適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械適用性標準體系探討
2021年06月22日來源：中國果樹微信號
隨著我國綜合國力的不斷壯大，農(nóng)業(yè)的發(fā)展速度逐漸提升。我國農(nóng)業(yè)從業(yè)人口出現(xiàn)老齡化人口比重逐漸增大的趨勢，農(nóng)業(yè)發(fā)展從勞動密集型向機械化和技術型轉變。農(nóng)業(yè)機械在未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展中將起到越來越關鍵的作用。近年來，為適應機械化生產(chǎn)，果樹產(chǎn)業(yè)農(nóng)藝發(fā)生了較大變化，蘋果生產(chǎn)由傳統(tǒng)的喬砧密植模式向?qū)捫邪杓s高效種植模式轉變，甜櫻桃的矮化砧木Gisela系列已在生產(chǎn)中廣泛應用，桃的生產(chǎn)也從傳統(tǒng)的自然開心形向適合機械化生產(chǎn)的寬行密植的主干形、Y形等栽培模式轉變。
果樹行業(yè)屬于勞動密集型的農(nóng)業(yè)，在果樹生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)基本都由人工完成，農(nóng)業(yè)機械的參與度不高。隨著科技的發(fā)展和勞動人口的逐漸減少，我國的果樹產(chǎn)業(yè)由傳統(tǒng)老果園逐漸向規(guī)?；?、標準化、現(xiàn)代化果園的方向發(fā)展，果園的全程機械化是實現(xiàn)果園高效生產(chǎn)的唯一途徑。相對于農(nóng)作物生產(chǎn)，果樹生產(chǎn)技術要求較高，用于農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)機械不能直接運用到果樹生產(chǎn)中，因此需要開發(fā)適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械。為掌握林果業(yè)的生產(chǎn)機械化發(fā)展現(xiàn)狀，我國農(nóng)機專家針對果樹生產(chǎn)中的中耕、施肥、植保、修剪、采收、田間轉運等主要作業(yè)項目構建了機械化水平評價指標體系，并制定了適用于果茶桑的生產(chǎn)機械化水平評價標準，在宏觀方面為指導我國果樹產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)機械化發(fā)展提供了依據(jù)。在此基礎上，還需進一步對各類型的果樹農(nóng)機進行適用性評價，因此，制定適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械適用性標準體系對于果樹農(nóng)業(yè)機械的研發(fā)具有重要的指導意義。
01
適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
果樹機械欠缺
果園生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，均需開發(fā)相應的機械。果園生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)有苗木培育、嫁接移栽、灌溉、 施肥、修剪、施藥、除草、收獲與運輸?shù)?。參照農(nóng)作物及國外果園機械的發(fā)展，果園定植環(huán)節(jié)需要的機械有起壟機、定植機、覆膜機等，田間管理機械有整形修剪機、疏花疏果機、還田機、肥水一體化設備，除草機械有手持旋轉割草機、掛式割草機、懸掛式割草機、往復式割草機、旋轉式割草機、推車式除草機等，病蟲害防治主要有彌霧機、植保無人機等，采收環(huán)節(jié)機械主要有采收平臺、采收機等。現(xiàn)階段，我國的果園中正在應用的機械有起壟機、定植機、覆膜機、還田機、肥水一體化設備、彌霧機、植保無人機、除草機等，尚未進行大面積的推廣，整形修剪機、疏花疏果機等機械尚處在研發(fā)狀態(tài)，還未在果園中應用。
農(nóng)業(yè)機械的擁有方式多樣，高值農(nóng)業(yè)機械果農(nóng)無力承擔
當前，我國大部分果園主要采取一家一戶的經(jīng)營模式，種植面積較小，且為保證公平，土地在分配時很分散，很難形成規(guī)模。隨著農(nóng)業(yè)合作社和大型農(nóng)業(yè)公司等經(jīng)營主體的興起，果樹種植開始集中化，但范圍相對較小。不同規(guī)模的經(jīng)營主體所能接受的果園機械不同。現(xiàn)在的果園機械所有權形式主要為果農(nóng)自有、合作社購買、農(nóng)業(yè)機械服務公司所有、服務型個體戶所有等。小型、低值農(nóng)機往往能夠被小型果園果農(nóng)所接受，大型、高值農(nóng)機因為價格高、操作復雜、使用率低，而不被小型果園果農(nóng)接受。
動力機械與農(nóng)機具機械的
協(xié)調(diào)性差
農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)已由大批量、單品種向小批量、多品種、專一化的方向轉變。農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)不斷增加，生產(chǎn)的農(nóng)機功能多樣。然而，各種田間作業(yè)所使用的農(nóng)機具與配套的動力機械適應性較差，經(jīng)營規(guī)模較大的用戶不能根據(jù)自己的經(jīng)營規(guī)模選擇合適的機具，不同農(nóng)機具需要多種的配套動力，配套動力的使用效率低。應根據(jù)不同的經(jīng)營規(guī)模和地形地貌，建立相應的農(nóng)機標準，實現(xiàn)動力標準與農(nóng)機標準的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，實現(xiàn)動力機械與農(nóng)機具機械的標準協(xié)調(diào)發(fā)展。
02
適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械存在的問題
缺少果園機械標準
與農(nóng)作物相比，果樹生產(chǎn)的機械化水平較低。由于果樹農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品開發(fā)設計與田間試驗受果樹生長周期、氣候條件、立地條件等因素的制約，造成果園農(nóng)業(yè)機械研發(fā)周期長、前期研究不完善、田間試驗驗證數(shù)據(jù)不足，使得我國果園機械產(chǎn)品缺少相應的標準，因此確定相適應的標準已成為當務之急。
缺少適用性評價標準
我國果樹種植區(qū)域地形多樣，果樹多種植在丘陵山區(qū)，隨著經(jīng)濟效益的增加，平原地區(qū)的種植面積逐年增多。平原地區(qū)比較適合于果園機械的應用，而山地丘陵地區(qū)由于受到地形的影響，不利于果園機械的轉運及應用。目前國內(nèi)尚未形成統(tǒng)一的果園機械適用性評價方案及評價標準，未對果園機械適用性評價方法進行深入研究，使得果園機械評價缺少依據(jù)。
03
構建適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械適用性
評價標準的原則
區(qū)域適應性原則
我國地域遼闊，果園地形復雜多樣，構建統(tǒng)一的適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械適用性評價標準難度極大。不同地域的土質(zhì)不同，地形條件和氣候條件也不同，對農(nóng)機具的要求也不同。應根據(jù)自然條件、地形條件、土質(zhì)等指標對果樹種植區(qū)進行區(qū)域劃分，制定區(qū)域農(nóng)業(yè)機械適用性評價標準。
農(nóng)機與農(nóng)藝融合原則
農(nóng)機與農(nóng)藝融合問題，是長期以來限制農(nóng)機發(fā)揮作用的關鍵。果樹生產(chǎn)涉及的環(huán)節(jié)主要有果園整體設計、土地整理、種植、病蟲害防控、施肥、灌溉、修剪、花果管理、采收等，需要考慮的果園條件有樹種、樹形、種植密度、果園基礎設施、果園管理水平、地形、果園自然條件等，以上各個方面都是果園機械設計需要考慮的農(nóng)藝因素，果園機械在設計之前應對相應的農(nóng)藝參數(shù)進行詳細調(diào)查。農(nóng)用動力機械和農(nóng)機具為滿足動力需求和作業(yè)面需求，有一定的特定體積，無法根據(jù)果樹的農(nóng)藝進行改變，因此，農(nóng)藝應該根據(jù)動力機械和農(nóng)機具的特點作出相應的改進。
易用性原則
目前，農(nóng)業(yè)機械適用性的評價方法較多，不同的評價方法均需大量的人力和財力，使得評價成本較高，因此在制定標準時，應在滿足適用性評價目標的條件下，試驗數(shù)據(jù)收集應便利高效，減少指標數(shù)量。
04
農(nóng)業(yè)機械適用性評價方法
農(nóng)業(yè)機械適用性評價方法就是通過多種形式，對農(nóng)業(yè)機械的適用性作出綜合評定的方法。主要的農(nóng)業(yè)機械適用性評價方法有性能試驗法、用戶調(diào)查法、跟蹤考核法、綜合評定法。上述4種方法均能對機械的適用性進行評價，但用戶調(diào)查法是在用戶對機械性能進行充分了解后對機械的直接評價，更為直接高效。
05
適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械適用性
評價標準探討
我國的農(nóng)用土地復雜多樣，單一機械無法實現(xiàn)對所有地形的普遍適應，應根據(jù)我國果樹品種的集中適栽區(qū)域的自然條件、耕作模式、土壤狀況，設定適宜集中適栽區(qū)域的農(nóng)業(yè)機械適用性評價標準。對于使用率高的機械如土地整理機械、種植機械、植保機械、水肥機械、收獲機械、花果管理機械、整形修剪機械等應重點進行適用性評價。
考慮因素
地形
多數(shù)果園為山坡地，應考慮配套動力機械能夠適應多大的坡度，在工作中能否根據(jù)坡度變化作出合理的調(diào)整。
土壤
土壤分為沙質(zhì)土、黏質(zhì)土、壤土等3種類型，不同質(zhì)地土壤理化性質(zhì)差距較大，果園機械在不同類型的土壤中工作效率也不同，土壤含水量不同也會對果園機械工作效率產(chǎn)生影響。
果樹生長情況
果樹不同的生長期需要的果園機械不同，果樹定植時需要犁地機、起壟機、打藥機、微噴灌等機械，幼樹期需要打藥機、微噴灌等機械，盛果期需要打藥機、微噴灌、疏花疏果機、整形修剪機、收獲平臺、開溝施肥機等機械，不同生長時期對相同機械的需求也不同。
適用性評價指標
土地整理機械
可操作性、舒適性、穩(wěn)定性、配套動力功率、地形適應性、工作效率、經(jīng)濟性、可維護性、土壤耕作深度。
種植機械
可操作性、舒適性、穩(wěn)定性、配套動力功率、地形適應性、工作效率、經(jīng)濟性、可維護性、土壤耕作深度、樹種適應性。
植保機械
可操作性、舒適性、穩(wěn)定性、配套動力功率、地形適應性、工作效率、經(jīng)濟性、可維護性、防治效果、霧化效果、操作人員安全性。
水肥機械
可操作性、舒適性、穩(wěn)定性、配套動力功率、地形適應性、工作效率、經(jīng)濟性、可維護性、肥料適應性、樹形適應性。
收獲機械
可操作性、舒適性、穩(wěn)定性、配套動力功率、地形適應性、工作效率、經(jīng)濟性、可維護性、樹種適應性、樹形適應性、好果率。
花果管理機械
可操作性、舒適性、穩(wěn)定性、配套動力功率、地形適應性、工作效率、經(jīng)濟性、可維護性、樹種適應性、樹形適應性、花果分布情況、產(chǎn)量。
整形修剪機械
可操作性、舒適性、穩(wěn)定性、配套動力功率、地形適應性、工作效率、經(jīng)濟性、可維護性、樹種適應性、樹形適應性、枝條切削度、修剪反應（枝條生長情況、成花能力）、產(chǎn)量。
果園枝條處理機械
可操作性、舒適性、穩(wěn)定性、配套動力功率、地形適應性、工作效率、經(jīng)濟性、可維護性、枝條粗度適應性。
聲 明：本文摘編自《中國果樹》2021年第5期“適用于果樹的農(nóng)業(yè)機械適用性標準體系探討”（李桂祥，薛曉敏，陳汝，李秀杰，李慧峰，李勃，張安寧）。
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