胡基岳 梅贺羿 严德尚 许和国 杨春印
青岛理工大学（临沂） 276000
摘要：本文从我国果园机械的种类、装备现状、研究进展、存在问题和发展思路5个方面进行了系统总结和阐述。结果表明，我国果园机械化程度低，多数果园农事作业仍然为人工劳动，目前应因地制宜，结合农艺要求，集中力量研发急需机具，特别是研发疏花、采摘和运输等果园机械，以提高我国果园机械化作业率。
关键词：果园机械；现状；发展思路
引言
随着产业结构调整，我国果品种植面积逐渐增加，果树已成为农村经济和农民收入的主要来源，2016年全国果园面积达1298.18万hm2，产量28351万t，而我国果园机械仍处于起步阶段，果园大部分作业（灌溉、施肥、修剪、施药及采收等）主要依赖人工作业完成，存在劳动效率低、生产成本高等问题。近几年我国城镇化进程加快，农村劳动力大量向城镇移转，果园生产劳动力严重不足，加之缺乏有效的农机具产品，导致用工成本增加，已严重影响我国果品产业的健康发展。因此，研究果园机械装备现状对我国果业的发展具有重要意义。
一、果园机械装备现状
我国果园机械的研究与应用是从病虫害防治机具开始，目前国内现有的果园管理机械多以手扶式、手持式和背负式等微小机具为主，部分机具可实现一机多用，如开沟、培土、起垄和旋耕等功能微耕机。丘陵ft区大部分果园管理主要依靠人工完成，只在种植前的ft地“整带”和“病虫害防治”这两个环节在部分地区使用机械作业。果树ft坡地种植，适用的机械少，果农挑肥上ft、担果下ft，人工开沟施肥、修剪、施药和采收等作业劳动强度非常大，工作效率低。平原地区果园管理各项操作虽容易实现机械化作业，但由于传统栽培模式存在的架式过低、行距过窄和行头过小等问题严重制约了果园生产机械化的实施，大部分果园管理还是依赖人工作业完成，缺乏大型高效的果园作业机械。根据全国各调查资料显示，目前我国的水果机械化还只是停留在施药、节水灌溉滴灌施肥一体化，水果采摘机械基本没有真正应用到水果生产中。总的来说，我国果园机械化发展水平还较落后，水果优势产区的综合机械化水平不到20%，非优势产区的综合机械化水平不到10%。
二、果园机械研发应用进展
（一）动力机械
果园动力机械是指各种拖拉机和与其他作业机械配套的内燃机，它是果园管理机械的核心。果园的多种管理技术主要以拖拉机牵引配套的果园专用农具，实现各种管理技术。果园动力机械主要为拖拉机，分两种类型：一种类型体形较矮、重心较低和转弯半径较小，适用于果树行间作业；另一种类型具有1m以上的离地间隙，重心较高，适用于跨越果树行间作业。目前果园生产使用农用三轮车（三轮摩托）的较多，其次是18.4kW（25hp）以下的拖拉机和手扶拖拉机。而在丘陵坡地果园的果品、厩肥等的运送，多采用人挑、人推或畜力车运送，效率低、成本高和劳动强度大。
（二）作业机械
1.果树栽植机械
果树栽植挖坑机具有省力省时、操作简单、使用方便、成孔效率高和运行费用低等特点。我国挖坑机械起步较晚，主要是通过引进国外先进技术设备，然后进行吸收和改造。目前我国推广应用的果树栽植挖坑机有拖拉机牵引式、悬挂式、自走式和手提式4种类型，主要用于果树栽植和挖坑施肥。小型汽油挖坑机，由小型通用汽油机、超越离合器、高减速比传动箱及特殊钻具组成，适合于20°以下的坡地果树栽植。
2.开沟施肥机械
果树施肥是一项作业量大、劳动强度大的作业。
近年来，随着国家对绿色农业的大力倡导，有机肥在果园上得到广泛的应用，开沟机的研究方向也逐渐向果园有机肥开沟机方向发展。我国果园传统的开沟施肥主要靠人工完成，劳动强度大、效率低且易耽误农时，施肥机械化需求强烈。我国果园开沟机发展较晚，果园施肥机械化水平较低，目前我国果园开沟施肥方式主要有铧式犁开沟、链传动开沟、圆盘开沟、旋耕开沟和螺旋开沟等，开沟时一般用开沟机顺着果树行向，开一条深、宽各为40～50cm的长沟，然后进行施肥、覆土。
3.植保机械
病虫害防治作业是重要且十分关键的环节，该项作业费工费时，劳动强度大，工作量占果树管理工作总量的30％左右。目前我国果园中使用的施药机械仍以传统手动药械为主，由于担架式、手推式、背负式果园喷雾机具有机动性强、工作压力高、射程与手动喷雾机相比有较大提高以及单人或双人操作方便等优点，是我国果园使用最多的机动药械。小型机动果园喷雾机使作业效率大大提高，但存在雾化不均匀、雾滴粒径大和药液浪费多等问题，因此围绕果园的高效喷雾、药液沉积等技术问题，先后成功研制了半悬挂式、牵引式果园风送喷雾机，果园烟雾机、弥雾机，果园高射程喷雾机、自动对靶喷雾机和循环喷雾机，自走式、牵引式果园风送喷雾机，自动对靶静电喷雾机等，这些机具作业效果较好，质量稳定。
4.耕作机械
果园中耕机械具有特殊结构或附加装置，其工作部件尽量靠近果树树干进行作业，或能同时进行果树行间及株间作业。旋耕机、行间割草机或碎草机、行内锄草机和土壤改良机是果园机械化生产土壤管理所必需的机械装备。果园微耕机以小型柴油机或汽油机为动力，具有质量小、体积小和结构简单等特点，配备相应农具可完成旋耕、犁耕、播种、抽水、喷药、发电和运输等多项作业。
5.采摘机械
水果采收作为果园生产过程中的一个重要环节，具有季节性强和劳动密集的特点，所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的35%～45%。目前国内水果采收绝大部分是以人工采摘为主，采摘主要工具是梯子、钩子和箩筐。果实采摘一直是一个世界性的难题，当前世界上应用最多的主要有3种形式的采摘机械：一是通过震摇或撞击等形式使果实与果树分离的采果机；二是半自动化的采摘平台；三是采摘机器人。采摘平台根据实现升降的方式可分为剪叉式、伸缩式、折臂式和阶梯式4种类型；按照驱动方式的不同，可分为电动式、内燃机式或液压驱动式采摘平台；根据采用底盘结构的不同，又分为履带式和轮式采摘平台等。
三、果园修剪机械的发展趋势
（1）针对同种果树不同种植模式及不同果树的通用化修剪机械。应提高修剪机械的通用性，实现一机多用，降低使用成本。（2）针对果树个体自适应整形修剪的修剪机械。目前，整株几何修剪方式采用的修剪机具不能针对果树树冠个体特征进行修剪作业，作业参数不能连续调整，鲁棒性差。因此，设计出根据树型实现自适应整形修剪机械，降低劳动强度，提高修剪可靠性，是当务之急。（3）集多功能于一体的修剪机械。随着修剪机械的推广，单纯的修剪机械不能满足生产需要，集剪枝、收枝、粉碎于一体或修剪喷药于一体的多功能修剪机械将占据主要位置。（4）智能化修剪机械。结合人工智能及相关领域的技术，实现果树精确修剪的智能化修剪机械是未来的发展趋势。（5）以提高果品质量为目标的修剪机械。随着人工成本的不断提高及机械修剪的不断完善，机械修剪将逐步取代人工修剪。修剪机械应由目前以降低生产成本、提高生产效率为主转为以提高果品质量为重。
参考文献
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