梨園生產全程機械化農機農藝融合探析

邢臺市農機技術推廣站 吳風國 李衛平 馬樹新 王力濤

引言

威縣地處河北省南部，隸屬邢臺市，區域處于黃河故道，因此土地主要由沙壤土構成。“威梨”歷史悠久，晉代郭義恭創作的《廣志》曰：吾威古巨鹿地也，古至今產佳梨，其名鴨子嘴者尤甘美。本境西區沙地產梨最多，每年販運去天津者約百余萬斤。自2013年以來，威縣就立足于區域資源優勢，大力發展綠色A級高效梨產業，在8年時間建成了11萬畝的標準化優質梨生產基地，220個標準化梨園，引進了包括陜西海升集團、河北龍集等龍頭企業40家，預計2021年梨果產量可達12萬噸，總產值可達15億元，“威梨”區域品牌被評為“河北省十佳農產品區域品牌”。威梨成為黨的十九大和全國兩會指定梨果。2020年9月河北省首屆梨電商大會在威縣成功舉辦，威縣秋月梨、雪青梨、新梨七號分別榮獲“梨王”稱號。

除政策引導、品牌培育外，科技化支撐與標準化生產是“威梨”的制勝法寶之一。威縣針對梨果產業制定了標準化建園“八大程序、三十道工序”，編制了《威縣綠色A級梨產業標準化生產實施方案》和綠色A級梨果質量標準技術規程，探索實行“農機+農藝”全流程機械化應用，組建農機專業服務隊，提升標準化建園、生產管理、梨果采摘、分級分揀等機械化水平和生產效率。下面，筆者將根據威縣綠色A級梨生產管理技術規程，簡單介紹下梨園生產全程機械化模式。

1 梨園生產全程機械化探析

1.1 建園

果園選址應當選擇在無污染、生態環境良好的區域，附近不能有工業污染及城市生活垃圾區。根據情況，連片面積應在200畝以上。土壤最好是排水性良好且肥沃的沙壤土或者壤土。園區規劃應當有防護林、道路、機井、排灌渠道、品種配置、生產用地、肥料場等。栽培密度應當適當放寬，以適宜農機設備進入，推薦值為1米×4米、2米×4米、1米×5米、2.5米×5米，移植時間應為秋季樹葉脫落后至冰凍前或者春季解凍后至樹木發芽前。機械挖溝可使用開溝器，深度80cm、寬80cm以施底肥使用，定植坑可適用挖坑機。修剪其他設施本環節不做探討。

1.2 生草、覆草與刈割管理

實踐證明，果園生草可改善土壤結構和理化性質，對于穩定梨園土壤表層溫度和水分有非常大的好處，而且，果園生草還可改善果園小氣候、增加土壤有機質含量，對于減少病蟲害有著極佳的效果，從而改善果品品質。梨園生草品種應當選擇有利于培肥地力，且與梨樹沒有共同的病蟲害的矮稈作物。

梨園生草種植后，其管理手段主要是刈割，與傳統除草不同，刈割主要是對植被進行修剪，而不是傳統的“斬草除根”（類似于草坪修整），刈割后割下的草覆蓋在表層以增加土壤有機質，生草則繼續生長。生草刈割的工具主要是果園刈割專用割草機。目前來講，果農使用較多的割草機主要可分為兩種：一是中耕機，其作業后將會打亂土壤表層，地表植被將會被“斬草除根”，這種割草機只適合除雜草使用；第二種是旋轉式割草機，及刈割專用割草機。

刈割專用割草機其工作部件主要由刀盤和刀片（部分機具會使用割草繩）組成，刀片在刀盤的帶動下做平面旋轉運動從而將地表生草“攔腰折斷”。目前市場上主要的形式有：遙控式、坐騎式及懸掛式。遙控式割草機適合傳統大樹密植果園，由于樹冠過大或坡度較陡，不適宜人工勞力或者拖拉機進入的果園使用，遙控式割草機遙控距離普遍在100米以上，由電力或者汽油機提供動力，價格適中，適合中小型果園使用；坐騎式割草機作業效率高于遙控式割草機，價格較高，適合中小型新型矮砧密植型梨園；懸掛式割草機與拖拉機懸掛配套使用，價格較為便宜，而且效率較高，還具有結構簡單、維護方便的優勢，適合中大型新型梨園使用。部分懸掛式割草機還有自助避障功能，可將果樹株間的生草進行修剪，價格稍貴。

1.3 土地深翻

秋季落葉后到土壤封凍前，應當對梨園土壤進行一次深翻，深度在25厘米到30厘米即可，目前市場上大多數的液壓翻轉犁深度都可以達到要求，不過配套拖拉機動力要求較高；翻耕后還需動力驅動耙對土壤表層進行修整，此類機具較為成熟，本文不再贅述。

1.4 開溝施肥

施有機肥是果園管理當中重要的一環，施肥與果品質量有著直接的關系。梨園宜使用的有機肥為堆肥、漚肥、廄肥、沼氣肥、綠肥、作物秸稈肥、泥炭肥、餅肥、腐殖酸類肥、人畜廢棄物加工而成的肥料等，有機肥必須腐熟后使用。秋季施基肥一般在9月下旬或者采果后，以有機肥為主，可適當加入化肥，在距離樹體一側的行間中開50厘米寬、40~50厘米深的溝施肥。幼樹每畝施肥3~5米，成年樹每畝施肥5~6米。

開溝施肥一般所用到的機具為開溝施肥機。開溝施肥機多為懸掛使用，拖拉機或者廠家提供的載具。主要工作部件有肥箱、開土部件及施肥部件，其中開溝部件主要分為兩種：一是開溝鏈，優勢為開溝深度范圍大，動力消耗小；另一種是旋轉刀片，一般為6~8片刀片高速旋轉開溝。開溝施肥機價格較為適中，技術也頗為成熟。

1.5 灌溉

梨園灌溉一般在果樹發芽前、落花后。果實膨大期以及冬季封凍前各一次，除此之外，6月中旬可根據墑情進行灌溉。傳統的果園灌溉多為漫灌，或者在果樹周邊挖出溝渠進行灌溉，較為費工。現代化果園一般通過水肥一體化技術進行灌溉，水肥一體化設備由水肥一體化控制部分、管道以及蓄水池組成，在果樹株間設置滴灌管道，該設備設置的多級過濾器可適應山區地表水、平原地下水等多種水質，施肥攪拌、過濾。水肥比例注射、自動反沖洗、終端灌溉等工序可一鍵設置，智能化程度高，管理面積可達500畝，實現果園水肥智能化管理，可有效提高果品品質。

1.6 植保

現代化綠色農業要求，果園植保要貫徹預防為主，綜合防治的方針，以農業防治及物理防治為主，鼓勵生物防治，科學使用化學防治。目前來講，使用率最高、效果最好的依然是化學防治，傳統化學防治多為半機械化操作，由機動車背負藥罐，人力手持噴藥桿來完成。人工消耗大，且人身危害大。因此，選擇一款合適的打藥機械就顯得十分必要了。

目前，市場上果園打藥機已經十分成熟，主要以風送式噴霧機為主，風送式噴霧機主要有隔膜泵、風扇、藥箱及碰頭管路等部分組成，一般藥箱內還配有射流攪拌部件以防止藥液沉淀，具有流量大、噴霧均勻、霧化效果好等優點，根據動力配套主要可分為牽引式、懸掛式以及自走式三種。牽引式及懸掛式一般由果園用拖拉機提供動力，懸掛式容量一般為500升左右，具有機動性強、通過性好、掉頭方便的優勢，適合中小型果園使用。牽引式噴霧機容量一般為1000升至2000升，適合中大型果園使用；自走式打藥機主要分為可駕駛式及遙控式兩種，可駕駛式打藥機藥箱容量一般也在1000升到2000升之間，適合中大型果園使用；遙控式打藥機藥箱容量一般在300到500升之間，可實現人機分離，減少藥液對果農的侵蝕，適合中小型果園使用。果農在選購打藥機時可根據果園規模進行考慮，最好選擇佩帶封閉式駕駛室的打藥機以減少藥液對駕駛員的侵蝕。

對于環保要求較高的果園，可購置加裝靜電發生裝置的打藥機，靜電發生裝置可產生正負電荷吸附在霧滴上，霧滴利用正負電荷的吸附性與果樹結合，在同樣的施藥效果下可有效節約20%的藥量，更加環保。

1.7 枝條修剪及粉碎

枝條的修剪是梨園的日常管理當中非常重要的一環，多在秋冬季和春季進行。當前市場上電動剪及電動鋸已經十分成熟，尤其是電動果園枝條剪刀，目前市場上電動枝條剪刀在反應速度及使用時間上已經有了很大的進步，部分較為高級的剪刀還可識別枝條及人體，有效保護了人身安全，背負式電池也大大降低了操作人員的勞動強度。修剪枝條時還可搭配果園作業平臺使用，修剪后的枝條可由枝條粉碎機進行粉碎處理。

目前，枝條粉碎機也十分成熟，尤其是在園林管理方面。目前，果園用枝條粉碎機主要分為兩種，一種是拖拉機懸掛配套使用的枝條粉碎機；一種是固定式枝條粉碎機。拖拉機懸掛配套使用的枝條粉碎機形式類似于旋耕機，主要工作部件為粉碎甩刀，作業前需要將枝條平鋪在行間，優點是效率高，缺點是只能粉碎細小枝條；固定式枝條粉碎機一般處理較為粗壯的枝條，由人工將枝條喂入到設備中，對于果園來講，兩款設備都應該購置，以處理不同類型的枝條。

1.8 采摘

果實采摘也是十分耗費人工的環節。目前市場上應對果實采摘的設備主要是果園作業平臺，果園作業平臺一般為液壓驅動，平臺高度1.5米至2米以上自由調節，完全可滿足目前新型果園的采摘使用。作業平臺兩側也可伸縮，以供采摘員靠近果樹，同時完成兩側果樹的采摘作業，平臺上還可放置果箱，采摘員搭配上采果包可一次性完成采摘及入箱，部分較為高級的作業平臺還設置了果箱滑動軌道和舉升臂，大大提高了采摘效率。目前對于蘋果、梨等水果的采摘，歐美國家也普遍使用此種方式，極大地提高了采摘效率，降低了人工勞動強度。

除此之外，機械采摘手在我國也有研究，機械采摘手利用了包括顏色傳感器、雷達、力學傳感器等多種傳感器對于果實及成熟度進行感知，然后進行采摘。但是，目前大部分設備還處于試驗改進階段，實際應用比較少。