煙臺市果園生產機械化發展分析

　　[摘要]描述煙臺市果園及其機械化發展現狀，并查找現階段果園機械化的不足，通過分析與對比國內外果園機械化發展狀況，結合煙臺市實際，探析煙臺市果園機械化發展的方向與發展的對策。

　　[關鍵詞]果園機械化;現狀及進展;發展對策

　　0引言

　　果業是農業的重要組成部分，加快果業建設是保障國家糧食安全的重要補充，是農民增收致富的新亮點，也將會有力地引領農業發展方式轉變、促進農業競爭力提升、支撐生態文明建設，對于實現全面建成小康社會目標發揮至關重要的作用。近年來，隨著經濟社會發展、城鎮化建設、農業產業結構調整和供給側改革的逐步推進，生產成本逐年提高，已經成為制約果品產業進一步發展的重要因素，必須從全局和戰略高度，充分認識加快果業建設的重要性和緊迫性，提升果業生產機械化水平，對果業發展的提質增效發揮著不可替代的巨大促進作用。是提升果業綜合生產能力的關鍵措施，也是提高果農生活水平的有力保障。

　　農藝師論文投稿刊物：《煙臺果樹》(季刊)創刊于1980年，由煙臺市農科院果樹科學研究所主辦。《煙臺果樹》發行量大(年發行16萬冊),覆蓋面廣,讀者遍及全國各地,是交流果樹信息的理想媒體。歡迎各地種苗、農藥、肥料、農機具等生產、經銷部門發布廣告。同時須提供有關證明文書。

　　1國際果業生產機械化現狀

　　國際上，果業機械的研究已有一百多年歷史,果業機械最初的研究是從防治病蟲害的噴霧器開始的。19世紀中葉，法國首先使用噴霧器防治葡萄病蟲害。20世紀40年代，歐洲各國將大田使用的拖拉機和配套農機具經改造后用于果園作業。其后又相繼研制了多種果園專用的動力機械和作業機械。目前，美國、德國、澳大利亞、日本等國的果園成產機械化程度較高且果園種植前已經考慮果園機械化作業要求，果園機械化發展總體已經較為成熟。

　　1.1國外果園動力機械

　　歐美等國家的果園作業空間相對開闊，相關大型果園機械一般為懸掛式或牽引式機具，針對普遍采用矮砧栽培模式果園研發的自走式跨行作業機械，不僅便于操作，而且容易實現一機多用，但機具造價相對較高。

　　1.2國外果園開溝施肥機械

　　歐美國家對果園施肥相當重視，固體廄肥多經過處理，以液態施用較多，肥料裝入可自動傾斜的肥料箱內，靠自重流到肥料箱輸送鏈上，再通過輸送鏈落入開溝器開的溝內，并用覆土鎮壓器覆土。發達國家果園基本采用標準化的規模種植，行間空間寬敞，地頭預留行車道使得大型農機具可在田間順利通過，因此國外的果園開溝機、施肥機以大中型為主，配合大功率拖拉機作業效率極高，但價格昂貴且不適應我國果園現行的種植模式。

　　1.3國外果園植保機械

　　美國、歐洲、日本各國在果樹種植、修剪時已經考慮到機械化作業要求，果樹的株、行距及樹形大小規范統一，植保作業基本上由拖拉機配套或自走式風送式噴霧機完成，無人駕駛果園植保噴霧機應用廣泛。果樹仿形低量施藥的果園植保噴霧機以及循環植保噴霧機發展迅速，裝備多樣化，適合多種作業需求，在提高農藥有效利用率、減少農藥施用量，避免農藥對操作人員危害等方面效果明顯。

　　1.4國外果園采摘機械

　　美國、法國、英國等發達國家對果園采摘機械的研究已有近80年的歷史，先后研究開發了拖拉機驅動的振搖式采摘機、使用動力驅動橡膠棒沖撞果枝振落果實的撞擊式果園采摘機，此類采摘機械雖然作業效率極高，但是所采摘的果實因為外觀破損較嚴重,且因破損引起果肉的氧化變味，僅僅只能用來釀果酒。為保證果實外觀的完美同時減輕繁重的手工采摘作業，國外開始大量研究果園采摘機器人。但由于工作環境的復雜性和不確定性，目前果園采摘機器人的智能化水平距離實用化和商品化還有一定距離，主要問題是其靈巧性有待提高，果實采摘周期較長，果實識別率偏低，制造成本過高。

　　1.5國外果園灌溉機械

　　目前國外果園主要應用微灌和噴灌并普遍采用自動控制及智能控制技術，對灌溉水量、均勻度實現精量控制，達到了高效、高產和高品質的效果。對由傳統的豐水高產型灌溉轉向節水優產型灌溉和提高水分利用效率起到了極大的促進作用，并產生了顯著的經濟、社會和生態效益。

　　2煙臺市果業生產機械化現狀與進展

　　果業是煙臺市優勢特色產業之一，是農民增收的主導產業。其中，煙臺蘋果更是煙臺市一張引以為傲的城市名片，區域品牌，享譽全國，蜚聲海外。煙臺統計信息網今年發布的煙臺市年國民經濟和社會發展統計公報以及煙臺農業信息網發布的相關統計數據，煙臺市總耕地面積44.67多萬hm2，其中水果栽培面積26.67多萬hm2，果品總產量達到650多萬t。蘋果種植面積18多萬hm2，產量500多萬t，占全國19%，是全國蘋果重要出口基地之一。

　　做大做強果業生產，提升果品質量和生產機械化水平是關鍵。因此，因地制宜地發展果業機械化是推進煙臺市果業發展的重要支撐。果業機械化生產現狀。隨著我市果業產業的快速發展，果業機械化生產也得到了較快的發展。截止目前，全市從事果品運輸、果園生產的拖拉機、田園管理機、中耕除草機等達到13萬臺，排灌機械14萬臺(套)，灌溉面積175萬畝;植保機械9萬臺。其中，新式煙霧機2萬臺，植保機械化基本達到100%;果品選果、洗果、打蠟機械達到1036臺;建有果品儲藏保鮮庫1348座，儲藏能力達342萬t;果汁、果脯、果酒、果醋等加工企業161家，加工能力達475萬t;引進、示范、推廣的太陽能殺蟲燈、起苗、嫁接、樹枝修剪、節水灌溉、水肥一體化等機械化技術也取得了一定的效果，機械化程度穩步提升。

　　2.1果園剪枝機械

　　傳統果樹修剪主要憑借凳子、梯子進行人工修剪，效率低、質量差、勞動強度高且作業具有一定危險性。目前常見的小型手持背負式剪枝機一般以汽油機作為動力源，以液壓傳遞動力，帶動鋸鏈或鋸片進行作業，對于提高生產效率起到一定促進作用。煙臺市農業機械科學研究所針對規模化種植的葡萄園研發出一款車載式葡萄夏季剪枝機。該機具可以一次完成一行葡萄三面修剪作業，是人工作業效率的50多倍，研究的單行三面旋刀機械化修剪葡萄夏季葉幕技術達到國內領先水平，機具填補國內空白，并具有較高的推廣應用價值。

　　2.2除草機械

　　目前煙臺市較為常見的除草機械一般可分為圓盤式除草機、滾刀式除草機和往復式割草機。其中圓盤式除草機工作速度快、除草效率高。往復式割草機依靠切割器上的動刀和定刀的相對剪切運動切割果園雜草，割茬較為整齊。滾刀式除草機則利用滾刀旋轉帶動草莖相對轉動實現割草，在作業過程中可以有效破碎土塊，增強土壤透氣性。煙臺市農業機械科學研究所研制的果園株間及根部除草機，采用了自動避讓功能的幅寬可調鏟式松土與除草機構，解決了不同品種、不同生長期、不同生產模式下果樹行內、株間及根部的雜草清除、松土保墑等機械化關鍵技術難題。創新采用液壓觸碰式避讓機構，避免了株間除草時除草鏟割傷樹干，可一次性完成行間和株間除草。煙臺市農業機械科學研究所研制的智能遙控式果園割草機，作業效率高，省工省時，可采用遙控和駕駛兩種操作方式，針對丘陵山區果園特點采用履帶式設計，通過性好。

　　2.3植保機械

　　目前常見的植保機械主要有噴霧機、彌霧機、注液機等。煙臺市農業機械科學研究所研制的果園遙控打藥機，采用了履帶式設計，全液壓無級變速動力設計，配備了具有啟停、速度控制、噴霧高度等動態管理功能的無線射頻控制平臺，實現了果園植保作業的遠程控制，節省農藥近30%，減少了藥物對人體的傷害。

　　2.4果園作業平臺

　　果園作業平臺是果園管理環節常用的機械，可以搭配人工進行采摘、剪枝等半自動化作業，比較常見的升降作業平臺有伸縮式、折臂式、剪叉式等。煙臺市農業機械科學研究所研制的履帶自走式果園采摘多功能綜合作業平臺，采用電池作為動力，綠色環保，實現零污染排放，履帶式設計，具有較好的通行性和適應性;具有高效的功能多樣化設計，采摘及其他作業效率可達到人工的4~6倍，推廣應用前景廣闊。

　　2.5果園水肥一體化裝備

　　水肥一體化技術是將灌溉與施肥融為一體的農業新技術，是借助壓力系統(或地形自然落差)，將可溶性固體或液體肥料與灌溉水一起,通過可控管道系統供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時、定量，浸潤作物根系發育生長區域。通過檢測土壤含水量等重要參數，由電腦等智能終端控制可以實現根據不同的作物的需肥特點、土壤環境和養分含量狀況、作物不同生育期的需求，把水分、養分定時定量，按比例直接提供給作物。該技術易于與物聯網、大數據等技術結合實現對果園內土壤水分智能檢測與智能灌溉，農戶通過手機App等智能終端即可對果園進行遠程監視與操控，使果園管理工作省心省力又可達到節水節肥目的，具有較為廣闊的發展與推廣前景。

　　3我市果園生產機械化存在的主要問題

　　隨著煙臺市果園種植面積的不斷擴大，種植水平的不斷提升，水果產量與質量節節攀升，其知名度與影響力與日俱增。但相比開闊的平原地區，果園多位于丘陵山區的煙臺市，果園機械開發研究和推進機械化作業的難度較大，加之果園機械研究起步晚，果園機械化基礎差，果園生產機械化程度普遍偏低，果園機械及其設施技術發展水平比較落后。很多用工量多、勞動強度大、時效性強的作業環節都未能很好地實現機械化作業，占用了大量勞動力，影響了果品的品質和產量，制約了果園生產率的進一步提高。

　　3.1自然條件和種植模式制約了果園生產機械化的發展

　　果園種植經營現在基本上處于以家庭為單位，一家一戶分散經營的狀態，農戶果園面積一般在0.07~1.00hm2不等，多以獨立狀態分布，分戶地塊較小，路況較差。傳統的種植模式和修剪方式使得果樹多為喬砧大冠，樹形高大，果林郁閉，成齡果樹冠間基本沒有作業空間，農機與農藝的結合度松散甚至脫節。與國外整齊劃一，種植規范的大型莊園基地相比，差距明顯。即使盲目引進國外先進果園機械設備也只會落得不接地氣，水土不服。大中型果園機械無法進地作業，只能人工作業，嚴重制約了果園機械化生產的推廣和使用。

　　3.2果業生產機械化發展不充分，不平衡

　　果業生產機械化研發起步較晚，致使果園機械化生產存在缺鏈、不完善等問題。現有的果園機械，如專用栽植機械、果品分級打蠟機械和國外引進的氣動修剪機等，因成本較高、作業功能單一、利用率較低等原因，影響了果農購置使用。果園機械發展的不充分和不平衡還突出表現在各農機廠家只愿意一味追求技術相對更成熟，利潤空間更大的一些機械化環節。對于一些需求迫切而又技術含量要求高的機械化環節，畏手畏腳，不愿輕易“試水”，導致該部分機械化環節無人問津，部分已經解決的機械化環節低水平重復投入與盲目跟進現象比較嚴重。

　　3.3果園現行植保噴藥技術落后，新技術銜接乏力

　　果園病蟲害防治藥劑類型多為液體、粉狀，所用植保機械多為手動式，背負式和擔架式噴霧、噴粉機械，年噴藥次數10-15次，多數噴霧機跑、冒、滴、漏現象嚴重，藥液有效利用率不足30%，浪費較多，不僅造成了嚴重的農藥殘留和環境污染，而且直接傷害了操作者的身體健康，果農中毒傷亡事故時有發生。近幾年推廣使用的煙霧機、彌霧機因其作業效率高、效果好、成本低，備受果農青睞。最新的多旋翼航空植保無人機作業不僅可節省使用農藥20%以上，藥效可提高30%以上，且不會對損害操作者身體健康，得到了不少關注，但是由于對果園面積規模和操作者技術水平有較高要求且價格昂貴，載藥量不足和續航時間較短等技術瓶頸問題有待進一步解決，使其推廣過程艱難而緩慢。

　　3.4農村勞動力不足，老齡化嚴重，農戶觀念落后

　　以蘋果為例，截至目前，全市蘋果種植戶79.65萬戶，果農人數171.45萬人，與往年相比，在種植面積增加了2.4萬hm2情況下，種植戶減少了15460戶，果農減少了12.86萬人;另一方面，從業人員呈嚴重的老齡化趨勢。目前全市60歲以上的果農約39.98萬人，占從業人員的23.3%;40歲以下人員16.98萬人，僅占9.9%。

　　50歲以上的果農占2/3以上。有專家曾表示，如果沒有新鮮勞動力的注入，再過幾年，煙臺蘋果將面臨無人來種的局面。另外，廣大果農雖然對使用果園機械作業熱情比較高，但觀念還存在很大程度上的偏頗與落后，而且大部分農戶對于果園機械的維護保養觀念也及其淡薄，很多機具使用不到一年甚至只有幾個月就因為維護保養的不到位而棄置田間。

　　4果園生產機械化發展的對策及建議

　　發展果園機械化生產技術，要堅持園藝和機械相結合的原則，圍繞苗木培育、果樹栽植、果園管理(施肥、灌溉、除草、修剪、病蟲害防治等)到枝葉修剪和果實采摘、儲藏、加工等環節，系統全面地發展配套機械化生產技術。針對果園栽培與管理現狀，要提高果園機械化水平，必須抓好傳統果園的機械化技術提升、新建果園與機械技術結合、果農機械技術培訓和國家農業機械補貼等優惠政策等工作。

　　4.1傳統型果園進行機械選型和技術提升

　　從園藝角度出發，要盡量改良果園環境，使果園行間能夠適合小型機具穿行作業。一是選型推廣或研發樹下作業的小型機具，如開溝施肥機、除草割草機、土壤改良和施基肥機械;二是改進原來的農藥噴施機具，推廣使用煙霧機、彌霧機等穿透性好的施藥機械;三是開發果實采收、修剪用自動升降裝置，消化吸收氣動中高枝修剪器械等;四是推廣普及果品深加工機械，因地制宜地建設一批高質量、高水平的果品深加工企業，提高果品產業化進程，拓寬農民增收渠道。

　　4.2新建果園要充分考慮機械作業空間

　　新建果園建設應從以下兩點出發：一是規模，要加大各種果園種植基地建設，培養壯大果品龍頭企業;按照“依法、自愿、有償”原則，引導農村土地向示范園區、示范基地適度集中，拓展果園種植面積，對于散戶集中的區域，大力發展農村專業經濟合作組織，推進土地合作制、股份制，引導果農通過土地、資金、設施等入股形式，將一家一戶的分散經營集中到龍頭企業、合作社、專業大戶和家庭農場，形成一定集中連片的經營規模。二是規劃，果樹矮砧種植模式取代傳統喬砧種植模式，健全完善由主路、支路和田間作業道路組成的道路系統，主路寬度應當在5-7m，支路寬度應當在4-5m，田間作業道路一般應當在2m左右，且主路應當與公路相通。果園密度應當保持株行距2.5m×4.5m左右，并預留地頭空間，充分保證機械化作業的空間。

　　4.3加強果園生產機械化教育與培訓

　　一是要對農機專業技術人員采用走出去、請進來的辦法，加強業務培訓和交流學習，為全面提高果園生產機械化水平提供科技支撐;二是采取多種形式方式對果園機械知識進行技術培訓或輔導，讓廣大果農跟上果園機械化的潮流與趨勢，以往只管種不管收的粗放管理模式將來是沒有出路的，只有摘到手里并賣出去的果實，才能帶來真正的收益，然后進一步使其了解機械供應市場和現有可選用的機型，對購買使用的機具達到“懂原理構造、會維修保養、能熟練操作”，解決因選型不當或者操作不當而導致機械故障或傷人事故的發生;三是要合理設置農機修配網點，確保機械故障能及時得到維修。

　　4.4加大果園生產機械化科研開發力度

　　對于一些亟待解決，而又利潤空間相對較小，研發難度相對較大的機械化環節，政府應加大科研投入，公益類科研單位更要勇于挑起自己的重任，組織開展科研攻關，通過新技術、新產品的引進、吸收和研發升級，逐步解決果園生產關鍵環節機械化作業難題，實現單純靠人力作業向機械化、半機械化作業的轉變。建設林果生產機械化示范園區，充分發揮政府部門財政投入的強大引導作用，購機補貼政策向果園生產機械傾斜，加快新機具的推廣應用，發揮輻射帶動作用，全面提升我市果園機械化作業水平。

　　5結語

　　果園機械化水平低是制約煙臺市果園產業進一步發展的瓶頸，實現果園機械化作業是果園產業提質增效、轉型升級極為迫切的任務之一。科研院所、高等院校、農機生產企業及農機技術推廣機構應進一步密切合作，基于煙臺市果園地形特點以及現行栽培種植模式，因地制宜地發展多樣化果園作業機械，力爭實現果園產業全程機械化。

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　　作者：尚忠，錢棟偉，王小凱，李春燕，孫奎軍

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