葡萄园小型、实用、新型机械介绍

2017-11-15王海波王孝娣史祥宾冀晓昊刘凤之

落叶果树 2017年6期

关键词：行头土壤条件开沟

王海波，王孝娣，史祥宾，冀晓昊，刘凤之

(中国农业科学院果树研究所/农业部园艺作物种质资源利用重点实验室，辽宁兴城 125100)

葡萄园小型、实用、新型机械介绍

王海波，王孝娣，史祥宾，冀晓昊，刘凤之*

(中国农业科学院果树研究所/农业部园艺作物种质资源利用重点实验室，辽宁兴城 125100)

随着葡萄园机械化生产技术和装备的需求越来越迫切，国家葡萄产业技术体系栽培研究室开展了葡萄园机械化生产研究，研发出部分配套农机装备，包括土壤管理与改良机械、施肥管理机械、植保管理机械、修剪机械、越冬防寒机械及机械动力作业平台。

葡萄园；土壤管理；肥水管理；整形修剪；病虫害防治；机械

葡萄园传统栽培模式存在架式过低、行距过窄和行头过小等问题，制约了生产管理机械化的实施，生产管理基本靠手工进行，不仅劳动强度大、效率低且标准化程度低。近年来，大量农业劳动力向二、三产业转移，导致葡萄生产人工成本大幅增加，严重影响葡萄产业的经济效益。因此，对葡萄园机械化生产技术和装备的需求越来越迫切，葡萄生产管理的机械化已成为实现葡萄产业现代化的必然要求。为此，国家葡萄产业技术体系栽培研究室开展了葡萄园机械化生产研究，取得了初步成果，研发出部分配套农机装备。

1 葡萄园土壤管理与改良机械

葡萄园生草暨绿肥利用是土壤管理与改良的核心措施之一。因此，树盘/行间碎草机等是土壤管理与改良所必需的机械装备。

1.1行间碎草机

碎草机主要由动力输入输出、锤片碎草、平衡和保护等装置组成，动力需求≥12kw，用于粉碎生草葡萄园的行间绿肥，可将绿肥粉碎成5～15cm的碎段，每小时可粉碎3000～5000m的绿肥，适于各种栽培形式和土壤条件的葡萄园(图1、图2)。碎草机要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。此外，以碎草机为基础，还研发出将枝条就地粉碎还园的枝条粉碎机(图3)。

图1 果园行间碎草机

图2 小型自走式果园行间碎草机

图3 枝条粉碎机

1.2树盘碎草机

主要由液压马达、碎草或松土、保护和避障等装置组成，动力需求≥37kw，用于粉碎生草葡萄园的树盘绿肥或树盘的划锄松土作业，可将绿肥粉碎成5～15cm的碎段或进行2～5cm的划锄松土作业，每小时可粉碎绿肥或划锄松土1500～3000m，适于各种栽培形式和土壤条件的葡萄园(图4)。要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。

图4 果园树盘碎草机

2 葡萄园施肥管理机械

科学合理施肥是发展优质果品的重要保证。合理的施肥方法是将肥料施在离根系集中分布区稍深、稍远的区域，葡萄通常在距树干40cm处开沟施肥，基肥施肥沟深40～50cm、追肥施肥沟深20～30cm。偏置式有机肥施肥机和化肥施肥机等是果园机械化生产施肥管理所必需的机械装备。

2.1偏置式开沟施肥一体机

①偏置式开沟施肥一体机。主要由动力输入输出、开沟、施肥、搅拌和土壤回填等装置组成(图5)，动力需求≥66kw，可一次性完成有机肥和化肥的机械化施肥作业，开沟深度30～60cm、宽度30～50cm，开沟位置最近距主干40cm、施肥深度20～50cm，每小时作业100～600m，适于各种栽培形式和无较大石块的各种土壤条件的葡萄园。本机要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。

图5 偏置式开沟施肥一体机

②偏置式开沟机。本机利用铲铣削和抛运两种动作将泥土抛起并通过导板将泥土导向一侧完成开沟作业，动力需求≥66kw，该机可开深30～60cm、宽30～50cm的施肥沟，开沟位置最近距主干40cm，每小时作业100～600m，适于各种栽培形式和无较大石块的各种土壤条件的葡萄园(图6)。本机要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。

图6 偏置式开沟机

③偏置式搅拌回填一体机。本机通过卧轴搅拌装置将肥土搅拌后，再利用螺旋推进装置将泥土回填回沟内(图7)，动力需求≥37kw，可将肥土搅拌混匀和土壤回填一次性完成，搅拌深度30～60cm、宽度30～50cm，施肥深度20～60cm，每小时作业200～800m，适于各种栽培形式和无较大石块的各种土壤条件的葡萄园。要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。此外，根据生产需求，还研发出小型自走式开沟机和回填机。

图7 偏置式搅拌回填机

2.2偏置式振动深松施肥机

由机架、传动箱、施肥箱、排肥器和振动铲等装置组成(图8)，动力需求≥29.6kw，施肥深度20～40cm，施肥位置距离主干最近30cm，每小时作业500～2200m，适于各种栽培形式和土壤条件的葡萄园。要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。此外，根据生产需求，还研发出小型自走式多功能开沟施肥机。

图8 偏置式振动深松施肥机

3 葡萄园植保管理机械

大部分葡萄产区植保作业以人力为主，劳动强度大，作业质量差，农药浪费污染严重。为提高病虫害防治效率，国家葡萄产业技术体系栽培研究室研发出气力雾化风送式果园静电弥雾机，弥雾效果远优于一般弥雾机(图9)。本机由动力输入输出、气送雾化、风送二次雾化和防飘逸、静电发生、电磁控制等装置组成，动力需求≥12kw，喷药半径2～4m，液滴直径30～100μm，适于各种栽培形式和土壤条件的果园，每小时可实现0.53～1.33hm2(8～20亩)的喷施作业。要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。此外，根据生产需求，还研发出小型自走式风送弥雾机、龙门架式喷雾机、管式风送弥雾机等植保机械设备。

图9 气力雾化风送式果园静电弥雾机

4 葡萄园修剪机械

在中国葡萄夏季修剪一直靠人工进行，需要大量劳动力，实现葡萄新梢修剪的机械化是当前推进中国葡萄产业发展的必由之路。为此，结合不同栽培模式葡萄对新梢修剪的技术要求，国家葡萄产业技术体系栽培研究室研发出仿形式葡萄剪梢机(图10)。剪梢机通过旋转和摆动部件控制割刀的角度和位置实现仿形功能，使割刀能根据植株的叶幕形状进行调节，最后通过旋转式切割刀工作完成植株新梢的修剪管理。动力需求≥25kw，通过变换剪梢装置的形状可对葡萄的直立叶幕、水平叶幕和V形叶幕的新梢进行修剪管理，每小时可完成0.2～0.4hm2(3～6亩)的剪梢作业。要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。需要注意的是，采用葡萄夏剪机修剪葡萄新梢，造成许多叶片具有伤口，因此，采用葡萄夏剪机修剪葡萄新梢，还需及时喷施杀菌剂防止叶片感染病害。

图10 仿形式葡萄剪梢机

5 葡萄园越冬防寒机械

越冬防寒是中国北方地区葡萄周年管理的重要环节，其用工量占全年用工总量的30%左右，埋土防寒是生产中主要的越冬防寒方法，主要包括防寒土覆盖和防寒土清除两个关键步骤。因此，埋藤防寒机和防寒土清除机是北方地区葡萄果园机械化生产所必需的机械装备。

5.1埋藤防寒机

为防寒研发的铲抛式葡萄埋藤防寒机。利用削土刀将土壤切下向上抛送，然后通过导土板将土壤沿圆周切线斜向上抛出，最后通过调整导土板的伸缩长度和位置可调整抛土距离和土壤散开半径，动力需求≥36kw，送土距离1.0～2.5m，土壤散开半径1.0m左右，每小时作业1200～1500m，适于各种栽培形式和包括戈壁地在内的各种土壤条件的葡萄园(图11)。要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。

图11 铲抛式葡萄埋藤防寒机

5.2防寒土清除机

利用旋转取土装置将土壤送至原取土沟，可有效躲避葡萄立柱等障碍物，通过调整防寒土清除装置可实现任何栽培形式下防寒土的有效清除，动力需求≥29.6kw，伸缩范围50cm，将防寒土回填至原取土位置，每小时作业500～1500m，适于各种栽培形式和土壤条件的葡萄园(图12)。要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。

图12 防寒土清除机

6 葡萄园机械动力平台

根据中国葡萄园的立地条件和栽培模式及农艺措施的作业要求，国家葡萄产业技术体系栽培研究室研发出适合的机械动力平台，为体形较矮、重心低、转弯半径小的橡胶履带拖拉机(图13)。可为碎草、开沟、施肥、喷药和修剪等葡萄园机械提供动力，可原地回转、带有标准三点悬挂和动力输出，动力输出≥47kw，除安装专用设备外还能加挂其它标准农机具，具有体积小、马力大、灵活机动、通过性高、对土壤破坏性小的特点。根据作业要求，动力平台的主要作业装置布置在右前和后侧，以后侧为主，因此，动力平台总体布置确定为：发动机中置，前驱动；驾驶位置为右前侧，以便于观察作业装备的工作情况。要求葡萄园具备1.5m以上的作业道并留有4m以上的行头。