山地丘陵地区果园机械化发展要领

2022-02-09石家庄市农业机械化推广站孙建奎

河北农机 2022年11期

石家庄市农业机械化推广站孙建奎

前言

石家庄市地处河北省中南部，跨华北平原和太行山地两大地貌单元，山地丘陵面积约占全市总面积的50%。石家庄市也是农业大市，水果大市，水果种植种类多样，年产量达180.6万吨（2021年数据）。主要有苹果、桃、梨、枣、葡萄、石榴、柿子等，多在山地丘陵地区种植，例如井陉县、平山县、行唐县、赞皇县、鹿泉区等，只有梨产业多在平原地带，例如赵县、晋州、藁城等。

1 丘陵山区果园机械化面临的问题

1.1 规模化水平低，种植模式落后，机械化难以适用

石家庄市水果产业的发展历史较为悠久，尤其是特色品种，例如赵县鸭梨，行唐大枣。主要发展水果产业的地区包括赵县、井陉、平山等地区，现有果园大多数建园时间较早，以大冠稀植模式为主。这种模式追求单棵果树的产量，因此拥有巨大的树冠，一方面果园行间通行状况较差，果园机械难以进入作业场地；另一方面，受巨大树冠的影响，市场上大多数果园机械难以达到应有的作业效果，适用性差。例如，井陉县有3万亩的苹果果园，年产量达4.5万吨，产值超2亿元，但有着布局分散，规模化生产管理水平低的问题。井陉县苹果产业主要以家庭为单位，有着规模小、低投入的特点，而且很多乡镇种植苹果存在缺乏合理规划、盲目跟风的现象。再加上大多果农没有进行过专业的苹果种植管理技术培训，果园管理只靠实践摸索或者自身经验，因此，果园管理技术整体水平不高，存在成本高、效益差的问题。这种现象不只存在于井陉，也是丘陵山区的一个缩影。

1.2 经济水平较差，效益低，难以接受机械化

上文提到，石家庄市林果生产主要在西部山区地带，该地带普遍基础设施条件薄弱，经济水平较差，而且再加上在小农经济下，种植规模的限制大大增加了农机设备的使用成本，果园生产的关键环节只能果农自己完成或者雇佣劳力完成。而且需要注意的是，随着社会的快速发展，越来越多的年轻人进入大城市发展，尤其是偏远山区越来越缺少青壮劳动力，“老人村”“空心村”现象广泛存在，一些村子只剩下老人、妇女和孩子，这大大限制了果园的经济发展。而果园机械化生产需要全套的机械设备，例如最基本的拖拉机、割草机、喷雾机、旋耕机、开沟机等，市场上先进适用的果园设备价格不菲，大多小户经营的果农无力承担，只能“望机兴叹”，购买一些简易型或者小型工具，不能真正促使果园实现快速有效发展。

1.3 改变经营模式困难重重，缺少龙头企业做引领

改变种植以及经营方式，引进现代化种植管理模式，是实现果园生产规模化、标准化、现代化的有效途径，这已经是各方面的共识。但实施起来依旧是困难重重，一方面老果园的改造首先要将老树刨掉，这对于果农来讲，刨掉正值盛果期的“老树”就是极大的财产损失，而且种植新果园需要3～5年才能产生效益，一般果农不能承担；另一方面，缺少有现代化管理技术并且有着资金支持的带头人来组织规模化、标准化的果园建设，农户自己经营依旧是小农经济，难以实现果园产业现代化、机械化，更不用说与院校、科研单位的合作。

2 果园机械化发展现状

我国有着1.8亿多亩果园种植面积，平均机械化程度不足40%，果园机械化生产水平亟须提高。一方面，种植环境复杂，农艺要求复杂导致果园机械化发展不足；另一方面，果园机械有效供给不足，推广以及普及力度不够也是主要原因之一。还需要注意的是，果园机械的接受程度远低于传统收割机等农用装备的主要原因在于以下两点：（1）使用性质不同。在多数情况下，购买收割机的用户多是提供收割服务而不是自己使用，用户主要通过跨区作业或者在本地提供收割服务来获取利润，收割机其实是用来赚取利润的工具；而果园机械不同，受到生产效率、使用寿命、生产时间以及区域种植规模的限制，果农购买果园机械基本上都是用于自家果园，属于降低生产成本的生产性工具，要想获得明显的效益需要一定的时间。（2）农机农艺融合程度不同。传统大田农用机械经过多年的发展已经基本实现了农机农艺融合，农业机械的作业效果完全符合农艺的要求，大大提高了生产效益，降低了生产成本；而果园生产农艺要求复杂、果树种类繁多且地形环境多样，这对果园机械的适用性提出了较高的要求。如果市场上的果园装备不能满足果园管理的要求，则必然不能得到推广普及也是市场规律。下面，笔者就果园几个主要管理要求针对现有机械化配套方案进行分析。

2.1 果园的土壤管理以及机械化配套模式

在农业生产中，土壤的管理是重中之重，果园管理也是如此。与传统观念不同的是，果园管理的重点不仅仅在于修枝整形、病虫害管理方面，土壤的管理才是果园生产的关键。目前，不少的果园的土壤管理仅仅是翻地、中耕、清耕，虽然这种方式确实能够在短期内达成疏松土壤、清理杂草的效果，但这种方式破坏了土壤结构，大大减少了土壤中的有机质和碳素养分含量，严重破坏了土壤的营养水平。因此，新的果园土壤管理模式是以蓄水保墒、均衡营养、地力培肥为重点方向。首先，利用果园开沟机在果树种植行间开挖蓄水沟，利用杂草、秸秆进行覆盖，可实现自然雨水的接纳利用，提升土壤的含水量，降低水分蒸发，为土壤中的有机质提供水分条件。其次，培养生草来增加土壤的有机质含量，可以减少水土流失、地表水径流，改善果园小气候，达到以草治草的效果。生草的管理一般是生草刈割，与传统观念不同，生草多为人工选择的草种，生草高度达到40cm以上时，利用生草刈割割草机进行刈割，将切割的生草平铺在地表，可以增加土壤的有机质。需要注意的是，生草刈割并不是将草除根，而是拦腰割断，以便生草的后续生长。生草刈割割草机在市场上较为常见，种类多样，主要工作部件为水平方向高速旋转的刀盘带动刀片进行切割。按照操作方式区分有悬挂式、坐骑自走式以及遥控式三种，悬挂式结构简单，价格较低，一般与30～70马力拖拉机配套使用，效率较高，适合大中型果园使用，缺点是不能适用坡度较高的地形以及老果园；坐骑式割草机最大的优势是重心低，爬坡性能好，可适用于坡地以及新旧果园除草，但价格较为昂贵，适用于大中型果园使用；遥控式割草机最大优点是不受地形及果园限制，适用性强，且动力来源多样，多为电力和发动机驱动，价格适中，但效率较低，适用于中小型果园。

2.2 病虫害植保及机械化配套模式

病虫害防治是果园生产当中重要的一环，果农每年用于病虫害防治的成本占到总投入的20%～30%。目前，果园病虫害防治主要以化学防治为主，即喷施农药。传统的农药喷施方式需要多人操作，分别进行配药、拉管、喷药，劳动量大，喷施效果也有限，植保机械的市场需求巨大，且发展较为成熟。目前，我国市场较为成熟的果园机械大多是风送喷雾式喷雾机，有牵引式、悬挂式、遥控式、自走式以及静电喷吸附式几种，受到树冠层的影响，喷雾机一般多用于新型矮砧密植型树冠较小的果园使用，而大树冠由于树冠结构复杂且厚度较高，很难达到均匀的喷施效果。其中，遥控式喷雾机携药量多为200L～500L，动力多为电力及发动机驱动，可适用于坡地及其他较为复杂的地形，价格适中，适用于中小型果园使用；悬挂式喷雾机多与30～50马力拖拉机配套，携药量多为500L左右，具有掉头方便的优势，但由于携药量小，适用于中小型果园；牵引式喷雾机同样与50～70马力拖拉机配套使用，携药量多为1600L～2000L，适用于大中型果园；自走式喷雾机携药量为1000L～2000L不等，拥有封闭的驾驶室，可防止驾驶员受到药液的侵害，但价格较高，适合大中型果园。静电式喷雾机是新型技术的喷雾机，在欧美发达国家已经十分成熟。国内市场上大多数静电式喷雾机是在风送式喷雾机的基础上增加了静电发生装置，相比于传统的风送式喷雾机，静电式喷雾机有两大优势特点：（1）静电发生装置可以使喷出的药滴携带电荷，可有效提高吸附效果和精准度，可将植株360°全方位包裹，可均匀吸附在叶面、叶背，可深入隐蔽及细微的部位；（2）利用药液的静电吸附，静电喷雾机喷出的雾滴非常细小，仅为4μm，使用静电喷雾机可节约药量30%以上，既可以节约施药成本，也有利于减少药液对环境的危害，实现环境保护。国外发达国家的静电喷雾机甚至可以回收因为未能吸附在植株上而漂浮在空气中的药滴，更有利于节本增效。

2.3 果园节水灌溉及机械化配套

在果树正常生长时期，田间灌溉的持水量应当保持在60%～80%，一般来说一年当中果树有4个灌溉期，即开花前灌溉、结果时灌溉、果实膨大期灌溉、封冻水灌溉。国内老旧果园灌溉多为漫灌，费工费力，还对水资源造成极大的浪费。新型矮砧密植型果园的灌溉方式多为滴灌。滴灌的方式为果树的生长和发育提供了良好的水肥条件，可以使水肥完全释放到果树的有效层，利于根系生长，有利于果品品质的提升。目前，滴灌大多采用的是水肥灌溉一体化系统，水肥一体化系统主要由水肥一体机、蓄水池、管路组成，一套一体机一般可管理20～200亩果园，不受地形限制，可在山区复杂地形使用。

2.4 采摘与运输的机械化配套

果园的采摘是果园生产中最为费工费力、成本最高的环节。目前来讲，我国最普遍的采摘方式是在梯子或者高凳的辅助下进行人工采摘，效率慢且成本高，还容易对果品造成损伤。从国内外来看，目前较为可靠且实用的采摘方式是利用多功能采摘平台进行人工采摘，采摘人员直接站在平台上进行采摘，采摘下的果实直接装箱，果箱装满，平台自动放置地表，再由运输工具进行转运，提高采摘效率，减少果实转箱次数，减少果实的损伤。在一些地形较为复杂的山区，运输是最大的问题。目前，石家庄地区果园内的运输多为电力或者汽油发动机驱动的三轮车以及柴油农用三轮车，这种工具一是动力较弱，不适用于更复杂的地形例如坡度较高的道路；二是振动太大，会加剧果实的损伤。因此，需要专用的设备来完成果实的运输，在市场上多为履带式运输车、轮式运输车以及轨道运输。履带式运输车投入成本较低，且履带设计适用于大部分地形，但缺点是转移速度较慢；轮式运输车一般有多组轮胎，相较于履带式具有转移速度快的优势；轨道运输机主要适用于极端的山地环境，一般自走式装备无法安全进入的果园，该种设备需要提前铺设轨道，优点是使用快捷方便、运载量大、不受地形限制，可完全解决极端山地地形果园物资、人员、果实的运输问题，缺点是前期投入成本较大。

3 山地丘陵地区果园机械化发展

3.1 改造老果园，加强新型果园建设

解决果园机械化适配问题，首先要对老旧果园进行改造，新建果园也需要按照新型矮砧密植型果园进行建设。老果园更新改造需要把老树刨掉，进行灭茬，再进行深翻整地，这样可以消除老树对新树苗的影响，也可以减少病虫害的发生。在清除干净树根，改良土壤，整平地面后，第二年春季种植2～3年矮秆作物进行灭茬，灭茬2～3年后再进行栽树建园。新型矮砧密植型果园根据果树品种不同，其标准也不同，以矮化自根砧苹果为例，苗株行距为1.2m×3.5m或者1.2m×3.8m，每亩栽植158株或146株。种植完成后，需要配套水肥一体化设备，株间要覆盖防草布，在行间种植生草。除此以外，由于矮砧密植型果树根系较浅，树体稳定性较差，因此要建设格架设施，确保园貌整齐划一，树苗生长健壮。

3.2 加强果园机械推广，提高补贴额度

果园机械发展较慢的主要原因就包括广大果农没有了解及购买果园机械的信息渠道，且价格较高，打击了果农购买的积极性。因此，作为农机推广部门，应当加大对先进适用的果园机械的推广力度，利用展会、现场会的方式深入广大果园进行现场演示推广，让果农看到果园机械的效果，感受现代科技所带来的便捷，提高果农对现代化果园生产的认识。对于急需且实用的果园设备，可利用机具购置补贴政策进行补贴，提高果农购买先进适用的果园机械的积极性。