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發展果園機械化,路在何方?
我國是世界上**大的水果消費國,近年來水果種植面積和產量也穩居世界第一。但與果業大國不相適應的是,我國果業的平均綜合機械化率不到30%,無法滿足現代果業發展的需要。具體來看,問題主要表現為:農機農藝融合不夠,果園建設布局不規范,缺乏適用的果園機械,機械裝備質量不穩,有些裝備利用率較低,機械的經濟性不夠等等。
導致這一現狀的原因,一方面是長期以來我國整個農機行業研發、生產和推廣的重點都集中在小麥、玉米、水稻等主要糧食作物上,對果園機械領域的關注和投入較少;另一方面,我國果樹主要種植區在山區丘陵地帶,地塊小而分散,種植結構復雜、品種多。“先天不足”的自然條件嚴重制約了丘陵山區果園機械化的發展。再加上各地的地理條件和種植模式千差萬別,農藝與農機相脫節,現有的普通農機和少量果園機械難以適用于大多數的果園。
01宜地化機械研發應成為常規
當前,山地果園的運送還是以人力為主,機械化水平較低。要解決山地果園機械化問題,首先就要解決運輸機械化。記者了解到,國家柑橘產業技術體系成立以來,機械(化)研究室華南農業大學和華中農業大學團隊,針對山地果園農資和果實主要靠肩挑、背簍背,勞動強度大、效率低等現狀,研制了鏈式索道、雙軌、單軌、無軌、輪式和履帶式的山地果園系列運輸機。已在廣東、江西、福建、廣西等12個省(市、自治區)進行了試驗示范。結果表明,上述運輸機能分別適應不同地形、地貌的山地柑橘果園,運輸肥料和果實等,軌道運輸機還可搭載噴霧機、果枝修剪機等作業機械實現綜合利用。
比如鋼絲繩牽引式雙軌運輸機,“其由電機帶動,軌道運行速度可達每秒0.6米,**大爬坡度為40度,功率2.2千瓦電機載重量為300公斤,5.5千瓦電機載重量為600公斤。”華南農業大學教授李震介紹說,單向牽引式可實現大坡度的上下坡,雙向牽引式克服了單向牽引式下坡依賴重力的缺點,擺脫了坡度對安裝的限制,可實現大坡度和小坡度的上下坡。該運輸機的軌道可拆裝,支撐腳高度能調整,腳掌能仿形,從而適應山地果園的地形地貌,利用率高,保管方便。可通過手控或遠程遙控,控制載物滑車運行與停止,實現定點裝卸。除此之外,還擁有能防止鋼絲繩斷繩、松弛、滑車超載等多種安全保護裝置。目前該類型機械已推廣應用。
在植保作業方面,目前山地果園噴藥主要面臨壓力不均衡的難題。李震團隊研發出的山地橘管道恒壓噴霧系統,針對管道噴霧中藥液壓力隨作業人數不同而改變的問題,利用管道壓力閉環反饋控制與調節,保證噴霧霧滴質量。控制程序中設計的軟件,可防止管道噴霧中發生爆管,避免農藥浪費。且噴藥自動化程度和效率高,可實現藥、肥、水一體化施用。
“我們研發的遙控噴霧技術,使得無線電及功率放大,解決了山地果園中果樹對控制信號的遮擋問題。”李震介紹說,噴霧作業人員佩戴遙控器后,就可以遠程操控電動噴霧機,不必頻繁操縱交流電源,保障了人員的安全用電。其中的一個裝置還能避免因觸點接觸不良,造成的電動噴霧機誤啟停問題。
02農機與農藝融合是果業機械化的基礎
“不同的水果品種、種植模式、地域土壤狀況,對機械化生產的要求都不一樣。比如我國葡萄主要有7大產區,每個產區的品種都不同,種植模式也分為V型栽培、棚架栽培、單籬架栽培等。同樣的品種在新疆等高緯度地區,冬季需要把藤蔓解下后挖溝埋起來,春季再重新挖出來綁上架,氣溫高的地方則不需要。”中國農業大學工學院教授徐麗明說,“果園機械如何適應農藝的要求?農機與農藝的融合是一個很大的挑戰。”
華南農業大學教授洪添勝認為,“要選育與省力化、機械化相適應的矮化、少修剪、抗病蟲害、耐寒耐旱的水果品種;新建果園、老果園改造和標準化果園建設中要考慮機械與設施的應用,農機與農藝的融合,如行間距要寬,留出足夠的作業空間,要配套耕作道、電力設施等;研發先進適用的傻瓜型、可靠耐用與輕簡化的果園機械。”
對于櫻桃園,西北農林科技大學教授蔡宇良強調,栽培方式應與果園機械相配套,超細長紡錘形櫻桃園比較適合機械作業。他提倡采用振動式機械采收甜櫻桃,即通過機械抓住樹體主干搖晃,使果子掉落到網中。但推廣這種采摘模式,育種目標要有所調整,應選育成熟時果柄和果實容易分離的品種。他還說,“設施大棚機械是未來機械化研究的全新領域,櫻桃設施栽植不受地域限制,具有防雨、防霜凍、防凍害的功能,經濟效益高,但同時也對機械化提出了更高的要求。”
03多方協調發力為果園機械化保駕護航
“農機裝備技術大都掌握在大專院校和科研院所手中,如何將這些技術綜合利用并推廣好,是下一步發展的關鍵。”農業農村部南京農業機械化研究所研究員肖宏儒表示。
要解決果園機械化難題,華南農業大學教授楊洲提出要從園、樹、機、人、化五個方面著手。園即果園,加強標準化果園建設,對老舊果園進行改造,為機械作業創造條件;樹即果樹,培育標準化果樹(矮化、成型),規范果樹栽培;機即機械,加快果園機械研發,提高果園機械的適用性和機械裝備的可靠性;人即農戶,通過機械化現場示范,對果農進行培訓服務;化即社會化,發展適度規模經營,加大農機購置補貼力度,提供社會化的作業服務,并總結推廣有效模式。
河北中農博遠農業裝備有限公司林果裝備事業部部長楊勝南也有自己的心得:國外在果園機械方面起步較早,涵蓋機型種類比較齊全。國內果園的種植方式、果樹修剪方式等并不適合果園機械的使用。“因此在引進國外先進果園機械設備的同時,需要做好消化吸收工作,以避免機具適應性不強。”他說,這更需要農機企業針對我國果園種植特點,研制開發適應國內果園狀況的全程、高效機械設備。今后果園裝備的發展方向,將是管理信息化、作業智能化、生產過程數字化和經營服務網絡化。
“除此之外,果園機械要想持續穩定發展,就需要有穩定的質量,關鍵是基礎零部件質量的提高。比如果園風送式噴霧機的隔膜泵、噴頭,果園作業平臺的驅動車橋、操控系統等部件。”楊勝南說。
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