台州西兰花机械化生产特点及其配套技术探讨

沈宣才， 李登慧， 郑龙健， 徐继根， 李正龙

(1.台州市农资股份有限公司，浙江 台州 318000； 2.临海市田园绿色果蔬专业合作社，浙江 临海 317000；3.临海市西兰花产业协会，浙江 临海 317000)

台州引进栽培西兰花有30多年历史，沿海秋冬西兰花栽培面积常年达8 700 hm2以上，是我国最早规模生产西兰花的基地之一。经过多年的栽培实践和产业培育，出现了一大批西兰花产业人才，形成了一套成熟的配套栽培技术。临海西兰花种植农户逐渐成为栽培主体，引领全国西兰花种植，他们遍布华南、西南、华北、河西走廊、长江流域、环渤海地区，带动西兰花栽培10万 hm2，形成了全国一盘棋格局。在西兰花栽培方式上，长江流域和华北平原各有特点。为了破解台州海涂土壤板结导致难以实现西兰花机械化生产的问题，本研究提出研制新型全自动移栽机等机械，并从农艺角度出发进行技术探讨，以推进西兰花全程机械化生产体系。

1 国内外西兰花栽培机械发展概况

关于蔬菜全程机械化生产装备，国外研究时间较长，技术已较稳定成熟，但多为大型农业机械装备，与我国蔬菜生产模式不相适应[1]。我国对蔬菜的生产机械研究起步较晚，机械化尚未覆盖所有生产环节，目前已有耕整地、播种施肥、移栽[2]成熟机械推广应用，收获环节的机械目前尚未成熟，生产上推广应用较少[1]。

目前台州地区西兰花机械化栽培，主要涉及耕整地、施肥和移栽等机械，其中移栽机因地形、栽培方式、土壤性状等因素多变，而其作业对象为柔嫩的秧苗，对设备的性能和精准度要求高[3]。世界上移栽技术发展较早的发达国家和地区主要是欧美和日本等国[4]，目前日本在水田移栽装备方面处于国际领先地位；旱田移栽主要是钵苗移栽，欧洲目前占领了旱田移栽装备方面的大部分国际市场[3]。

西兰花机械化栽培技术关键是机械化移栽技术，引进适合本地的西兰花移栽机械、开沟机械是西兰花栽培机械化发展的重中之重[5]。国内在借鉴国外经验和成果的同时将适合我国农艺要求作为移栽机械的研究重点，如研发变行距移栽机[6]，改变秧苗的抓取形式等。下一步，高速取苗是移栽机的关键[7]。而随着人工智能的广泛应用，移栽机器人也已成为农业生产的课题之一[8-9]。

从2017年浙江省农业厅在临海召开的机械观摩会情况看，移栽机参展的国外单位有4家，国内单位为3家。其中，常州亚美柯机械设备有限公司、洋马农机有限公司、浙江理工大学的产品是全自动移栽机，其他单位的产品是半自动移栽，尚存在人工作业量较大、精准度不高、机械栽培优势不突出、配套技术相对滞后等问题。从参展的移栽机试机状况来看，各机械都有自身的特点。从发展眼光评价来看，全自动发展方向是今后全程机械化发展看好的方向。为了更好地了解各移栽机的性能及发展状况，我们选取了洋马农机有限公司生产的全自动移栽机、取苗器作一个简单的介绍。

作为第一家进入中国的中日合资农机企业, 洋马农机有限公司深耕中国市场20余年,在用户心目中早已成为家喻户晓、耳熟能详的品牌。洋马农机有限公司的产品从最初单一的半喂入联合收割机,发展到拖拉机、育插秧机械、植保机械、全系列收获机械、谷物干燥机等水稻生产全程机械化装备,并不断向油菜移栽机、蔬菜移栽机等旱地经济作物高效机械化装备拓展,已累计生产各类产品10万余台[10]。

洋马农机生产的全自动移栽机、取苗器比较精准，物理结构取苗机械手臂、取苗钳都比较灵活，穴盘固定板采用弹簧式卷缩装置，弹簧的压力不均，容易出故障，影响精准取苗。因此，栽插准确率没有其他半自动的厂家准确率高。但是洋马农机有限公司2020年将穴盘固定板进行了改进，采用水稻插秧机一样的靠壁式固定板，改进后比较平稳，再从该款的移栽机采用双行插入式方式移栽，如果发展起来，向4行、6行大型移栽机方向发展起来比较快速，结构比较合理。鸭嘴式、插入式移栽方式适合台州黄板土，只要与起垄机起垄紧密配合是比较合理的，符合西兰花移栽机的主流方向。采用宽窄行栽培方式打药机、收获机都能在田间行走自如。

2 台州西兰花栽培土壤及气象条件

台州西兰花栽培主要分布于台州湾周边的三门、临海、椒江、路桥、温岭等沿海乡镇，土壤类型为海涂黄板土[11]，易板结硬化。台州西兰花栽培以轮作为主，从前作类型来看，46%田块是早稻种植后的茬口田，其余以西瓜、甜瓜、南瓜等旱地作物的茬口地为主。早稻为前作的茬口田，土壤板结严重，若无适用的起垄机提前粉碎土壤，无法进行全自动移栽机械作业；而旱作瓜类为前作的茬口地，土壤板结不严重，利用拖拉机旋耕细化、平地机平整后，即适合采取全自动西兰花移栽作业。

台州处中亚热带地区，地处浙江中部沿海，东濒东海，台州夏季受热带海洋气团控制，炎热多雨，雨季较长。冬季受极地大陆气团控制，天气温凉，降雨偏少[12]。因此，在土壤和气象条件的制约下，台州西兰花全程机械化栽培，需要一系列的配套机械协同才能完成作业。

借鉴华北平原起垄滴灌、菌肥使用的栽培技术来看，台州全程机械化要有拖拉机翻耕、起垄机、移栽机、打药机、收获机五机配套才能完成田间全程机械化作业，速冻加工厂还要有智能的切割机才可以。

3 南北方西兰花栽培技术差异

随着西兰花优良品种的推广应用，南北方栽培技术差异逐渐增大。近年来，山东等地起垄滴灌实行宽窄行栽培方式，利于通风；大行间距，西兰花采光条件好，便于人工操作，收割西兰花时，人行于宽行沟底，不会影响西兰花根系生长。而大连市农业科学研究院研发生产的生根菌肥，促苗期早发、改善光合作用效果佳，综合运用此套技术，菜农西兰花栽培精品率大幅度提高。而长江以南江浙一带，西兰花采用开深沟畦面栽培方式，深沟有利排水，但后期西兰花收获期管理，人行于畦面上，易造成畦面土壤板结，根系严重受损，影响西兰花的肥水吸收，栽培精品率大大降低。

在学习北方先进生产技术的同时，考虑南方雨水多的特点，起垄加滴灌和增施菌肥是目前最行之有效的新型栽培方式。根据这一栽培方式特点，从农艺角度出发，研制适合台州地区土壤性状的农技装备迫在眉睫。

4 西兰花农机与农艺配套思路

台州西兰花栽培主要为沿海的海涂地区，8月开始陆续播种，秋冬季节持续收获，前茬茬口主要为早稻田和瓜田两大类型，从农艺角度出发，两类茬口田对全自动移栽机配套机械要求不同。

4.1 前作为早稻

配套起垄机细化土壤，以便移栽。单垄起垄机要求沟深35～40 cm，沟面宽度45 cm，畦面宽度85 cm，每畦沟与畦面总宽度1.3 m，早稻收割后，利用休闲的45 d内抢晴翻耕旋耕后，立即起垄，移栽机移栽前再起垄一次，经过两次起垄，土壤细化程度也能达到移栽机基本要求。

早稻田起垄移栽的移栽机要求：从方便滴灌需求出发，要求移栽机行距35～38 cm，以便肥水充分供应西兰花根部，株距要求以26～35 cm可调节设计为好，可安排每667 m23 200～4 500株。单垄起垄机以这个标准尺寸起垄，2.6 m种4行，移栽后自然形成宽窄行体系，通风良好，又方便后续机械打药机、收割机和人员进出，人行沟底，不会破坏西兰花根系，利于出精品花球。

4.2 前作为瓜类

瓜类田坵因沟渠自成体系，而土壤较细化，一般不需要起垄作业，但由于土面高低不平，需要增设平地机平整土面，以利移栽机作业。平地机设计可根据旋耕机原理，将耙齿适度缩短，试制出新型适合水田旱地的平地机，宽度宜掌握2.4 m以内。

4.3 对农机总体要求

农机总体要求以精准为佳，起垄机、移栽机均应安装导航系统，作业时做到沟畦笔直。移栽机根据台州土壤性状，宜为插入式移栽，植株间距和左右行距应可调，对于旱地瓜田的边行也能做到精准移栽。移栽机前面可加设水箱，方便滴灌定根水，以利西兰花苗早成活，同时还能平横机械前后质量，使作业更稳定。

目前，常州亚美柯机械设备有限公司研发的移栽机准确率最高，但其为犁地式，适合北方砂性、较细化土壤条件下作业，不适用于台州海涂黄板土。且该移栽机全套作业参数源自日本，对育苗的规格、直立度、整齐度要求高，在台州目前较粗放的育苗管理现状下，应用难度很大。而洋马公司与浙江理工大学的全自动移栽机适用性更强，自动取苗器操作精准，机械配套装置完善，应用前景广。起垄机以浙江中联重工生产的单垄起垄机较适合台州多雨水条件，沟深，适合排水。随着大量农机公司与科研院所的不断深入研究，西兰花产业的全程机械化道路春天马上就要到来。

5 改变农艺作业，迎合移栽机要求

起垄、滴灌加上使用菌肥技术，配合使用起垄机、平地机、全自动移栽机等，是台州今后西兰花栽培技术革新的发展方向。须从思想上放弃老一套作业方式，应用并迎合移栽机等的作业要求，才能实现西兰花育苗、移栽、治虫、施肥、收获全程的标准化、机械化。

布局方面，首先滴灌设施安排须符合移栽机要求，以临海市田园绿色果蔬专业合作社的西兰花基地为例，之前按照水稻高标准农田要求设计，道路、沟渠等均不适用于西兰花滴灌栽培要求，按照新的技术要求，应从南北方向改为东西布置的滴灌起垄，具体260 m东西向的田坵、滴灌布局如图1所示。

设一条大主管，二条小主管，三条排水腰沟；二条小主管放在两头排水沟中。东西两头增设两条南北向起垄畦面，方便起垄移栽机移栽。

畦田滴灌带长度不能超过70 m，有利于滴灌均匀下滴。260 m的东西行向田块开3条腰沟，两头腰沟安排小主管滴灌带，中间这条腰沟就起到排水作用，不用安排小滴灌接头。具体田间作业时，选择一端作为下田作业点；为便于打虫机、收获机出行，横向两畦可以选择栽培生育期早20 d以上的西兰花品种，收获期提前收割后方便收获机下田，也可做一个引桥下到田间。育苗穴盘须与机械配套改进，目前以105穴盘较适中，尚有调整余地。苗与基质根部应紧密度好，为确保移栽机顺利移栽，须提高幼苗生长的直立度和一致性，改老式喷头浇水为采用微喷头或自动微喷头喷水。

6 小结

台州土壤状况复杂，气象条件多变，实现西兰花全程机械化作业任重道远。西兰花传统人工栽培作业效率低、用工量大，因此实现全程机械化生产是提高生产效率、降低生产成本的必由之路，对蔬菜规模化和标准化生产起着至关重要的作用[1]。目前我国蔬菜生产相关机械研发正处于发展阶段，尚未形成配套的机械装备生产链，西兰花全程机械化生产仍有待研究单位根据农艺技术的革新对相关机械进行深入研究。在农机设计过程中，应当考虑购买者的承受能力，在保证机械作业效果的前提下，尽量简化机械结构，降低生产成本，使农业产出实现最大化。