 d 炼苗,控水促进盘根,加大通风时间,此时要注意观察苗盘湿度,防止风吹伤幼苗,此期要防治斑潜蝇等害虫。在定植前一天,可对基质浇透水。
3.2.1 田块准备
机械化移栽对作业田块的质量要求较高,需要地表平整、土块细碎、土壤疏松。利用旋耕机旋耕土地1~2 遍,田块高低差≤450 mm/hm2,旋耕深度200~250 mm,土块直径≤50 mm。田块土壤含水率为20%~25%时作业效果最佳。若田块太湿,可根据情况旋耕后晾晒数小时再开沟起垄。开沟起垄前,先观察田块的基本情况,确定机具的进出位置和行走路线。
3.2.2 土地耕整
土地耕整可使用58.8~66.2 kW 拖拉机带两组液压输出的机型,悬挂牵引式起垄机,一次性完成起垄、精整地作业。按照机具使用说明书要求对机具进行调试,达到最佳作业状态。作业垄距1 700 mm,垄面宽度1 100 mm,垄高180~200 mm,沟宽350 mm,达到垄面平整、表土细碎、棱角分明,确保后续覆膜作业的平整性。为提高田块利用率,尽可能选择轮距和轮胎断面相对较小的拖拉机为动力机具。
图 1 土地精整
连续种植3~4 茬生菜后,下一茬土地耕整采用铧式犁耕作一次后再进行旋耕。
3.3.1 移栽苗要求
生菜移栽的品种、苗龄、行距、株距、种植密度和深度等要实现农艺农机的融合。用于移栽的蔬菜苗需保持新鲜,秧苗健壮,苗直无损伤。且根系无缠绕,起苗方便。若基质水分太多,需在阴凉处风干,便于起苗。蔬菜苗钵体直径或宽度不大于50 mm,高度100~200 mm,叶面开展度不大于60 mm。
3.3.2 移栽准备
生菜移栽可使用58.8~66.2 kW 匹配两组液压输出的拖拉机悬挂牵引式蔬菜移栽机。蔬菜移栽前,进行机具调试,适应垄高度并达到最佳作业状态。根据需求调节蔬菜移栽机栽插行距、株距和深度。移栽行距280~300 mm,移栽株距180~200 mm,移栽深度达到基质上表面与垄面齐平。根据本地种植习惯,需用薄膜对垄面进行覆盖,提前将薄膜安装在移栽机前方位置。
图 2 生菜机械化移栽
3.3.3 移栽作业
机具启动前将薄膜前端在垄面前端覆盖平整并垄侧面覆土,确保机具移动过程中均匀覆膜。操作人员乘坐好后,机具启动前,先起苗逐步将苗杯放上蔬菜苗,以免运行过程中起苗不及时造成漏苗。启动移栽机稳步前进,根据操作技术选择适宜的行走速度,建议采取怠速行驶,并将蔬菜苗逐一提取放入苗杯中。移栽几米后,检查行距、株距和深度是否符合要求,若不符合农艺要求需再次进行机具调试。
3.3.4 栽后事项
一是作业结束后及时清洁移栽机。二是观察田块和基质的水分情况,若太干需及时浇水促进生菜苗成活和生长。
3.4.1 温度管理
移栽后生菜适宜生长温度为20~30 ℃,可在大田搭建遮阳网,温度高于30 ℃时启用遮阳网进行温度防控。
移栽后一周之内可白天全程使用遮阳网,晚上揭开遮阳网。移栽一周后,需根据温度等天气状况使用遮阳网。
3.4.2 水分管理
田间沟渠保持畅通,遇下雨有积水时需立即排出积水。遇干旱天气缺水时,需对生菜和垄面进行水分喷洒,或者采取大田漫灌后立即排出方式进行水分补充。下雨时需使用遮阳网,缓解雨水直接对叶面的冲击力。
3.4.3 药剂喷洒
移栽后2~3 d,喷洒第一次药剂,为常规预防杀菌药剂加生根剂。一般12 月~次年4 月预防灰霉病,5~11 月预防霜霉病。
移栽后7 d左右,喷洒第二次药剂,为常规杀菌药剂和预防药剂。之后每周根据情况喷洒常规杀菌药剂。
移栽后两周左右,根据生菜的生长情况喷洒适宜药剂,若叶面生长缓慢叶心生长迅速,需喷洒矮化剂促进均衡生长。
3.5.1 收获前准备
生菜田间生长时间根据季节天气的不同而不同,夏季大约30 d,春秋季大约45 d,冬季60~70 d。
生菜生长至一定程度后,在田间四角及中间位置随机选摘20棵称量,满足一定质量标准即可收获,夏秋季约为250 g/棵,冬春季约为400 g/棵。
3.5.2 机械收获
机械化收获前,先人工采摘生菜且不得损伤薄膜,人工收获5 m 距离后,将薄膜卷入收获机割台至作业台位置。启动机械并按照适当的速度驾驶,对准生菜生长位置开始收割,若有偏差需立即修正,一次性收割4 行。操作台分拣人员需对收获后的生菜表面黄叶、烂叶人工去除,并装箱保存。
图3 生菜机械化收获
3.5.3 收获后
收获后,需将机械表面的作物残留和泥土清理干净,并按要求对机械进行保养。