梨园生产全程机械化农机农艺融合探析

邢台市农机技术推广站 吴风国 李卫平 马树新 王力涛

引言

威县地处河北省南部，隶属邢台市，区域处于黄河故道，因此土地主要由沙壤土构成。“威梨”历史悠久，晋代郭义恭创作的《广志》曰：吾威古巨鹿地也，古至今产佳梨，其名鸭子嘴者尤甘美。本境西区沙地产梨最多，每年贩运去天津者约百余万斤。自2013年以来，威县就立足于区域资源优势，大力发展绿色A级高效梨产业，在8年时间建成了11万亩的标准化优质梨生产基地，220个标准化梨园，引进了包括陕西海升集团、河北龙集等龙头企业40家，预计2021年梨果产量可达12万吨，总产值可达15亿元，“威梨”区域品牌被评为“河北省十佳农产品区域品牌”。威梨成为党的十九大和全国两会指定梨果。2020年9月河北省首届梨电商大会在威县成功举办，威县秋月梨、雪青梨、新梨七号分别荣获“梨王”称号。

除政策引导、品牌培育外，科技化支撑与标准化生产是“威梨”的制胜法宝之一。威县针对梨果产业制定了标准化建园“八大程序、三十道工序”，编制了《威县绿色A级梨产业标准化生产实施方案》和绿色A级梨果质量标准技术规程，探索实行“农机+农艺”全流程机械化应用，组建农机专业服务队，提升标准化建园、生产管理、梨果采摘、分级分拣等机械化水平和生产效率。下面，笔者将根据威县绿色A级梨生产管理技术规程，简单介绍下梨园生产全程机械化模式。

1 梨园生产全程机械化探析

1.1 建园

果园选址应当选择在无污染、生态环境良好的区域，附近不能有工业污染及城市生活垃圾区。根据情况，连片面积应在200亩以上。土壤最好是排水性良好且肥沃的沙壤土或者壤土。园区规划应当有防护林、道路、机井、排灌渠道、品种配置、生产用地、肥料场等。栽培密度应当适当放宽，以适宜农机设备进入，推荐值为1米×4米、2米×4米、1米×5米、2.5米×5米，移植时间应为秋季树叶脱落后至冰冻前或者春季解冻后至树木发芽前。机械挖沟可使用开沟器，深度80cm、宽80cm以施底肥使用，定植坑可适用挖坑机。修剪其他设施本环节不做探讨。

1.2 生草、覆草与刈割管理

实践证明，果园生草可改善土壤结构和理化性质，对于稳定梨园土壤表层温度和水分有非常大的好处，而且，果园生草还可改善果园小气候、增加土壤有机质含量，对于减少病虫害有着极佳的效果，从而改善果品品质。梨园生草品种应当选择有利于培肥地力，且与梨树没有共同的病虫害的矮秆作物。

梨园生草种植后，其管理手段主要是刈割，与传统除草不同，刈割主要是对植被进行修剪，而不是传统的“斩草除根”（类似于草坪修整），刈割后割下的草覆盖在表层以增加土壤有机质，生草则继续生长。生草刈割的工具主要是果园刈割专用割草机。目前来讲，果农使用较多的割草机主要可分为两种：一是中耕机，其作业后将会打乱土壤表层，地表植被将会被“斩草除根”，这种割草机只适合除杂草使用；第二种是旋转式割草机，及刈割专用割草机。

刈割专用割草机其工作部件主要由刀盘和刀片（部分机具会使用割草绳）组成，刀片在刀盘的带动下做平面旋转运动从而将地表生草“拦腰折断”。目前市场上主要的形式有：遥控式、坐骑式及悬挂式。遥控式割草机适合传统大树密植果园，由于树冠过大或坡度较陡，不适宜人工劳力或者拖拉机进入的果园使用，遥控式割草机遥控距离普遍在100米以上，由电力或者汽油机提供动力，价格适中，适合中小型果园使用；坐骑式割草机作业效率高于遥控式割草机，价格较高，适合中小型新型矮砧密植型梨园；悬挂式割草机与拖拉机悬挂配套使用，价格较为便宜，而且效率较高，还具有结构简单、维护方便的优势，适合中大型新型梨园使用。部分悬挂式割草机还有自助避障功能，可将果树株间的生草进行修剪，价格稍贵。

1.3 土地深翻

秋季落叶后到土壤封冻前，应当对梨园土壤进行一次深翻，深度在25厘米到30厘米即可，目前市场上大多数的液压翻转犁深度都可以达到要求，不过配套拖拉机动力要求较高；翻耕后还需动力驱动耙对土壤表层进行修整，此类机具较为成熟，本文不再赘述。

1.4 开沟施肥

施有机肥是果园管理当中重要的一环，施肥与果品质量有着直接的关系。梨园宜使用的有机肥为堆肥、沤肥、厩肥、沼气肥、绿肥、作物秸秆肥、泥炭肥、饼肥、腐殖酸类肥、人畜废弃物加工而成的肥料等，有机肥必须腐熟后使用。秋季施基肥一般在9月下旬或者采果后，以有机肥为主，可适当加入化肥，在距离树体一侧的行间中开50厘米宽、40~50厘米深的沟施肥。幼树每亩施肥3~5米，成年树每亩施肥5~6米。

开沟施肥一般所用到的机具为开沟施肥机。开沟施肥机多为悬挂使用，拖拉机或者厂家提供的载具。主要工作部件有肥箱、开土部件及施肥部件，其中开沟部件主要分为两种：一是开沟链，优势为开沟深度范围大，动力消耗小；另一种是旋转刀片，一般为6~8片刀片高速旋转开沟。开沟施肥机价格较为适中，技术也颇为成熟。

1.5 灌溉

梨园灌溉一般在果树发芽前、落花后。果实膨大期以及冬季封冻前各一次，除此之外，6月中旬可根据墒情进行灌溉。传统的果园灌溉多为漫灌，或者在果树周边挖出沟渠进行灌溉，较为费工。现代化果园一般通过水肥一体化技术进行灌溉，水肥一体化设备由水肥一体化控制部分、管道以及蓄水池组成，在果树株间设置滴灌管道，该设备设置的多级过滤器可适应山区地表水、平原地下水等多种水质，施肥搅拌、过滤。水肥比例注射、自动反冲洗、终端灌溉等工序可一键设置，智能化程度高，管理面积可达500亩，实现果园水肥智能化管理，可有效提高果品品质。

1.6 植保

现代化绿色农业要求，果园植保要贯彻预防为主，综合防治的方针，以农业防治及物理防治为主，鼓励生物防治，科学使用化学防治。目前来讲，使用率最高、效果最好的依然是化学防治，传统化学防治多为半机械化操作，由机动车背负药罐，人力手持喷药杆来完成。人工消耗大，且人身危害大。因此，选择一款合适的打药机械就显得十分必要了。

目前，市场上果园打药机已经十分成熟，主要以风送式喷雾机为主，风送式喷雾机主要有隔膜泵、风扇、药箱及碰头管路等部分组成，一般药箱内还配有射流搅拌部件以防止药液沉淀，具有流量大、喷雾均匀、雾化效果好等优点，根据动力配套主要可分为牵引式、悬挂式以及自走式三种。牵引式及悬挂式一般由果园用拖拉机提供动力，悬挂式容量一般为500升左右，具有机动性强、通过性好、掉头方便的优势，适合中小型果园使用。牵引式喷雾机容量一般为1000升至2000升，适合中大型果园使用；自走式打药机主要分为可驾驶式及遥控式两种，可驾驶式打药机药箱容量一般也在1000升到2000升之间，适合中大型果园使用；遥控式打药机药箱容量一般在300到500升之间，可实现人机分离，减少药液对果农的侵蚀，适合中小型果园使用。果农在选购打药机时可根据果园规模进行考虑，最好选择佩带封闭式驾驶室的打药机以减少药液对驾驶员的侵蚀。

对于环保要求较高的果园，可购置加装静电发生装置的打药机，静电发生装置可产生正负电荷吸附在雾滴上，雾滴利用正负电荷的吸附性与果树结合，在同样的施药效果下可有效节约20%的药量，更加环保。

1.7 枝条修剪及粉碎

枝条的修剪是梨园的日常管理当中非常重要的一环，多在秋冬季和春季进行。当前市场上电动剪及电动锯已经十分成熟，尤其是电动果园枝条剪刀，目前市场上电动枝条剪刀在反应速度及使用时间上已经有了很大的进步，部分较为高级的剪刀还可识别枝条及人体，有效保护了人身安全，背负式电池也大大降低了操作人员的劳动强度。修剪枝条时还可搭配果园作业平台使用，修剪后的枝条可由枝条粉碎机进行粉碎处理。

目前，枝条粉碎机也十分成熟，尤其是在园林管理方面。目前，果园用枝条粉碎机主要分为两种，一种是拖拉机悬挂配套使用的枝条粉碎机；一种是固定式枝条粉碎机。拖拉机悬挂配套使用的枝条粉碎机形式类似于旋耕机，主要工作部件为粉碎甩刀，作业前需要将枝条平铺在行间，优点是效率高，缺点是只能粉碎细小枝条；固定式枝条粉碎机一般处理较为粗壮的枝条，由人工将枝条喂入到设备中，对于果园来讲，两款设备都应该购置，以处理不同类型的枝条。

1.8 采摘

果实采摘也是十分耗费人工的环节。目前市场上应对果实采摘的设备主要是果园作业平台，果园作业平台一般为液压驱动，平台高度1.5米至2米以上自由调节，完全可满足目前新型果园的采摘使用。作业平台两侧也可伸缩，以供采摘员靠近果树，同时完成两侧果树的采摘作业，平台上还可放置果箱，采摘员搭配上采果包可一次性完成采摘及入箱，部分较为高级的作业平台还设置了果箱滑动轨道和举升臂，大大提高了采摘效率。目前对于苹果、梨等水果的采摘，欧美国家也普遍使用此种方式，极大地提高了采摘效率，降低了人工劳动强度。

除此之外，机械采摘手在我国也有研究，机械采摘手利用了包括颜色传感器、雷达、力学传感器等多种传感器对于果实及成熟度进行感知，然后进行采摘。但是，目前大部分设备还处于试验改进阶段，实际应用比较少。