我國是世界上最大的水果消費(fèi)國,，近年來水果種植面積和產(chǎn)量也穩(wěn)居世界第一,。但與果業(yè)大國不相適應(yīng)的是，我國果業(yè)的平均綜合機(jī)械化率不到30％,，無法滿足現(xiàn)代果業(yè)發(fā)展的需要,。具體來看，問題主要表現(xiàn)為：農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合不夠,，果園建設(shè)布局不規(guī)范,，缺乏適用的果園機(jī)械，機(jī)械裝備質(zhì)量不穩(wěn)，有些裝備利用率較低,，機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性不夠等等,。
導(dǎo)致這一現(xiàn)狀的原因，一方面：長期以來我國整個(gè)農(nóng)機(jī)行業(yè)研發(fā),、生產(chǎn)和推廣的重點(diǎn)都集中在小麥,、玉米、水稻等主要糧食作物上,，對果園機(jī)械領(lǐng)域的關(guān)注和投入較少,；另一方面：我國果樹主要種植區(qū)在山區(qū)丘陵地帶，地塊小而分散,，種植結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、品種多。“先天不足”的自然條件嚴(yán)重制約了丘陵山區(qū)果園機(jī)械化的發(fā)展,。再加上各地的地理?xiàng)l件和種植模式千差萬別,，農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)相脫節(jié)，現(xiàn)有的普通農(nóng)機(jī)和少量果園機(jī)械難以適用于大多數(shù)的果園,。
宜地化機(jī)械研發(fā)應(yīng)成為常規(guī)
當(dāng)前,，山地果園的運(yùn)送還是以人力為主，機(jī)械化水平較低,。要解決山地果園機(jī)械化問題,，首先就要解決運(yùn)輸機(jī)械化。記者了解到,，國家柑橘產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系成立以來,，機(jī)械（化）研究室華南農(nóng)業(yè)大學(xué)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)，針對山地果園農(nóng)資和果實(shí)主要靠肩挑,、背簍背,，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低等現(xiàn)狀,，研制了鏈?zhǔn)剿鞯?、雙軌、單軌,、無軌,、輪式和履帶式的山地果園系列運(yùn)輸機(jī)。已在廣東,、江西,、福建,、廣西等12個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）進(jìn)行了試驗(yàn)示范。結(jié)果表明,，上述運(yùn)輸機(jī)能分別適應(yīng)不同地形,、地貌的山地柑橘果園，運(yùn)輸肥料和果實(shí)等,，軌道運(yùn)輸機(jī)還可搭載噴霧機(jī),、果枝修剪機(jī)等作業(yè)機(jī)械實(shí)現(xiàn)綜合利用。
“比如鋼絲繩牽引式雙軌運(yùn)輸機(jī),，其由電機(jī)帶動(dòng),，軌道運(yùn)行速度可達(dá)每秒0.6米，最大爬坡度為40度,，功率2.2千瓦電機(jī)載重量為300公斤,，5.5千瓦電機(jī)載重量為600公斤。”華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李震介紹說,，單向牽引式可實(shí)現(xiàn)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(diǎn)，擺脫了坡度對安裝的限制,，可實(shí)現(xiàn)大坡度和小坡度的上下坡,。該運(yùn)輸機(jī)的軌道可拆裝，支撐腳高度能調(diào)整,，腳掌能仿形,，從而適應(yīng)山地果園的地形地貌，利用率高,，保管方便,。可通過手控或遠(yuǎn)程遙控,，控制載物滑車運(yùn)行與停止,，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)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(hù)裝置,。目前該類型機(jī)械已推廣應(yīng)用,。
在植保作業(yè)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(tuán)隊(duì)研發(fā)出的山地橘管道恒壓噴霧系統(tǒng),，針對管道噴霧中藥液壓力隨作業(yè)人數(shù)不同而改變的問題，利用管道壓力閉環(huán)反饋控制與調(diào)節(jié),，保證噴霧霧滴質(zhì)量,。控制程序中設(shè)計(jì)的軟件，可防止管道噴霧中發(fā)生爆管,，避免農(nóng)藥浪費(fèi),，且噴藥自動(dòng)化程度和效率高，可實(shí)現(xiàn)藥,、肥,、水一體化施用。
“我們研發(fā)的遙控噴霧技術(shù),，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(yè)人員佩戴遙控器后,，就可以遠(yuǎn)程操控電動(dòng)噴霧機(jī)，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(gè)裝置還能避免因觸點(diǎn)接觸不良，造成的電動(dòng)噴霧機(jī)誤啟停問題,。
農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合是果業(yè)機(jī)械化的基礎(chǔ)
“不同的水果品種,、種植模式、地域土壤狀況,，對機(jī)械化生產(chǎn)的要求都不一樣,。比如我國主要有7大葡萄產(chǎn)區(qū)，每個(gè)產(chǎn)區(qū)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(qū),，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(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院教授徐麗明說，“果園機(jī)械如何適應(yīng)農(nóng)藝的要求,？農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的融合是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),。”
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授洪添勝認(rèn)為，“要選育與省力化,、機(jī)械化相適應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)化果園建設(shè)中要考慮機(jī)械與設(shè)施的應(yīng)用，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的融合,，如行間距要寬，留出足夠的作業(yè)空間,，要配套耕作道,、電力設(shè)施等；研發(fā)先進(jìn)適用的傻瓜型,、可靠耐用與輕簡化的果園機(jī)械,。”
對于櫻桃園，西北農(nóng)林科技大學(xué)教授蔡宇良強(qiáng)調(diào),，栽培方式應(yīng)與果園機(jī)械相配套,，超細(xì)長紡錘形櫻桃園比較適合機(jī)械作業(yè)。他提倡采用振動(dòng)式機(jī)械采收甜櫻桃,，即通過機(jī)械抓住樹體主干搖晃,，使果子掉落到網(wǎng)中。但推廣這種采摘模式,，育種目標(biāo)要有所調(diào)整,，應(yīng)選育成熟時(shí)果柄和果實(shí)容易分離的品種。他還說,，“設(shè)施大棚機(jī)械是未來機(jī)械化研究的全新領(lǐng)域,，櫻桃設(shè)施栽植不受地域限制，具有防雨,、防霜凍,、防凍害的功能，經(jīng)濟(jì)效益高,，但同時(shí)也對機(jī)械化提出了更高的要求,。”
多方協(xié)調(diào)為果園機(jī)械化保駕護(hù)航
“農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)大都掌握在大專院校和科研院所手中，如何將這些技術(shù)綜合利用并推廣好,，是下一步發(fā)展的關(guān)鍵,。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究員肖宏儒表示。
要解決果園機(jī)械化難題,，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授楊洲提出要從“園,、樹、機(jī),、人,、化”五個(gè)方面著手。園即果園,，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化果園建設(shè),，對老舊果園進(jìn)行改造,，為機(jī)械作業(yè)創(chuàng)造條件；樹即果樹,，培育標(biāo)準(zhǔn)化果樹（矮化,、成型），規(guī)范果樹栽培,；機(jī)即機(jī)械,，加快果園機(jī)械研發(fā)，提高果園機(jī)械的適用性和機(jī)械裝備的可靠性,；人即農(nóng)戶,，通過機(jī)械化現(xiàn)場示范，對果農(nóng)進(jìn)行培訓(xùn)服務(wù),；化即社會(huì)化,，發(fā)展適度規(guī)模經(jīng)營，加大農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼力度,，提供社會(huì)化的作業(yè)服務(wù),，并總結(jié)推廣有效模式。
河北中農(nóng)博遠(yuǎn)農(nóng)業(yè)裝備有限公司林果裝備事業(yè)部部長楊勝南也有自己的心得：國外在果園機(jī)械方面起步較早,，涵蓋機(jī)型種類比較齊全,。國內(nèi)果園的種植方式、果樹修剪方式等并不適合果園機(jī)械的使用,。“因此在引進(jìn)國外先進(jìn)果園機(jī)械設(shè)備的同時(shí),，需要做好消化吸收工作，以避免機(jī)具適應(yīng)性不強(qiáng),。”他說,，這更需要農(nóng)機(jī)企業(yè)針對我國果園種植特點(diǎn)，研制開發(fā)適應(yīng)國內(nèi)果園狀況的全程,、高效機(jī)械設(shè)備,。今后果園裝備的發(fā)展方向，將是管理信息化,、作業(yè)智能化,、生產(chǎn)過程數(shù)字化和經(jīng)營服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化。
“除此之外,，果園機(jī)械要想持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,，就需要有穩(wěn)定的質(zhì)量，關(guān)鍵是基礎(chǔ)零部件質(zhì)量的提高,。比如果園風(fēng)送式噴霧機(jī)的隔膜泵,、噴頭，果園作業(yè)平臺的驅(qū)動(dòng)車橋,、操控系統(tǒng)等部件,。”楊勝南說,。