王忠和 王忠财
1)山东省烟台市果茶工作站·264008 2)山东省莱州市农业机械有限公司
关于发展果业机械化的问题
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1)山东省烟台市果茶工作站·264008 2)山东省莱州市农业机械有限公司
近年来,我国以矮砧苹果栽培为代表的果树集约化生产经营正在蓬勃兴起,然而果业机械化的严重滞后,却成了现代果业发展的重要障碍之一,因此加速发展果园机械化势在必行。
果业机械化是指运用先进适用的果业机械,装备改善果业生产经营条件,不断提高果业的生产技术水平和经济效益、生态效益的过程。随着我国现代化和城市化的发展,已不可避免地产生了果业劳动力老化和劳动力价格上涨的现象,这就迫切需要我们在果业生产上大力推进机械化管理。
发展果业机械化是我国果业发展的必经之路。果业现代化最根本是要实现果业技术集成化、劳动过程机械化和生产经营信息化,在技术上采用现代的生物技术和机械技术装备果业,其作用主要是节约劳动时间,提高工效,提高土地生产率,促进果品安全、优质、高效生产。果业机械化是现代果业的主要生产方式和重要标志,发达国家的经验表明,农业现代化的实现均以农业生产实现机械化为前提。实现果业机械化,可以节省果园劳动力,减轻果农劳动强度,降低果品生产成本,推广现代果业技术,促进果业集约生产经营,提高果业劳动生产率,增强克服自然灾害的能力。
发展果业机械化是发展农村经济的迫切需求。一是可以大大降低果业生产成本,直接创造财富。实行机械化作业,既能够增加果品产量,提高果品品质,还能够节约水、肥料、人工等生产要素投入,降低生产成本,实现农业的节本增效。二是可以促进农村劳动力稳定转移,拓宽果农增收渠道。要富裕农民,就要减少农民。果业机械化的发展,可极大地提高劳动生产率,高效率地完成果业生产,显著地替代农村劳动力。
发展果业机械化是提升果业综合生产能力的关键措施。我国果业生产力水平仍然落后,果园广泛使用的仍然是手工工具。我国果业劳动人口多,果园耕地过于分散,土地利用率低,农田基本建设较差。实现果业集约化生产,要求有更多的技术和资金的投入,亟待提升机械化水平。生产工具和基础设施的落后,使一些果业高新技术得不到有效采用,制约了土地生产率的进一步提高。只有大力推广果业机械化,才能改变生产力落后状态,有效地克服制约因素,使果业生产上一个新台阶。
发展果业机械化是提高果农生活水平的有力保障。可以把农民从土地中解放出来,彻底改变多数人靠土地吃饭的局面;把农业从传统的生产方式中解放出来,彻底改变靠人力、畜力为主的落后低效的生产方式;把农民从高强度的劳作中解放出来,彻底改变面朝黄土背朝天、日出而作、日落而息的生活方式。从近期来看,发展果业机械化可使果农解除繁重的体力劳动,增加收入,有助于果农身体健康、快乐工作与舒适生活。从长期来看,发展果业机械化可提高劳动生产率,逐步减少农业人口,为我国向非农业人口占多数的现代化工业国过渡创造条件。
我国果园机械发展的历史较短,20世纪50年代才推广使用手动喷雾器,20世纪60年代中期开始发展动力喷雾机。1970年以后,在引进国外机械的同时,陆续研制成功果树栽植挖坑机、果园中耕除草机、液压剪枝升降平台、果园风送弥雾机、果品收获机、果品分级清选机等,促进了果园机械化的发展。我国目前生产中,果园作业机械化程度仍然很低,果园多数农事作业均为人工劳动。果园喷药主要是人工喷雾器和机动喷雾器,还有的以农用三轮车为动力带动柱塞泵喷施农药。果园施肥多采用铁锹、镐等工具人工挖沟,少数果园采用挖穴机,或将肥施于地面再用小旋耕机旋搅。果园灌水为自备井取水或靠引水,少数果园靠天降雨实现浇灌,多采用畦灌或漫灌,很少使用滴灌节水设备。果园除草控草多采用人工中耕除草来完成,也有使用灭草剂或采用果园种草的方法控草,很少有果园采用除草控草的动力机具,生草果园割草主要用镰刀。修剪果树主要凭借凳子、梯子人工进行。肥料、果品等的运输多采用农用三轮车和手扶拖拉机等。果园的管理基本靠经验来实现,没有精准园艺装备来辅助决策。专门生产果树苗木的农户没有专用的苗圃机械,主要借助大田农用机具或人力工具进行苗圃管理作业。
意大利、法国等欧洲果园机械装备程度高。19世纪中叶,法国首先使用喷雾器防治葡萄病虫害。20世纪40年代,欧洲各国将大田使用的拖拉机和配套农机具,经改造后用于果园作业。20世纪60年代以来,果园机械发展较快,相继试制了多种果园专用的动力机械和作业机械,包括不同功率的果园拖拉机系列及其相应的配套机具,使果园生产由人力操作逐渐转向机械化操作。同时进行了适应果园机械化作业要求的果树育种和栽培方式的改革。欧洲目前生产中,由于劳动力成本很高,所以在育苗、建园、喷药、除草、施肥、灌溉、修剪、采收、分级、包装、贮藏等方面都不同程度地采用机械化操作。绝大多数果园上空都设有喷头,每行树树冠下部设有滴灌装置,利用电脑调控土壤、大气湿度,及时供给土壤水分和营养。果实采收全部利用采收机械,人工采摘后,随即在田间将果实放到传输机械上,经简单的机械清除果面尘埃后,自动输送到集装箱,然后运到冷库进行清洗包装,有效避免了人为损伤,确保了果品的商品质量。
果园机械一般分为动力机械和作业机械两大类。果园用动力机械主要是各种拖拉机、内燃机(柴油机、汽油机、煤气机等)、电动机等。专用的果园拖拉机有两种类型:一种类型的体形较矮、重心低、转弯半径小,适用于果树行间作业。另一种类型具有1 m以上的离地间隙,适用于跨越果树行间作业。果园作业机械主要有:果树苗圃机械、果树栽植挖坑机械、果园耕作机械、果园割草机械、果园施肥机械、果园灌溉机械、果树修剪机械、植物保护机械、葡萄埋藤机械、果品收获机械、果品分级清选机械、农用运输机械等。
3.1 果树苗圃机械包括播种、起苗、移栽等项作业使用的机械。果树苗圃播种机工作幅宽同苗床的宽度相适应,机器沿苗床行进而设有导向装置,其开沟、播种与覆土装置均与一般播种机相同。果树苗木出圃或假植时使用的起苗机,由拖拉机牵引或悬挂,作业时切开苗垄土垡并切断苗根和松碎土垡,然后由人工或机械从松碎的土垡中捡出苗木。小苗起苗机适宜于挖掘60 cm左右高、主根直径在2 cm以内的树苗,挖苗深度达32 cm。大苗起苗机的挖苗刀装在机架的一侧,上面没有横梁,以便使树苗顺利通过。
3.2 果园耕作机械果园耕作机械具有特殊结构或附加装置,其工作部件尽量靠近果树树干进行作业,或能同时进行果树行间及株间作业。一种是果园犁,在一般铧式犁的尾部,附装一组活动犁体,前端有一触杆,触杆同树干接触时,可使附装犁体提升绕过树干。另一种是果园偏置犁,犁体安装在偏牵引装置后面,使犁体能靠近果树耕作,耙的中心线偏离拖拉机的牵引线或悬挂点,可使耙片接近树干而拖拉机距树干较远。果园微耕机以小型柴油机或汽油机为动力,具有重量轻,体积小,结构简单等特点,配备相应农具可完成旋耕、犁耕、播种、抽水、喷药、发电和运输等多项作业。
3.3 果树栽植挖坑机械果树栽植挖坑机具有省力省时、操作简单、使用方便、成坑效率高、运行费用低等特点,适用于果树建园定植、果园挖坑追肥等作业。小型汽油挖坑机,由小型通用汽油机、超越离合器、高减速比传动箱及特殊钻具组成,适合于20°以下的坡地果树栽植。拖拉机挖坑机,设计合理,结构紧凑,使用灵活,操作方便,是果树挖坑建园的得力设备。
3.4 果园割草机械果园割草机又称除草机、剪草机等,是一种用于修剪果园行间草坪、植被等的机械工具。果园割草机是由发动机、行走轮、行走机构、刀盘、刀片、扶手、控制部分组成。按行进分:智能化半自动式拖行式、后推行式、坐骑式、拖拉机悬挂式等。
3.5 果园施肥机械主要为开沟、挖穴施肥机具和土壤施基肥机械。果园振动深松施肥机,适用于苹果、葡萄等果树土壤施用化肥、有机肥作业,施肥深度可以调节,能根据果树生长的不同要求把肥料送到根部,提高了果树对养分的吸收能力和肥料的利用率。果园深度开沟施肥机,采用圆盘旋转铣抛的开沟方式和“一级弧齿锥齿轮传动”系统,可对苹果、葡萄等果园进行开沟施肥,大大提高了生产力,减轻了果农劳动强度,其作业深度可达50 cm。
3.6 果园灌溉机械主要为农用水泵、节水灌溉设备和水肥一体化系统。农用水泵是输送液体或使液体增压的机械。节水灌溉设备是指具有节水功能,用于灌溉的机械设备的统称,其种类主要有喷灌式、微灌式、全塑节水灌溉系统。水肥一体化是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术,根据果树不同生长期需水、需肥规律和土壤状况,借助压力系统(或地形自然落差),将可溶性固体或液体肥料配兑成的肥液,与灌溉水一起通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量,浸润果树根系生长区域。
3.7 果树修剪机械果树修剪机主要有两类:整株几何修剪机,在拖拉机上安装可以上下升降、左右转动的外伸作业臂,臂端装有液压驱动的切割器,切割器有往复割刀式修剪机、旋转刀盘式修剪机和圆盘锯式修剪机等。单枝修剪机具,包括修枝剪、高枝剪、折叠刀式锯、动力圆盘锯和动力链锯等。自动升降作业台,是在农用拖拉机上装设由立柱和伸缩臂支承的作业台,可将修剪人员升运到需要的工位去进行修剪作业。
3.8 植物保护机械是用于防治为害植物的病、虫、杂草等的各类机械和工具的总称。植物保护机械通常指化学防治时使用的机械和工具,此外还包括利用热能、光能、电流、电磁波、超声波、射线等物理方法的机械和设备。植保机械的分类方法,一般按所用的动力可分为:人力(手动)植保机械、畜力植保机械、小动力植保机械、拖拉机配套植保机械、自走式植保机械、航空植保机械。按照施用化学药剂的方法可分为:喷雾机、喷粉机、土壤处理机、种子处理机、撒颗粒机等。自走式喷雾机有轮式和履带式,结构紧凑,动力强劲,操作方便,喷洒均匀,雾化状态好,喷洒幅度大,工作效率高,特别适合矮砧苹果基地、葡萄基地等集约化生产经营果园应用。
3.9 葡萄埋藤机械采用取土铲旋转挖土和抛土板抛土相结合的原理,克服生草果园不易取土的难题,从葡萄行中间(葡萄行距2.5~4.0 m)取土,并把土壤抛送到葡萄藤位置,不伤葡萄根系,土壤集中抛送最远距离1.5~2.5 m。
3.10 果品采收机械是利用气力或机械振动、机械撞击等方法使果实脱离果枝,落下的果实由设在树下的帆布带式、V形双收集面式或倒伞式接果装置承接。机械采果工效高,但果实损伤较大,只宜采收加工用果品,并需配备相应的运输、贮存和加工设施,使采收的果品得到及时处理。欧洲采收苹果是人工采摘,配合机械传送到集装箱。
3.11 果品分级清选机械在规模较大的选果场内,果品由分选、清选、表面干燥、药剂处理、装箱、称重、贴商标等工序组成流水作业线,其中除装箱一般由人工进行外,其余工序均由机械完成。果品分选机对采收后的果实按规定的标准进行挑选和分级。可分为三类:按尺寸分选,使果实沿着具有几种不同尺寸网格、筛孔或缝隙的分选筛面移动而分选。按重量分选,利用杠杆平衡原理而分选。按色泽分选,使果实逐个从电子发光点前通过而分选。
3.12 农用运输机械是将各种果园生产资料、果品和生活资料等从一个地点运送到另一个地点的交通工具。常用的农用运输机械有各种农用车辆、农用船舶和农用索道等。农用运输车是结构简单、行驶速度较低的自走式运输机械,主要用于田间运输。