天津市设施农业机械化生产现状调研

梁学强， 李 琳， 陈 芳， 冯 磊， 郭玉林

（1. 天津市农业发展服务中心，天津 300061； 2. 天津市农业生态环境监测与农产品质量检测中心，天津 300193）

0 引言

大力发展设施农业是天津市产业融合发展的重点。通过静海西瓜、蓟州蓝莓、西青和武清萝卜等天津特色农产品与乡村旅游融合，开拓出休闲旅游等多样化的市场。目前，天津市设施农业园区建设具备相当规模，总面积约46 666.7 hm2，设施蔬菜播种面积占蔬菜播种面积近70%。“十四五”期间天津市将发展设施农业面积66 666.7 hm2，全力打造“一环、两翼、三区”的设施农业发展新格局。其中，“一环”指建设天津环城4 区高档设施农业产业带；“两翼”指打造滨海新区、宁河区、东丽区“东翼”果蔬产业带，武清区、西青区和静海区“西翼”传统优势蔬菜产业带；“三区”是发展蓟州特色设施作物聚集区、宝坻外向型设施作物聚集区和武清北部京津保供设施作物聚集区。设施农业建设将与农业结构调整、“菜篮子”产品稳产保供、农民增收致富有机结合。

开展设施农业机械化生产现状及技术水平调研，对促进天津市设施农业新发展格局的形成，促进天津市都市现代农业健康发展具有十分重要的意义。本文通过调研掌握天津市设施农业生产情况，发现农业生产过程中耕、种、收、运等机械化发展的薄弱环节，探讨影响天津市设施农业在发展和生产中问题产生的原因，从而为农机化技术装备更好地支持设施农业规模化、机械化的发展提供引导，促进农机农艺结合、优势互补、协同发展。与此同时，还可以找准农机服务农业的切入点、结合点和发力点，在提高设施园区农业生产劳动效率、降低人工作业成本、保障农产品生产质量等方面具有重要作用。

1 调研情况

2021 年对天津市设施农业生产情况，采用入户调查和电话询问相结合的方式开展调研。调研范围包括蓟州区、宝坻区、武清区、宁河区、静海区、滨海新区、西青区和北辰区8 个区，在能够充分体现设施农业发展水平的农业种植园区开展数据采集工作，主要采集耕整地、播种、收获、环境调控、从业人员等方面的数据。以此为基础，研究分析设施农业机械化水平、设施标准化建设水平、管理信息化水平、人员职业化水平等影响设施农业发展的指标因素。

1.1 设施农业机械化水平

设施农业机械化水平评价指标体系设一级指标1 个，即设施农业机械化水平（A）。体系中设置二级指标7 个，包括耕整地机械化水平（A1）、种植机械化水平（A2）、植株调整与采收机械化水平（A3）、施药机械化水平（A4）、运输机械化水平（A5）、灌溉追肥机械化水平（A6）和环境调控机械化水平（A7）。具体评价方法参照NY/T 1408.6－2016《农业机械化水平评价第6 部分：设施农业》的相关规定。

设施农业机械化水平A按式（1）计算。

耕整地机械化方面主要调研土壤栽培温室，使用任何一种耕地或整地机械均认为是全部栽培面积实现机械化。调研过程中发现，随着机械化水平的发展，耕地或整地机械以微耕机或者田园管理机为主，将来会以大棚王等小型拖拉机为主。小型拖拉机作业效率和技术成熟度越来越好，逐步提升其在设施农业生产中的地位，其重要程度逐步增加。

种植机械化方面主要调研蔬菜播种和蔬菜移栽机械，如使用其中任何一种机械实施作业，则认为全部设施作业面积实现种植机械化。当前市场上，各农机生产企业加大了设施蔬菜种植机械的研发力度，小型蔬菜精量播种机械逐步提高性能，得到广大种植户的认可。在蔬菜移栽方面，当前仍缺乏适应日光温室生产的蔬菜移栽机。

施药环节主要调研目前设施农业生产中各类施药农业装备的应用情况，结果发现自动化施药装备的应用很少，主要集中在建设水平高的设施农业示范园区。在设施农业生产植保环节仍以背负式喷雾机械的应用为主。

设施农业生产的植株调整与采收环节仍然是当前设施农业发展的一个难点，是当前的瓶颈，该环节实现机械化作业的难度比较大。

运输环节，由于受到棚室空间的限制，目前研发的设施蔬菜运输设备适用性、实用性还不能很好满足实际农业生产的需求。

灌溉施肥环节，随着天津市农业部门对水肥一体化技术的宣传推广，设施农业种植户逐渐意识到该技术的优势，灌溉和追肥机械的设施应用面积逐步扩大，灌溉追肥机械化水平正在逐年提高。

环境调控机械化方面主要围绕电动卷帘机和电动卷膜机开展调研。目前，天津市绝大多数日光温室均配备了电动卷帘机。随着物联网技术在农业生产上的应用和发展，在少数设施园区已经开展了环境因子自动化控制系统及技术的应用。随着技术的成熟，自动化控制是未来设施农业发展的一个重要方向。

天津市设施农业机械化水平如表1 所示，总体机械化水平为41.96%。

表1 设施农业机械化水平Tab. 1 Mechanization level of facility agriculture单位：%

1.2 设施标准化建设水平

设施标准化建设水平是指设施种植农业园区按照国家标准、地方标准或者企业标准中任何一个标准进行建造的面积占设施总面积的比例。

设施农业建设的标准化影响农业机械在设施农业生产中的应用。天津市设施农业标准化建设水平为100%，其中日光温室占62.1%、连栋温室占1.5%、塑料大棚占36.4%，均采用相关标准进行建设。采用国家标准（部颁标准）建设的占6%，采用地方标准建设的占36.7%，采用企业标准建设的占57.3%。各地地理环境不同、生产特点不同，设施农业的建设也有所不同，天津市设施农业更多地按照地方标准和企业标准进行施工建设。

1.3 管理信息化水平

管理信息化水平是指设施园区内应用物联网装备技术进行农业生产管理的总面积占设施总面积的比例。本次调研中，物联网装备技术分为仅应用监测技术和应用监测与控制一体化技术的装备应用面积，二者有其一即认为实现管理信息化。

调研结果显示，天津市设施农业管理信息化水平为6.3%，说明目前天津市的设施农业种植园区应用物联网装备技术进行农业生产的水平还很低，仅有个别设施农业种植园区开展了应用物联网技术的试验示范。随着5G 时代的到来和网络的发展，智慧农业生产技术将逐步应用于农业生产，设施农业生产的智能化也是一个必然的发展过程。物联网技术应用的试验示范，会逐步提高设施种植户对农业生产管理自动化、信息化的认识，极大节省人工劳动成本，提高生产效率和管理效率。

1.4 从业人员结构

从业人员结构方面调研主要涉及年龄、学历、性别等数据。如表2 所示，从业人员的素质反映种植户对农业生产新技术掌握和应用的能力，一定程度上会影响设施农业生产水平发展。调研数据显示，男性从业人员比例为50.1%，女性从业人员比例为49.9%；40 岁以下从业人员比例为16.4%，40～60 岁从业人员比例为67.4%，60 岁以上从业人员比例为16.2%；高中以下学历从业人员比例为75.9%，中专、大专学历的从业人员比例为20.6%，本科以上学历的从业人员比例为3.5%。

表2 从业人员结构汇总Tab. 2 Summary of practitioner structure

2 存在的问题

2.1 机械化水平短板突出

调研发现，在设施内耕地机械的应用水平达到100%，主要以微耕机为主。但用于开沟起垄的大功率整地机械较少，主要原因是需要的动力较大，而大棚王等小型拖拉机的使用还不广泛。

薄弱环节主要集中在种植机械和采运机械上。在日光温室内进行蔬菜移栽仍然以人工为主，受到目前种植农艺要求的限制，没有适用的蔬菜移栽机可供设施农业应用。在设施内应用采收机械或运输机械的概率基本为零，没有相应的采收或运输机械适用于设施农业。设施（主要是日光温室）内作业空间狭小，限制了大型农机具的作用发挥，而研发小型设施蔬菜采摘、移栽和运输机械需要企业既达到农艺要求，又满足作业空间要求，难度相对较大。

2.2 管理信息化水平低

天津市设施农业园区应用物联网装备技术进行农业生产的水平还很低，而且装备的物联网设备在实现监测功能上问题不大，但是很少有采用控制终端设备作业的设施园区。

（1）应用物联网信息技术进行农业生产管理需要能够熟练使用计算机操作平台的操作人员，而目前天津市设施园区从业人员年龄较大，学历水平比较低，接受新鲜事物的能力较差，在一定程度上制约了管理信息化技术的应用。

（2）物联网装备在应用过程中还存在系统不稳定的现象，传输网络信号不稳定导致终端数据出现上传不及时现象，影响用户使用的信心。

（3）物联网设备维修服务不及时，物联网设备生产企业多以外地为主，当设备出现故障时，售后维修服务跟不上，一定程度上也影响了园区使用的积极性。

2.3 人员职业化水平低

天津市设施园区从业人员职业化水平还比较低，年龄结构相对较大，学历水平较低。

（1）尽管一些区县的农民职业化教育工作经验可以借鉴，但天津市设施农业的职业化教育还不够普及。

（2）园区管理者对职业化培训教育的重视程度不够，从业人员本身知识更新意识不强，还没有真正认识到职业培训给农业生产带来的好处，存在认为凭老一辈经验从事农业生产绰绰有余的认识。

（3）技术人才的引进比较困难。在从事农业生产的人员中，低年龄结构的人群较少，不易接受农业农机新技术，而且园区的人员薪资待遇相对比较低，对低年龄结构的从业人员没有吸引力。

3 相关建议

3.1 加大投入

加大科技投入，通过联合攻关、技术引进、试验示范等方式解决设施农业发展的瓶颈问题，补齐短板。

（1）设立科技专项，引进天津市设施农业急需的装备技术，提升设施农业装备水平。

（2）农机部门把重点放在研发、引进、示范精细耕整地机械、深耕松土机械、蔬菜播种机械和移栽机械上，并制定相关作业技术规范，方便农民使用[1-3]。

（3）加强农机农艺融合，探索新的农艺种植模式，促进设施农业生产宜机化作业，教育培训农民改变传统种植模式，使现代农业装备切实发挥作用[4-6]。

3.2 加强引领

结合天津市“十四五”规划，在“一环、两翼、三区”的设施农业发展新格局中，农机部门要进一步加强农机新技术、新装备的宣传和示范，加强技术指导，发挥农业科技项目的推动作用。通过新装备和新技术的应用，重点发展“物联网+现代农业”和“ 物联网+智能农机装备”，提高设施农业园区的现代化水平。加强农机、农艺融合，促进农机农艺新技术的推广应用，实现规范化、标准化生产，建设高水平的现代设施农业园区[7-11]。

3.3 完善培训

充分发挥好农民职业培训机构的培训职能，加大农业从业人员的职业资格培训力度，做到农民从业人员职业教育全覆盖，切实提升农业从业人员的农业生产技术能力和水平。

3.4 引进人才

设施园区经营者积极实施优惠措施，吸引高学历专业人才，鼓励其发挥专业优势，积极投入设施农业生产和管理实践，提高园区管理人员对农业规范化生产的认识，提升设施农业生产的现代化水平[12-13]。

4 结束语

天津市设施农业机械化水平逐年提升，正在向天津市农业机械化发展“十四五”规划的目标稳步前进，但也存在许多短板弱项和发展瓶颈。农业农机部门对新技术的推广应用，种植机械化和灌溉追肥机械化水平可以得到迅速提升。对农业从业人员和基层农技人员开展技能培训，提升农业从业人员素质和应用新技术的本领，可以加快提升天津市设施农业机械化水平，实现天津市“十四五”规划中提出的“一环、两翼、三区”的设施农业发展新格局。