效率提升5.6倍,亩增效566.2元,蔬菜全程机械化生产收益分析

青菜头,系世界三大名腌菜之一“涪陵榨菜”的原料作物,为重庆市特色农业资源。长期以来,青菜头生产都以传统的人工播种育苗、移栽、施肥和收获为主,存在劳动强度大、生产效率低、经济效益差等突出问题,严重制约了我国榨菜产业的发展。目前,重庆市渝东南农业科学院、重庆市农业科学院、农业农村部南京农业机械化研究所、西南大学等科研院所对农业机械在青菜头生产的不同环节进行了农机农艺融合技术的研发与应用。本研究采用青菜头直播方式,运用耕种管收机械进行青菜头机械化生产,与传统育苗栽培进行生产效率及经济效益对比分析,进一步明确机械化生产的优势,并提出改进建议,为青菜头全程机械化应用与推广提供参考。

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1、分析对象与方法

1.1   分析对象

自2021-2024 年承担的茎瘤芥(青菜头)宜机化品种创新及配套技术研究项目,在重庆市榨菜主产区建立机械化生产核心示范点,以宜机化品种渝机6号(重庆市渝东南农业科学院选育)为种植对象,围绕耕种管收关键环节,开展全程机械化技术示范及验证,并与传统育苗栽培进行对比,评价效率及效益差异。

1.2   机械化装备

为完成耕种管收环节的机械化作业要求,引进相关机械装备,具体见表1。

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1.3   种植模式及实施概况

青菜头全程机械化生产:选择常年采用水稻—青菜头轮作的土壤,采取“机耕+机播+机管+机收”方式,于2023年9月23日采用1QK-1型开沟起垄机整地起垄并开沟;9月30日播种,采用2BE-2型种子直播机进行直播并覆盖自配基质,每667 ㎡用种量22~25 g,窝行距35 cm×20 cm,走道宽50 cm,每667 ㎡植5 500株左右;田间管理环节,包括底肥、追肥、植保,底肥在整地前用无人机撒施,追肥均采用手推式追肥器,植保环节(除草、病虫害防治)均采用无人机喷药,10月18日每667 ㎡施用尿素4 kg,11月3日定苗,每穴留1株,11月4日每667 ㎡追施沃夫特复合肥(N-P-K=26-9-9)50 kg;青菜头生长期间,喷施10%吡虫啉可湿性粉剂4 000~6 000倍液、5%甲维·高氯氟水乳剂4 000~6 000倍液等防治虫害;2024年于2月17日采用4E-2型联合收获样机采收。

传统育苗移栽模式:采用传统撒播育苗移栽方式,2023年9月12日播种,每667 ㎡苗床用种量350 g,10月14日采用常规移栽方法移栽,行株距为0.33 m×0.33 m,田间管理同传统栽培方法。

1.4   指标测定方法

①效率   青菜头机械化生产采用直播方式,包括机械整地、直播、施肥、施药及收获等环节,传统育苗栽培采用育苗移栽方式,包括人工撒播育苗、移栽、施肥、施药及砍收等环节,操作环节不同,不宜进行单环节效率比较,因此,折算成每1 h㎡用工量进行比较分析。

②产量   随机选取示范区3个点,每个点取10.5 ㎡,测定青菜头产量,并折算成667 ㎡产量。

③效益   比较青菜头机械化生产与传统育苗栽培所有种植环节投入成本,主要区别体现在劳动力成本及机械作业成本。劳动力成本:按照工作时间8 h/天、人工费80元/天计算。机械作业成本:主要由折旧费(购买成本与预计使用寿命相除)、使用成本(燃料费用、日常运输费用和人工操作费用)和维护成本(机器保养费用、零部件更换费用、技术维修费用)构成。

2、经济效益分析

2.1   效率比较分析

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由表2可知,青菜头全程机械化生产效率是传统育苗栽培的6.6倍,其中,青菜头机械化生产中,耕整地环节作业效率1.833 h㎡/天,播种环节播种效率1.600 h㎡/天,田间管理环节,机械施底肥作业效率3.333 h㎡/天,追肥每次作业效率0.333 h㎡/天,植保环节(除草、防病虫)每次作业效率13.333 h㎡/天,采收环节,目前该样机能完成青菜头切根环节,采收效率0.267 h㎡/天,另需人工剔除叶柄。

2.2   产量、产值比较分析

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由表3可知,全程机械化生产的青菜头产量较传统育苗栽培有所增加,667 ㎡平均产量2 678.3 kg,平均产值为2 142.6元,较对照增加102.2元。

2.3   成本、效益比较分析

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由表4可知,青菜头机械化生产投入成本由机械作业成本及劳动力成本构成,平均每667 ㎡节约成本464.0元,节本增效566.2元,其中,每667 ㎡整地起垄环节投入41.9元,播种定苗环节投入成本205.6元,施肥环节投入成本74.3元,施药投入成本80.0元,采收环节投入成本203.6元,共计投入成本605.4元;传统育苗生产与传统育苗栽培模式,每667 ㎡在整地起垄环节投入成本400.0元,施肥环节投入成本96.0元,施药环节投入成本40.0元,育苗移栽环节投入成本266.7元,采收环节投入成本266.7元,共计投入成本1 069.4元。

3、结论与讨论

在统一完成田间翻耕的条件下,本研究在榨菜核心示范点开展青菜头耕种管收全程机械化(机械起垄开厢+机械直播+无人机打药+手推式追肥+榨菜联合收割机)生产验证及示范,生产效率是传统育苗栽培的6.6倍,每667 ㎡节约成本464.0元,节本增效566.2元,提高了青菜头生产效率及经济效益,为青菜头全程机械化应用提供了参考,但在推广过程中,不同地区、土壤类型、土壤含水量、田块大小等因素会导致机械化生产效率存在一定差异,同时,不同机械、劳动力成本等也会导致生产效益存在差异,具体效率效益情况需结合当地实际情况进行分析。

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本研究在稻菜轮作模式下,采用全程机械化作业方式,与传统育苗栽培方式相比,极大程度降低了劳动强度。但青菜头全程机械化推进过程中需根据气候、土壤类型、种植习惯等,选择适宜的生产机械及栽培模式。如针对排水不畅的稻—菜轮作地,需选用机械开沟起垄;排水良好的旱地不需开沟起垄。水稻田通常肥力较差,种植青菜头时宜采用种肥一体机播种;而在玉米—青菜头轮作旱地,土壤通常较为肥沃,可采用轻简直播机械播种。

田间作物收获机械化是农业机械化的重要组成部分,目前大面积种植青菜头一直依赖人工采收,作业效率低、劳动成本高,由于青菜头瘤茎形状不规则、短缩茎离土层近及株型松散等多种原因,机械收获损伤率较高,效果不理想。因此,在收获机械装备研制基础上,需进一步加强宜机化品种培育及配套农机农艺融合技术的研究,更好地促进丘陵山地现代农业高速发展。

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