【科技观察】发展果园机械化，路在何方？- 大数跨境

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【科技观察】发展果园机械化，路在何方？

山东农业科技智库

2020-04-26

导读：“水果大国”谋破局。

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我国是世界上最大的水果消费国，近年来水果种植面积和产量也稳居世界第一。但与果业大国不相适应的是，我国果业的平均综合机械化率不到30％，无法满足现代果业发展的需要。具体来看，问题主要表现为：农机农艺融合不够，果园建设布局不规范，缺乏适用的果园机械，机械装备质量不稳，有些装备利用率较低，机械的经济性不够等等。

导致这一现状的原因，一方面是长期以来我国整个农机行业研发、生产和推广的重点都集中在小麦、玉米、水稻等主要粮食作物上，对果园机械领域的关注和投入较少；另一方面，我国果树主要种植区在山区丘陵地带，地块小而分散，种植结构复杂、品种多。“先天不足”的自然条件严重制约了丘陵山区果园机械化的发展。再加上各地的地理条件和种植模式千差万别，农艺与农机相脱节，现有的普通农机和少量果园机械难以适用于大多数的果园。

宜地化机械研发应成为常规

当前，山地果园的运送还是以人力为主，机械化水平较低。要解决山地果园机械化问题，首先就要解决运输机械化。记者了解到，国家柑橘产业技术体系成立以来，机械（化）研究室华南农业大学和华中农业大学团队，针对山地果园农资和果实主要靠肩挑、背篓背，劳动强度大、效率低等现状，研制了链式索道、双轨、单轨、无轨、轮式和履带式的山地果园系列运输机。已在广东、江西、福建、广西等12个省（市、自治区）进行了试验示范。结果表明，上述运输机能分别适应不同地形、地貌的山地柑橘果园，运输肥料和果实等，轨道运输机还可搭载喷雾机、果枝修剪机等作业机械实现综合利用。

“比如钢丝绳牵引式双轨运输机（上图），其由电机带动，轨道运行速度可达每秒0.6米，最大爬坡度为40度，功率2.2千瓦电机载重量为300公斤，5.5千瓦电机载重量为600公斤。”华南农业大学教授李震介绍说，单向牵引式可实现大坡度的上下坡，双向牵引式克服了单向牵引式下坡依赖重力的缺点，摆脱了坡度对安装的限制，可实现大坡度和小坡度的上下坡。该运输机的轨道可拆装，支撑脚高度能调整，脚掌能仿形，从而适应山地果园的地形地貌，利用率高，保管方便。可通过手控或远程遥控，控制载物滑车运行与停止，实现定点装卸。除此之外，还拥有能防止钢丝绳断绳、松弛、滑车超载等多种安全保护装置。目前该类型机械已推广应用。

在植保作业方面，目前山地果园喷药主要面临压力不均衡的难题。李震团队研发出的山地橘管道恒压喷雾系统，针对管道喷雾中药液压力随作业人数不同而改变的问题，利用管道压力闭环反馈控制与调节，保证喷雾雾滴质量。控制程序中设计的软件，可防止管道喷雾中发生爆管，避免农药浪费，且喷药自动化程度和效率高，可实现药、肥、水一体化施用。

“我们研发的遥控喷雾技术，使得无线电及功率放大，解决了山地果园中果树对控制信号的遮挡问题。”李震介绍说，喷雾作业人员佩戴遥控器后，就可以远程操控电动喷雾机，不必频繁操纵交流电源，保障了人员的安全用电。其中的一个装置还能避免因触点接触不良，造成的电动喷雾机误启停问题。

农机与农艺融合是果业机械化的基础

“不同的水果品种、种植模式、地域土壤状况，对机械化生产的要求都不一样。比如我国主要有7大葡萄产区，每个产区的品种都不同，种植模式也分为V型栽培、棚架栽培、单篱架栽培等。同样的品种在新疆等高纬度地区，冬季需要把藤蔓解下后挖沟埋起来，春季再重新挖出来绑上架，气温高的地方则不需要。”中国农业大学工学院教授徐丽明说，“果园机械如何适应农艺的要求？农机与农艺的融合是一个很大的挑战。”

华南农业大学教授洪添胜认为，“要选育与省力化、机械化相适应的矮化、少修剪、抗病虫害、耐寒耐旱的水果品种；新建果园、老果园改造和标准化果园建设中要考虑机械与设施的应用，农机与农艺的融合，如行间距要宽，留出足够的作业空间，要配套耕作道、电力设施等；研发先进适用的傻瓜型、可靠耐用与轻简化的果园机械。”

对于樱桃园，西北农林科技大学教授蔡宇良强调，栽培方式应与果园机械相配套，超细长纺锤形樱桃园比较适合机械作业。他提倡采用振动式机械采收甜樱桃，即通过机械抓住树体主干摇晃，使果子掉落到网中。但推广这种采摘模式，育种目标要有所调整，应选育成熟时果柄和果实容易分离的品种。他还说，“设施大棚机械是未来机械化研究的全新领域，樱桃设施栽植不受地域限制，具有防雨、防霜冻、防冻害的功能，经济效益高，但同时也对机械化提出了更高的要求。”

多方协调为果园机械化保驾护航

“农机装备技术大都掌握在大专院校和科研院所手中，如何将这些技术综合利用并推广好，是下一步发展的关键。”农业农村部南京农业机械化研究所研究员肖宏儒表示。

要解决果园机械化难题，华南农业大学教授杨洲提出要从“园、树、机、人、化”五个方面着手。园即果园，加强标准化果园建设，对老旧果园进行改造，为机械作业创造条件；树即果树，培育标准化果树（矮化、成型），规范果树栽培；机即机械，加快果园机械研发，提高果园机械的适用性和机械装备的可靠性；人即农户，通过机械化现场示范，对果农进行培训服务；化即社会化，发展适度规模经营，加大农机购置补贴力度，提供社会化的作业服务，并总结推广有效模式。

河北中农博远农业装备有限公司林果装备事业部部长杨胜南也有自己的心得：国外在果园机械方面起步较早，涵盖机型种类比较齐全。国内果园的种植方式、果树修剪方式等并不适合果园机械的使用。“因此在引进国外先进果园机械设备的同时，需要做好消化吸收工作，以避免机具适应性不强。”他说，这更需要农机企业针对我国果园种植特点，研制开发适应国内果园状况的全程、高效机械设备。今后果园装备的发展方向，将是管理信息化、作业智能化、生产过程数字化和经营服务网络化。

“除此之外，果园机械要想持续稳定发展，就需要有稳定的质量，关键是基础零部件质量的提高。比如果园风送式喷雾机的隔膜泵、喷头，果园作业平台的驱动车桥、操控系统等部件。”杨胜南说。

©来源：农民日报