運(yùn)城市果業(yè)機(jī)械化發(fā)展途徑探析

運(yùn)城市位于山西省西南部，地理氣候獨(dú)特，地處北緯35°，屬黃土高原區(qū)，土層深厚，蘋果種植區(qū)域水資源比較豐富，氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶园霛駶櫄夂?，年平均氣?/span>13.8℃，年平均日照為2366.2小時(shí)，≥10℃的有效積溫在3900-4600℃之間，全年無霜期平均在188-238天之間，年均降雨量535-625毫米之間，符合優(yōu)質(zhì)蘋果的獨(dú)特生長氣候條件。東西長201.87千米，南北寬127.47千米，總面積13968平方千米，農(nóng)作物種植面積981.5萬畝，果園面積287.1萬畝，其中蘋果園面積202萬畝，年產(chǎn)量達(dá)400多萬噸，為山西省第一蘋果大市，主要產(chǎn)地集中在臨猗縣、萬榮縣、芮城縣、平陸縣，占全市種植總面積的72.5%。

一、現(xiàn)狀與問題

（一）勞動(dòng)力方面

果農(nóng)年齡結(jié)構(gòu)老化，勞動(dòng)力不足。近幾年來，隨著城市化的快速推進(jìn)，農(nóng)村青、壯年大多外出打工，從事果園勞動(dòng)的多為老、弱、病、殘、婦，果農(nóng)年齡結(jié)構(gòu)老化，勞動(dòng)力不足，專業(yè)技術(shù)人員缺乏，并且果農(nóng)、果園工人文化技術(shù)素質(zhì)偏低。農(nóng)村年輕人很少，在蘋果剪枝、疏花、疏果、套袋、收獲方面需要雇傭勞動(dòng)力，但存在勞動(dòng)力昂貴、找不到勞力的問題，剪枝一個(gè)勞動(dòng)力一天普遍為150元，疏花、疏果、套袋一天100元，影響蘋果規(guī)模化的生產(chǎn)發(fā)展。

（二）果園方面

生產(chǎn)規(guī)模小，果園以家庭為單位分散種植，果園面積一般都在1335—3333m²，蘋果園小，難以統(tǒng)一管理，經(jīng)營成本高，效益差；果樹老化，病害嚴(yán)重。蘋果園多為15年—20年，有的都20年以上；果園土、肥、水管理落后，常出現(xiàn)果個(gè)小、果形扁、果實(shí)含水量少等質(zhì)量問題；栽植密度偏大，樹冠郁閉。7—8年后，樹冠交接嚴(yán)重，不得不改形控冠；果園標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化程度低，萬榮、臨猗等縣的矮化密植種植、高紡錘形樹形為主的示范園尚未在生產(chǎn)中廣泛推廣應(yīng)用。

（三）果園機(jī)械化方面

1.耕整技術(shù)。農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械主要是拖拉機(jī)，專門為大棚種植和果園管理設(shè)計(jì)的是“大棚王”系列拖拉機(jī)，它屬于拖拉機(jī)低矮機(jī)型的一種，動(dòng)力輸出功率大概35至60馬力左右，掛載旋耕機(jī)等農(nóng)具在果樹行間進(jìn)行耕整地作業(yè)；果樹行距比較窄的耕整地作業(yè)采用微耕機(jī)和田園管理機(jī)進(jìn)行，微耕機(jī)和田園管理機(jī)動(dòng)力輸出功率普遍偏小，4馬力至12馬力。

2.開溝施肥技術(shù)。開溝機(jī)主要用于開溝施肥，果園中普遍采用的是大棚王拖拉機(jī)掛載開溝器、履帶自走式開溝器、微耕機(jī)拖拽開溝施肥器等方式作業(yè)，一般是開溝施肥作業(yè)一次性完成；更有先進(jìn)的挖掘開溝設(shè)備，每天可作業(yè)1000個(gè)坑，是人工的10—15倍。

3.灌溉技術(shù)。果園灌溉機(jī)械化系統(tǒng)主要有噴灌和滴灌兩種，噴灌是利用水泵將水加壓后送到果園，通過布設(shè)的壓力管道將壓力水由噴頭噴射到空中散成細(xì)小水滴，均勻地灑落在果樹上的一種灌溉方式，一次性投資很大，能耗大，而且受風(fēng)的影響也很大，占據(jù)機(jī)械耕作空間；滴灌是根據(jù)果樹需求，通過低壓管道系統(tǒng)，將水和作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量，均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法，這種方法節(jié)水、省工、對(duì)土壤地形適應(yīng)性好，可實(shí)現(xiàn)肥水一體化管理，缺點(diǎn)是滴頭容易堵塞。由于成本問題目前除了示范園區(qū)外還沒有果農(nóng)投資噴灌和滴灌。

4.植保技術(shù)。運(yùn)城市傳統(tǒng)果園比例較大，栽培模式復(fù)雜多樣，不利于機(jī)械化作業(yè)，目前果園打藥主要是采用機(jī)動(dòng)噴霧器配合人工打藥，近年來果園風(fēng)送噴霧機(jī)和無人機(jī)打藥得到小規(guī)模推廣應(yīng)用。

果園風(fēng)送式噴霧機(jī)是依靠風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)大氣流將霧滴吹送到果樹的各個(gè)部位，風(fēng)機(jī)的高速氣流有助于霧滴穿透茂密的果樹枝葉，并促進(jìn)葉片翻動(dòng)，提高藥液附著率且不會(huì)損傷果樹的枝條或損壞果實(shí)。選型要考慮的因素是霧滴尺寸，直徑大概在200-300個(gè)微米（中霧），既不會(huì)因?yàn)殪F滴尺寸太小而容易飄失，也不會(huì)因?yàn)殪F滴尺寸太大而形成水滴滴落，然后考慮風(fēng)機(jī)的風(fēng)力要足，保證射程，能耗要低，節(jié)約能源。

無人機(jī)作業(yè)省工省時(shí)省力，但存在投資大、不利于單畝作業(yè)，目前推廣還存在農(nóng)戶認(rèn)識(shí)不到位的情況。

5.除草技術(shù)。割草機(jī)利用發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)刀片或打草繩高速旋轉(zhuǎn)切割植被，目前國內(nèi)割草機(jī)種類較多，包括背負(fù)式電動(dòng)割草機(jī)、背負(fù)式汽油割草機(jī)、微耕機(jī)加除草輪等。

割草機(jī)每日可割草8畝地，相當(dāng)人工除草的15倍，割草機(jī)旋轉(zhuǎn)速度快，對(duì)果園雜草的切割效果好，特別對(duì)嫩度高的雜草的切割效果更佳，一般一年除草3次，基本能達(dá)到除草要求。優(yōu)點(diǎn)是除掉地上部分雜草，對(duì)土壤表面影響較少，對(duì)保持水土有利，果園覆蓋的雜草，可做果園的有機(jī)肥，增加土壤肥力。

6.花果管理技術(shù)。主要包括疏花疏果和套袋技術(shù)，目前運(yùn)城市疏花疏果工具包括手動(dòng)和電動(dòng)疏花疏果工具，電動(dòng)的工作效率是人工作業(yè)的5-10倍；果樹套袋機(jī)，近年來先后在我市引進(jìn)和實(shí)驗(yàn)部分套袋設(shè)備，由于技術(shù)不成熟，套袋主要還是人工完成。

7.枝條修剪技術(shù)。國內(nèi)的修剪機(jī)械包括果樹電動(dòng)短剪、果樹氣動(dòng)短剪與果樹氣動(dòng)高枝修剪，使用這種產(chǎn)品不需要肌肉力量，動(dòng)力由空氣壓縮機(jī)或電力提供，最大直徑達(dá)30毫米的樹枝也可切割自如，可顯著提高勞動(dòng)效率，減少人工開支。 

8.采摘分級(jí)技術(shù)。目前僅有升降式采摘平臺(tái)，供農(nóng)戶站在上面采摘高處的果實(shí)，國外有蘋果收獲機(jī)，不適合商品果的采摘；臨猗縣先后引進(jìn)和試驗(yàn)過三種人工采摘器，由于只能解決高處的蘋果采摘，且效率不高，沒有推廣價(jià)值。果實(shí)分級(jí)技術(shù)和設(shè)備比較成熟，能實(shí)現(xiàn)按大小個(gè)和色度分級(jí)分揀，平陸陽煤新科集團(tuán)引進(jìn)的分級(jí)生產(chǎn)線有很好的效果與效益。

9.枝條粉碎技術(shù)。果園整形修剪和更新?lián)Q代產(chǎn)生的殘枝量是很大的，枝條的利用途徑有枝條還園、氣化技術(shù)、液化技術(shù)、發(fā)電技術(shù)、香菇種植和做固體成型燃料等。無論哪一種利用途徑都必須經(jīng)過粉碎加工環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)處理，枝條才能有效利用。參數(shù)主要有：枝條直徑、粉碎顆粒尺寸、動(dòng)力來源，動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)供電的，需要固定場所，不方便移動(dòng)作業(yè)，適合大型粉柴機(jī)作業(yè)；動(dòng)力源為拖拉機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)的，移動(dòng)方便，解決了粉碎機(jī)械的移動(dòng)問題。

目前全市在果園機(jī)械化方面還比較落后，機(jī)械化程度較低，只在噴藥、除草、旋耕方面使用一些機(jī)械，屬于半機(jī)械化，還需要大量的人工來操作，費(fèi)工費(fèi)力；新型果園機(jī)械如修剪機(jī)、施肥開溝機(jī)、彌霧機(jī)、控穴機(jī)、起苗機(jī)，還沒有推廣使用，直接影響了蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

二、果業(yè)機(jī)械化的應(yīng)用機(jī)具特點(diǎn)

萬榮、芮城等縣重視果業(yè)發(fā)展，以機(jī)械化推廣示范項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，創(chuàng)建了不少新技術(shù)示范園，涌現(xiàn)了許多好的機(jī)械化管理經(jīng)驗(yàn)和作業(yè)亮點(diǎn)。

（一）推廣應(yīng)用的新型果園植保機(jī)械

目前我國研制生產(chǎn)果園植保機(jī)械的企業(yè)較多，種類比較齊全，主要有農(nóng)用植保無人機(jī)、靜電噴霧機(jī)、風(fēng)送式噴霧機(jī)等，使用效果好，正在全力推廣。

1.農(nóng)用植保無人機(jī)的特點(diǎn)：全自動(dòng)飛翔、全覆蓋作業(yè)、不重噴、不漏噴；穿透性強(qiáng)、高霧化、噴酒均勻、背面也能著藥、殺蟲殺菌無死角；高濃度、死蟲、止病快、不易產(chǎn)生抗性；霧化好、果面好、品質(zhì)好、價(jià)值高；提高農(nóng)藥利用率，保護(hù)人體健康。

2.自走式高壓靜電噴霧機(jī)，適用于各類不規(guī)則果園施藥作業(yè)，特點(diǎn)：霧滴粒徑細(xì)微均勻，靶標(biāo)正反附著率高，沉積量大；霧滴帶電荷，激發(fā)藥劑活性，農(nóng)藥利用率大幅提高至50%—60%；節(jié)水減藥50%以上，減水減藥不減效；減少頻繁加水加藥，作業(yè)效率可達(dá)普通噴藥產(chǎn)品的3—5倍；不需要特殊藥劑、常規(guī)藥劑，常規(guī)稀釋倍率施藥，操作簡單。

3.山東永佳動(dòng)力股份有限公司生產(chǎn)的有輪式、履帶式風(fēng)送式噴霧機(jī)，主要特點(diǎn)：整體外觀平滑式設(shè)計(jì)，有助于行駛作業(yè)；部件裝配內(nèi)置式，既延長了使用壽命，又保障了環(huán)境的清潔；行駛、噴霧雙引擎配置，行駛速度更穩(wěn)，噴霧效率更高；四輪轉(zhuǎn)向，四輪同向性能，更有助于對(duì)障礙物的跨越、減少漏噴、重噴；運(yùn)輸、撒肥、噴霧、自動(dòng)升降、自動(dòng)卸車、多功能使用價(jià)值高；安全、寬敞的駕駛艙設(shè)計(jì)、操作安全，作業(yè)舒適；內(nèi)置鼓風(fēng)式多噴頭噴霧、噴霧均勻、穿透力強(qiáng)；前后安裝高頻遠(yuǎn)、近燈光，方便任何時(shí)間行駛作業(yè)。

4.卓里集團(tuán)生產(chǎn)的電動(dòng)噴霧管理機(jī)：在普通電動(dòng)三輪車底盤上加裝電控箱、噴霧泵、蓄水罐、高壓噴頭等裝置組成，主要原理在于通過噴霧泵作用于高壓噴頭，使水流等液體向外呈霧狀噴射，由于高壓噴頭上增加了喇叭口設(shè)置，除霧化性能良好外，水霧更加聚攏，不易向外擴(kuò)散，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，提高利用率的功效。該機(jī)型操作簡單、使用方便、適用范圍較廣，適合用于一般農(nóng)戶果園。

（二）推廣的應(yīng)用新型果園管理機(jī)械

目前全國生產(chǎn)果園管理機(jī)械企業(yè)很多，微耕機(jī)型式種類較多，有手扶式、履帶式、遙控操作自走式等。

1.自走式開溝施肥機(jī)。卓里集團(tuán)生產(chǎn)的開溝施肥機(jī)、陜西富平生產(chǎn)的開溝施肥，屬遙控操作方式，可開溝、施肥、回填一次完成；青島圣坤機(jī)械有限公司生產(chǎn)的果園自走式開溝施肥、山東高密市益豐機(jī)械有限公司生產(chǎn)的2F-30自轉(zhuǎn)多功能開溝施肥機(jī)，具有開溝施肥，自動(dòng)回填，施耕、除草、噴藥等功能。

2.果園專用四驅(qū)微耕機(jī)。山東萊州市華弘機(jī)械有限公司生產(chǎn)的華弘微耕機(jī)，適用果園微耕除草作業(yè)，重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、易于維修、油耗低、生產(chǎn)效率高，手把可360度旋轉(zhuǎn)，操作得心應(yīng)手。

（三）推廣應(yīng)用的新型果園割草機(jī)械

目前，市場上銷售的割草機(jī)主要有西安綠友園林機(jī)械有限公司、運(yùn)城市百芳農(nóng)林科技有限公司等。

1.乘座式割草：超低身設(shè)計(jì)、提高果園內(nèi)作業(yè)時(shí)的通過性，割草高度可調(diào)的超長割刀，提高割草效率，帶有減震的可調(diào)節(jié)座椅，可任意調(diào)整高度和角度的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。22馬力四輪驅(qū)動(dòng)，在割草作業(yè)時(shí)方便靈活、效率較高。

2.自走輪式割草機(jī)：由運(yùn)城市百芳農(nóng)林科技有限公司銷售，有前置果園割草機(jī)、后置式果園割草機(jī)、手推式果園割草機(jī)，它們的最大優(yōu)勢是可以和現(xiàn)有的手扶拖拉機(jī)或微耕機(jī)配套使用，減少重復(fù)投入，效率比傳統(tǒng)的背式割灌機(jī)提高幾十倍，價(jià)格低廉。

（四）推廣應(yīng)用的新型果園運(yùn)輸機(jī)械

目前市場上果園運(yùn)輸機(jī)械較多，動(dòng)力匹配有機(jī)動(dòng)與電動(dòng)兩種，電動(dòng)運(yùn)輸車是發(fā)展方向。

1.電動(dòng)果園運(yùn)輸管理機(jī)：由山西卓里集團(tuán)有限公司研制生產(chǎn)，該機(jī)型主要用于果園窄路運(yùn)輸，經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，操作座椅降低，車廂平板化設(shè)計(jì)，果園蘋果轉(zhuǎn)運(yùn)，裝卸方便。該機(jī)型結(jié)構(gòu)簡單，男女老少都可操作，節(jié)能降耗，使用方便，適用于果園運(yùn)輸。

2.小型履帶翻斗車：由山東青島機(jī)械有限公司生產(chǎn)，該機(jī)配套動(dòng)力6.5馬力，3個(gè)前進(jìn)擋，1個(gè)倒退檔，操作簡單方便，適用丘陵、山地果園道路行走及果園行間運(yùn)輸。

三、結(jié)論

運(yùn)城市林果業(yè)機(jī)械化水平只有47%，機(jī)械化水平低，果園機(jī)械化進(jìn)程發(fā)展緩慢，開溝施肥、除草、植保等環(huán)節(jié)機(jī)具數(shù)量不足，整形修枝、疏花疏果、套袋等環(huán)節(jié)為人工作業(yè)，缺少先進(jìn)機(jī)具，無法滿足果園機(jī)械化生產(chǎn)需要，極大制約了運(yùn)城市林果業(yè)的發(fā)展。在人工成本高企且不斷攀升和青壯勞動(dòng)力短缺日益凸顯的雙重積壓之下，水果的利潤空間一降再降，面對(duì)這樣的趨勢，為了降低成本增加收益，研發(fā)和推廣果園機(jī)械、提高果業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化率，是非常必要和迫切的。

由于運(yùn)城市的果樹主要種植在山區(qū)丘陵地帶，各地的地理?xiàng)l件和種植模式千差萬別，而且農(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)械也難以適用于大多數(shù)的果園。因此農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合是提升果業(yè)機(jī)械化水平的基礎(chǔ)。要依據(jù)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝協(xié)同、融合的原則，推廣適用于機(jī)械化作業(yè)的栽培模式，發(fā)展適度規(guī)?；a(chǎn)的果園面積；要研發(fā)產(chǎn)業(yè)適用、性能先進(jìn)、質(zhì)量可靠、技術(shù)逐級(jí)提升、市場對(duì)路的機(jī)械裝備；要總結(jié)和探索丘陵山地適用農(nóng)機(jī)的共性關(guān)鍵技術(shù)需求，開展跨果樹體系拓展應(yīng)用。要研發(fā)適合山區(qū)丘陵的中小型機(jī)具，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境和栽植模式，研發(fā)適合不同產(chǎn)區(qū)和不同品種的果園機(jī)械。