南方丘陵山区果园机械化采收现状与发展建议

米兢牛坡谢英杰夏飞王明明

(1.重庆三峡学院，重庆 404020；2.重庆市农业机械化技术推广总站，重庆 404147；3.重庆市开州区农业发展服务中心，重庆 405400)

引言

2020年，我国水果种植面积约12646千hm2，约占世界水果种植面积的19.5%，总产量约28692万t，均居世界首位。同时，水果产业在我国的农业经济中也占有举足轻重的地位。我国的优质果园主要分布在川中、江南、两广等以丘陵山地为主的南方地区[1]。随着我国经济的迅速发展和农业产业结构的调整，水果产业已逐渐成为农民增收的主要产业，同时也是实现生态与经济效益并重、具有国际竞争力的产业。但是，由于受地理条件、传统种植方式、技术较为落后和机械设备不足等因素的限制，导致我国当前果园机械化采收程度普遍较低。目前，水果采收还是以手工作业为主，劳动强度大、生产效率低、作业环境艰苦。同时，人口老龄化加剧和农村青壮劳动力大量外出务工，以致农村劳动力严重短缺，造成农村人工劳动成本逐渐上升。因此，实现果园机械化采收已成为当前我国水果产业亟待解决的问题。

本文根据目前国内丘陵山区果园机械化采摘的发展现状，探讨了影响其机械化采摘的主要因素，并给出了相应的对策，为丘陵山区水果机械化采收提供了一些借鉴和参考。

1 南方丘陵山区果园机械化采收现状

在我国许多丘陵山区，水果产业是其地区的支柱产业。但随着我国逐步步入老龄化社会，农村劳动力大量外出打工，其劳动力人口迅速减少；这就造成了我国农村的劳动力成本持续上涨，而且严重短缺。而目前水果采收环节需要大量劳动力，劳动力的短缺，导致水果采收效率低下，人力成本比例不断上升[2]。

利用机械化采收技术，可以有效地缓解农村劳动力短缺、减少采收费用、增加农户收入。然而，目前国内的果园采收机械化程度尚处在初级阶段，根据相关数据显示，在水果生产作业中，采收环节的人工投入约占全部生产的40%[3]。在目前我国果园机械化采收水平较低的条件下，加快推进丘陵山区果园机械化采收程度的进度，是目前我国丘陵山区水果产业机械化发展的重要问题之一。

1.1 丘陵果园机械化发展水平

农业机械化是实现农村现代化的关键[4]。近几年，随着科学技术的发展和进步，农机装备的数量和技术水平明显提高；我国的农业生产已从以人力畜力为主，发展到以机械为主的新时代[5]。但在丘陵山区，受到作业环境复杂、一些农机装备有效供给不足、农机农艺联合不紧密、农业生产基础设施建设不完善等原因的制约，造成了我国丘陵山区果园的采收仍以人工为主，或以简单的手工工具辅助采收。特别是高处果实，则需要通过搭建扶梯或攀爬完成，采收难度较大。并且搬运及水果运输环节也相对困难，不仅工作效率低而且工作量大、成本高且易于损坏水果。

在当前的丘陵山区果园生产中，劳动量最大的环节是植保、采收和运输环节；其中，采收环节的人工投入约占全部生产的40%。以机械化程度较高的苹果园为例，2017年，其采收机械化水平仅为2%，综合机械化水平仅为5.75%。目前，我国丘陵山区果园的机械化采收程度还很滞后，传统的人工作业成本占比较高，机械化采收是减轻农民劳动强度、降低成本和增加收入的有效途径之一。

1.2 丘陵果园采摘机械部分类型及使用特点

采收环节是水果生产产业的最后一个重要工序，其采收设备的种类和工作原理因果树品种和种植方式不同而有所不同。

采收机械按其工作原理分为机械振动和气力振动式；按其动力分为牵引式、悬挂式和自走式。机械振动式从振动产生的方式分为切割式、撞击式和振摇式。气力振动式的工作原理是通过气流带动果树的枝条，在重力和气流的冲击下，果实就会从树上掉落下来，这种方式机械和果树之间没有刚性连接；振摇式是机械和果树刚性连接，其工作原理是通过外力引起果树或树枝产生振动，使果实获得加速度，并在果柄与果实连结的薄弱部位分离掉落；撞击式是利用振动直接冲击果枝或冲击牵引果枝的棚架达到分离掉落果实的目的，适用于果实坚硬或较大的果树；切割式的工作原理是把果枝或果柄切断，实现果实与果树分离[6]。

根据国内外已有的研究结果表明，振动采收是最有效、最简单、最方便的果园收获机械之一[7]。振动采收机械也在丘陵山区果园实际采收中得到了部分的应用。此种机器一次可采收全株的所有果实，其采收效率很高，对操作者体力和技术的要求相对较低。振动式采摘机械在提高采收效率和降低采收成本方面具有很大的应用价值[8]。

2 南方丘陵山区果园机械化采收的难点

2.1 工作条件复杂，宜机化程度低

丘陵山区果树种植分布比较分散，种植模式和农业技术尚且还没有一个统一的标准规范，加之地形条件和种植制度相对复杂，严重制约了丘陵山区果园机械化的发展。

丘陵山区作业环境存在地形复杂、道路崎岖、场地狭窄、山高坡陡、环境信号差和信号覆盖率低等问题，导致农机装备无法有效作业[9]。目前，我国丘陵山区规模化种植生产和改地适机等措施推广程度仍有待提高，农机农艺的融合程度和促进融合发展的体制机制不够健全，严重制约了我国丘陵山区果园采收机械化的发展[10]。另外，由于水果采收具有很强的季节性，专用机械的使用期短，难以规范农机销售、作业和维修市场等行业的服务标准，使得推广和应用也比较困难。此外，当前我国的水果采收仍是以人工为主，加上劳动强度大、劳动力缺乏、劳动生产效率较低，导致人工费用逐年增加。

2.2 基础科研工作滞后，技术人员短缺

我国水果收获机械发展已有多年，但由于其机械和果实间相互作用理论和共性技术基础性研究仍较为缺乏，特别是拥有自主知识产权的技术还不够完善，导致了我国水果机械化采收技术水平滞后、果树和果实受到严重的机械损伤，严重降低了果实品质和其经济效益。此外，由于丘陵山区果园采收机械开发难度大、集成度低、投资成本高，对果园机械的发展也有一定的制约作用。再加上我国从事丘陵山区水果产业机械装备研发的人员较少，人才队伍结构和力量不够健全，缺少带头人和优秀的领导，难以开展攻坚克难，难以适应我国水果业机械化发展的需要[11]。

2.3 企业研发生产难度大，农民接受程度低

丘陵山区果园采收机械化技术并不是机械化程度提升的主要制约。究其根本原因，是由于丘陵山区的农机产品在平原地区的农机产品的市场面前没有其特殊性。因为研发成本过高，机械复杂，需求多元化，导致开发、生产、售后成本过高，特别是大型企业不愿意研发生产。其次就是农民文化水平程度普遍不高，已习惯手工采收，尽管人力劳动强度大,收获效果和收获效率也不如机械化收获好，但在思想观念上却难以接受如此新鲜的事物，这也导致了水果机械化采收推广受阻。

3 发展建议

3.1 加强农机与农艺融合，推动宜机化改造

在丘陵山区，实现果园宜机化是实现水果产业机械化和现代化的关键之一。强化农机、农技和其他相关部门的协作，使各个生产要素得到合理的配置，制订出一套完整的机械化采收计划，并在此基础上，建立适宜于果园机械化采收的示范基地，并加速科技成果的转化[12]。加强农机农艺的融合发展研究，强化薄弱环节，促进农机农艺融合发展，建立健全的农业生产技术体系。以便丘陵山区果园采收机械的引用，提高果园产量和增加农民收入[9]。

3.2 深研关键技术，建立人才培养体制机制

深化水果生产关键技术与共性技术的研究，加强对果实机械化采收中机械损伤的成因的研究，分析机械与水果相互作用机理、果实在多工况条件下的运动和特性，以减少采收过程中对水果的损伤，保证采收质量。加强对现有技术人员的培训，引进高层次的专业技术人员参与果园采收机械化的研究，加强领导、创新团队和管理人才的培训，确保水果生产的科学合理性，为我国水果业的可持续发展提供技术支持和人才支撑。

3.3 加大支持和研发投入，提升农机社会化服务水平

为缓解水果采收机械市场的供需矛盾关系，要根据丘陵山区水果产业发展的实际情况出发，指定相关扶持政策，从技术和资金等方面给予支持。并组织关键性技术的研究，促进技术引进、消化和再创新，充分发挥重点建设项目和调整重点产业结构所形成的市场需求，加快推动我国丘陵山区水果采收机械自主研发进度。加大水果采收装备的补贴力度，提供更多资金支持，扩大补贴范围，增加水果装备购置比例[13]。完善农机社会化服务，加强对水果采收机械的创新，加大科技人员培训力度，加大新机具的普及度，推动农机社会化服务的全面发展。健全丘陵山区果园采收机械装备的创新体系，根据丘陵山区果园的实际情况和需要，加快推进丘陵山区果园农机装备创新和研发出适合实情、农民需要、先进适用的果园农机。

4 结语

目前，国内大多优质果园都位于南方丘陵山区等地，果实的采收仍以人工为主，劳动繁重，是一项耗时耗力的工作，且在地势较复杂的地方，果实不易采摘，导致采收效率更为低。机械化采收是我国果业转变发展方式、节本增效、增加农民收入和提高国际市场竞争力的重要手段之一，然而，目前我国只有部分水果机械化采收装备体系，总体的采收机械化程度仍比较低，大多数采收作业都是人工完成。科学技术在不断的发展进步，未来机械化采收才是主流。提高水果采收机械化程度是我国水果业发展的关键之一。水果业现代化发展需要依托先进的设施装备，强化机械化采收的基础技术研究，提高自主创新能力和技术储备是丘陵地区水果产业发展的保障。推进农机、农艺、农信深度融合，探索与丘陵地区种植模式相结合的机械化采收技术模式，形成科学合理的水果机械化采收技术体系，对促进丘陵山区水果产业的现代化具有重要意义。