果园机械（精选8篇）
果园机械 篇1
由于水果生产的特殊性,从全国乃至世界范围来看,果园机械化没有粮食机械化水平高。国外果园机械化水平较高的是美国、德国和日本等国家,基本上实现了定植、耕整、浇灌、植保、运输机械化和修剪、收获半机械化,而我国果园机械化只能实现耕整、植保、浇灌和运输等机械化,且机械配套率低,机械化作业程度不高。机械化程度是决定果园生产率和果园适度规模经营的重要生产要素。多年来,安徽省砀山果园场从自身实际出发,通过引进、试验和创新,在植保机械的发展上和授粉机械的运用上以及耕作机械的推广上都实现了一定的突破,机械保有量得到进一步增加,机械化水平得到进一步提高,机械化作业率得到进一步提升,目前已基本上达到国内较好水平,降低了职工的劳动强度,提高了果园生产率,促进了企业经济的健康、持续发展。
1 果园机械发展的基本情况
砀山果园场地处砀山县境内的黄河故道,呈“∽”形,境内地势平坦,呈西高东低。砀山果园场以果业为主,全场总面积30 248亩(1亩=1/15 hm2,下同)(含水面),其中果园面积16 000亩,建设130个标准化果园,主产砀山酥梨、圆黄梨、黄冠梨以及葡萄、桃等,年产水果2.7万t,年产值5 800万元。农场以现代农业为目标稳步发展,农业经营体制确立了职工家庭农场的市场主体地位,全面推行“两田制”,实行先交后种。水果品种实现优化升级,农业基础设施进一步完善,全场的果园实现园成方、路平坦、林成行和沟相通的现代化果园,并实施名牌战略,发展绿色食品和无公害食品,水果销售以出口为主,“翡翠”牌砀山酥梨70%实现出口,该场被评定为安徽省现代农业示范场。农机总动力5 950kW,大中型耕整机械2台,大型植保机械2台,小型植保机械752台,小型浇灌机械400台,小型运输机械480台,基本上实现了果园耕整、植保、运输和浇灌机械化。全场机械化作业率达60%。
2 发展果园机械的主要做法
(1)加强管理和服务,促进果园机械化管理水平的提高。
加强组织领导,场生产技术部负责全场的果园机械管理,并明确专人负责,每年制定果园机械发展计划和组织实施;加强使用管理,建立果园机械管理制度,加强果园机械的购置、试验、培训和使用;加强购置服务,争取国家农机购置补贴,自2010年以来,通过国家农机购置补贴为职工购买购置各类果园机械300多台(套)。
(2)加强推广和运用,促进果园机械化装备水平的提高。
做好耕整机械的推广运用,至2012年拥有耕整机械34台(套),其中小型四轮12台(套),大型四轮2台(套),手扶拖拉机20台(套);做好植保机械的推广应用,至2012年拥有植保机械752台(套),其中小型植保机械750台(套),大型植保机械2台(套);做好运输机械的推广应用,至2012年拥有运输机械480台(套),主要是机动三轮车。果园机械化装备水平得到极大地提高,进一步满足了当前果园生产的需要。
(3)加强试验和创新,促进果园机械化作业水平的提高。
坚持科企合作和企企合作,加强与郑州果科所合作,先后进行了梨花喷粉式授粉器和喷雾式授粉器试验,目前两种授粉器正在完善中。加强与苏州药械厂的合作,20世纪90年代从苏州药械厂引进大型喷雾机4台,极大地提高了当时全场的劳动生产率。2011年,又为发展统一经营的需要从南通机械厂引进1台大型喷雾机,并对南通产大型喷雾机进一步改善,喷雾效果更好。坚持自主创新,先后研制出剥花机和小型授粉器,通过不断完善,目前剥花机已在全场推广应用,使用率在90%以上,小型授粉器在部分职工中使用,使用率最高时达50%。坚持独立引进,帮助职工引进推广小型手扶耕整机械20多台和2台大型轮式耕整机械。目前全场果园植保、地面耕整和水果运输完全实现机械化作业,从而提升了果园机械化作业水平。
3 果园机械发展存在的问题
(1)国内果园机械化基础差,发展较慢,影响着砀山果园场果园机械化发展。
长期以来,我国一直重视粮食生产,果园发展起步较晚,果园规模化程度也不高,果园栽培难以适应机械化发展,以致在果园机械发展上无论是发展措施还是技术措施都难以满足果园生产需要。
(2)国内果园专用动力机械机型少,机具更新不快,造成果园机械选择余地小。
目前,果园动力机械中还多数使用大田作物使用的拖拉机和手扶机,缺乏适应于果园生产的功率大、重心低、转弯半径小和操作简单的动力机械。作业机具也表现出更新缓慢,在果园生产中选择的余地小。
(3)国内和砀山果园场在农艺与农机结合上还不够。
现代种植业中,农艺与农机关系非常密切,农艺是促进农机化发展的前提,农机化是农艺现代化的基础。目前,我国果园种植模式与机械不配套问题尤为突出,一定程度上制约了果园机械发展。砀山果园场果园规划定植大部分果园比较符合机械作业,还有少部分密植果园定植株行距小,不利于果园机械作业。
(4)国内科研投入跟不上,砀山果园场的研发、引进能力有限。
由于我国果园机械化基础差,规模化发展缓慢,在研发上投入少,加上国外的果园机械价格昂贵,企业又没有过多的能力对先进的果园机械推广应用,以致引进、消化、吸收和创新都不到位,从而制约了果园机械的发展。
4 发展对策及建议
(1)国家要加强政策扶持与科研工作,促进果园机械化水平的提高。
目前,我国果园机械特别是大型果园机械、授粉机械和收获机械等还很缺乏,有的甚至是空白。鉴于我国果园面积已发展到相当规模,果园亟需机械化作业,促进现代化果园的建设,实现优质、高效。因此,国家应加大果园机械的科研投入力度,在经费上扶持,在人员上保障,积极引进、研制、试验、示范和推广适用型果园机械。同时加强对果园机械的补贴力度,鼓励果农发展和利用果园机械,以推动果园机械的发展。作为企业的砀山果园场要积极配合科研部门做好新型农机具的试验工作,提升科研单位果园机械的研发能力。
(2)加强农艺与农机的有效结合,力促果园机械发展。
实践证明,农艺与农机有效结合是实现果园机械化的根本。现代农业发展的根本问题是农机技术要充分为农艺技术提供服务,果园的种植模式要适应机械化作业的需要,二者只有协调和有机结合,才能推动现代果业的发展,实现优质、高效和规模化的果业生产。砀山果园场将积极推动果园标准化建设,从果园规划、树种选择、种植模式和修剪树形都要统一规范,适应机械化作业的需要,在果园机械的研发、生产和引进上,也要充分根据果园生产实际,生产出既要利于果园作业,又要利于提高果园水果质量和产量的果园机械,取得果园最佳效益,实现果园效益最大化。
(3)加强果园机械化技术的推广应用,促进果园机械适应现代农业的要求。
作为水果生产企业,砀山果园场将充分发挥生产统一化、管理标准化、果园规模化和经营目标化的优势,充分发挥国有农场示范带动作用。一是在果园机械的试验上坚持优先,加强科企合作,根据果园各个生产环节和生产规程的实际需要,对目前砀山酥梨授粉、大型机械喷药及机械修剪果树等方面进行合作研究和试验。二是在果园机械的推广上坚持优先,加强与果园机械生产企业和经销企业的合作,通过新型果园机械展销会、演示会和推广会引进果园机械的新技术、新机型,并通过“阳光工程”加强果农果园机械的技术培训,增强果农发展果园机械化作业的意识和提高果农的操作水平。三是在果园机械的使用上坚持优先,积极通过农机购置补贴鼓励果农购置实用和先进的果园机械,积极做好新型和实用型果园机械的引进和试验、示范工作,特别是积极引进和使用适应果园规模经营的大型耕整机械和植保机械,并做好授粉机械、收获机械及修剪机械等新型机具的引进和使用工作。
通过多种措施的实施,将推动果园机械极大地发展,促进果园规模化、标准化和统一化,达到产业化经营管理,实现优质、高产和高效,促进企业现代农业发展,充分发挥农垦企业在现代农业和果园机械化进程中的示范带动作用。
果园机械 篇2
利用人工、简单的器械和各种物理因素来防治病虫害的方法称为物理机械防治。常用的方法有捕杀法、诱杀法、阻隔法、高温或紫外线处理等，这些方法简单有效，但是有时存在效率低，容易反复等缺点。
1 黑光灯和糖醋液诱杀害虫
金龟子等害虫具有很强的趋光性，可用黑光灯进行诱杀。对于金龟子、蛾类等具有趋化性害虫，可用糖醋液来捕获（图1）。糖醋液比例如下：水∶红糖∶酒∶米醋∶米糠为15∶3∶1∶0.5∶0.5。不能用白糖替代红糖，因害虫喜欢红糖、米醋的气味，放入米糠是为了增加酒精的气味。米醋和红糖的气味能释放到4千米以外，利于招引害虫。害虫多时，糖醋液瓶和黑光灯很快能填满，满后及时倒掉。用完后，糖醋液不能直接倒入土壤，周围的蚂蚁会跑过来，要深埋入地下。挂2、3年，90%的害虫会被杀掉。
在金龟子发生较多的地区，晚秋时，把晾干的萝卜叶以10～30米的间距埋到5～10厘米深的土内。每个坑内放入200克左右，做上标志。如加入一点米糠或者麦糠效果会更好。大约1个月后，从土内拿出就会发现有很多金龟子，统一焚烧。
2 诱虫带和黄斑诱杀害虫
利用害虫迁移习性，可以设置诱虫带予以消灭。在我国北方果产区，很多害虫如叶螨等小型害虫一般在8月上中旬即陆续开始越冬，其他害虫可延续到果实采收前后进入越冬。因此，果树诱虫带在树干绑扎适期为8—10月份。待害虫完全越冬休眠后到出蛰前（12月至来年2月底）期间解下，集中深埋。使用时把诱虫带对接后用家用胶带绑裹于树干第1分枝下5～10厘米处诱集效果最好。这是因为害虫一般寻找越冬场所时会沿树干下爬，第1分枝下是害虫寻找越冬场所的必经之道，所以可诱获绝大多数越冬害虫。
成龄蚜虫对黄色具有很强的吸引力，特别是在设施内栽培的果树，利用黄板可以消灭大量的蚜虫（图2）。
图2 草莓大棚内用黄板诱杀蚜虫
3 涂胶环或绑薄膜阻隔害虫上树
有些害虫的幼虫有上、下树习性，可在树干上涂毒环或涂胶环，阻隔和触杀幼虫（图3），胶环的配方通常有以下两种：①蓖麻油10份，松香10份，硬脂酸1份；②豆油5份，松香10份，黄醋1份。早春在树干基部绑扎塑料薄膜环，可以有效地阻隔草履蚧、枣尺蠖上树危害或产卵。缠胶带可有效防治草履蚧、举翅蛾等害虫上树，一定要在害虫上树前及时绑缚。使用瓦棱纸诱虫带可诱杀害虫，瓦棱纸诱虫带选用棉干浆纸，纤维长，柔软舒适，对害虫有极强的诱获作用。生产过程中在瓦棱纸诱虫带材料中添加了对越冬害虫具有诱引和催眠作用的化学物质，以诱引害虫聚集越冬，害虫一旦进入即很少外逃，很快进入休眠状态。瓦楞纸诱虫带的棱波幅远大于常见瓦楞纸，不仅可诱集叶螨类害虫，还便于康氏粉蚧、黄尾毒蛾、苹小卷叶蛾、小灰蟓、绵蚜等体型较大的一类害虫潜藏。
图3 早春树干缠胶带阻止害虫上树
4 果实套袋和防虫网
利用果实套袋技术可以有效防治很多果实上的病虫害（图4），如桃小食心虫、李小食心虫、轮纹病、炭疽病、白腐病等。套袋之前是果树病虫害防治的最关键时期，一定要打2～3遍有机的杀虫杀菌剂，同时对果树进行补钙，也可加入各种叶面肥。套袋时要让袋口朝下，以免袋口积水果面长锈；同时也要把袋撑开，让果实在袋的中间，防止日烧。利用防虫网的阻隔作用可以防治多种果树害虫（图5），特别是有迁飞特性的害虫，但需要一定的投入。在温室及各种塑料拱棚内栽培的果树，可采用40～60目的纱网覆罩，不仅可以隔绝蚜虫、叶蝉、粉虱、蓟马、食心虫等害虫的危害，还能有效地减轻病毒病的侵染。
图4 果实套袋
图5 果园安装防虫网
5 人工清除病、虫源
在秋冬季结合施基肥，清除果园的枯枝落叶及杂草，烧毁或埋于树下，能够消灭在落叶和杂草上越冬的早期落叶病、黑星病、金纹细蛾、梨网蝽等病虫源。冬季进行清园活动，结合冬剪，剪除病虫枝，剪去黄刺蛾茧、蓑蛾袋囊，刮除舞毒蛾卵块等。冬季一定要彻底清除枯枝落叶、病果、杂草等，摘除僵果、白梢，刮除病斑、翘皮，清理树干、树枝和树梢上的越冬卵块及虫蛹，集中烧毁或深埋。修剪时还要注意剪除腐烂病、炭疽病、白粉病、花腐病、蚱蝉等病虫枝梢、病僵果，带出园外，集中烧毁。早春地面解冻后翻树盘，也可有效地消灭越冬的病虫源，这是因为有多种病害的病原物、多种害虫（如潜叶蛾类、象鼻虫、金龟子等）也可在土壤中、落叶下、杂草及砖石缝中越冬。
果树的翘皮、粗皮和裂缝是山楂叶螨、蚜虫、梨星毛虫、苹小卷叶蛾、苹小食心虫、梨小食心虫、金毛虫等害虫的越冬场所。早春刮树皮可清除很多害虫的越冬虫卵，降低病菌基数（图6）。对轮纹病、蚜虫、红蜘蛛等防治效果明显，同时这些地方也是小红花蝽、深点食螨瓢虫、红点唇瓢虫等天敌隐蔽过冬的地方，要注意保护。对于苹果腐烂病要及时刮干净病斑，并涂上伤口愈合剂（图7，8）。人工捕杀适合于具有假死性、群集性或其他目标明显易于捕捉的害虫，如多数金龟甲、象甲的成虫具有假死性，可在清晨或傍晚将其震落杀死。手捉梨木虱，在梨花芽萌动2月下旬至3月初，梨木虱越冬代成虫出蛰，趴在枝条上，进行人工捉拿。此时捉住1头，相当于消灭下一代的300头。在生长季节，及时检查，摘除、清理果园内炭疽病、轮纹病、桃小食心虫、梨小食心虫、桃蛀螟等危害的病虫果，集中深埋销毁。在生长季节，及时检查，摘除、清理果园内炭疽病、轮纹病、桃小食心虫、梨小食心虫、桃蛀螟等危害的病虫果，集中深埋销毁；也可人工摘除虫卵、捕捉天牛成虫等。
6 其他技术
（1）挖障碍沟。对不能迁飞只能靠爬行扩散的害虫，为阻止其迁移危害，可在未受害区周围挖沟，害虫坠落沟中后予以消灭。对紫纹羽病、根腐病等借助菌索蔓延传播的根部病害，在受害植株周围挖沟能阻隔病菌菌索的蔓延。挖沟规格是宽30厘米、深40厘米，两壁要光滑垂直。
（2）设障碍物。有的害虫雌成虫无翅，只能爬到树上产卵。对这类害虫（如枣尺蠖），可在上树前在树干基部设置障碍物阻止其上树产卵，如在树干上绑塑料布或在干基周围培土堆，制成光滑的陡面。
（3）高温处理。用高温处理杀死害虫或病原菌，如用高频电波杀灭害虫，热水浸种来消灭某些种实象甲、病原菌等。现代温室土壤热处理是使用热蒸汽（90～100℃），处理时间为30分钟。蒸汽处理可大幅度降低草莓白粉病、灰霉病及地下害虫的发生程度。在发达国家，蒸汽热处理已成为常规管理。利用太阳能热处理土壤也是有效的措施，在7—8月份将土壤摊平做垄，垄为南北向。浇水并覆盖塑料薄膜（25微米厚为宜），在覆盖期间要保证有10～15天的晴天，耕层温度可高至60～70℃，能基本上杀死土壤中的病原物。温室大棚中的土壤也可照此法处理。
果园施肥及配套机械 篇3
1. 全园普施
主要用于根系满园的成龄果园或密植果园大批量施肥, 且肥料多以粗肥为主。先将肥料或粉碎的秸秆普施于果园表面, 随后结合果园春翻或秋季深翻 (20~30厘米) , 把肥料翻入深层。
2. 冠下散施
适于幼龄果园施肥, 此法与全园普施法相比, 只是肥料较为集中地撒施在树冠范围内, 肥料用量减少, 施肥后进行中耕或深耕, 把肥料翻入土层中。一般采用粗与精、迟效与速效相结合的混合肥。
3. 环状沟施
适于秋季给瘠薄果园和树冠较小的幼龄果园增施有机肥同时兼顾果园土壤改良。根据果树根系向外扩展的广度, 沿树冠外缘挖一条深40厘米, 宽40厘米的围沟 (防止挖伤粗侧根) 。然后将配备好的肥料施入沟中, 肥上覆土。此法可采用开沟机作业。
4. 条状沟施肥
适用于较规整的果园, 在果园内顺着果树行向, 每行开一条深、宽40~50厘米的条状沟, 把肥料施入沟内并覆土。这一方法采用机械化作业。开沟方位可按“#”字行, 按横竖方向每年择一方向作业。
5. 放射状沟施
适用于成龄果园增施基肥, 以树干为中心, 向外呈放射状挖5~10条沟, 沟宽30厘米, 长60厘米左右, 沟的宽度与深度可随沟的外延而加大, 施肥后覆土。
6. 穴施或注入施肥
适用于干旱地区果园和密植果园, 多以液体肥为主。穴施在树冠周围用挖穴机挖若干个深30~60厘米的坑穴, 将肥料施入穴内。注入施肥法则是用挖穴机绕树冠挖穴, 深达50厘米左右。把调配好的肥液注入穴内, 让肥料慢慢渗透, 给果树根系利用。穴施法可以代替环状施肥法, 但挖穴数要足够多。以上施肥方法各具特点, 要因地、因时、因树、因肥来选择。基肥深施, 追肥浅施, 施后及时灌水。
二、施肥机械
1. 挖穴机
在果园挖坑施肥中, 挖穴机是由动力驱动的立轴旋转式土工机械。当工作部件——钻头旋转时即可挖出圆柱形坑穴。挖穴机的类型有拖拉机牵引式、悬挂式、自走式和手提式等。下面以拖拉机悬挂3W1-80型挖穴机为例, 其主要由四大部分组成。①垂直起落机构。主要用于保证挖头的垂直起落和在任何工作位置时, 挖头轴线与机车距离不变。它主要由曲线板和转动臂组成。②万向节传动轴总成。用于传动扭距, 在两万向节中间装有牙嵌式安全离合器, 当挖头工作突然遇到障碍物, 负荷超过允许值时, 弹簧被压缩, 牙嵌式齿打滑, 从而切断动力, 防止机件因过载而损坏。③变速箱总成。由一对圆锥齿轮组合而成, 此变速箱主要用于改变传递动力的方向和降低速度, 增加扭距。④挖头。它是挖穴机的工作部件, 其钻轴上方有方轴套与变速箱垂直轴上的方轴相连, 两者用销钉定位。挖头在工作时借助拖拉机液压升降机构强制入土。3W1-80型与铁牛-55型拖拉机配套, 可挖直径800毫米、深1000毫米的土穴。I W-0.7型果树挖穴机是与神牛-25型拖拉机配套使用的。若改进悬挂装置, 则可与铁牛-55型、上海-50型等拖拉机配套。该机配有300、500、700毫米三种挖头。挖穴直径可达300~700毫米, 深度达300~700毫米, 每班可挖穴400~500个。
2. 开沟机
果园施用有机肥时, 需在每棵果树两侧、根系集中分布层稍远和稍深处各挖一条连续或断续的施肥沟, 可应用开沟机作业。1KGA-300型果园开沟机可满足中等行距和矮化密植果园的开沟需要。工作部件为卧锥螺旋型, 采用拖拉机液压悬挂方式。由拖拉机动力输出轴传入动力, 带动工作部件旋转, 从而完成开沟作业。该机由机架、抛土挡板支架、轴承座总成、螺旋、调节尾轮总成、抛土挡板总成等组成。由螺旋转动完成开沟作业。螺旋采用偏置方式, 调节尾轮总成可以调节开沟的深度。抛土挡板总成可使抛出的土回落在肥沟的附近, 便于回埋。
3. 中耕机械
果园作业机械的现状与发展 篇4
近年来, 随着农业产业结构的调整, 林果生产已成为新疆等优势林果产区经济发展和农民增收致富的新亮点和支柱产业。随着林果种植面积的不断扩大, 果园规模化发展和规范化管理的要求日益提高, 从而使得果园机械化管理的重要性日益显著。果园作业机械可以实现果园的规范化管理, 大幅减轻果农的劳动强度, 节约劳动成本, 提高经济效益和生产效率, 同时还能减少林果病虫害的发生, 提高果品品质。由于我国果园作业机械研究起步较晚, 果园机械化基础较差, 因此果园生产机械化程度与国外欧美等国家存在较大差距。针对我国各地林果生产特点研究应用果园作业机械, 对促进林果产业的健康和可持续发展具有重要意义。
1 果园作业机械的类型及特点
1.1 果园作业机械的类型
果园作业主要包括土壤耕整、树体管理、病虫害防治和果品收获等。果园管理是果园作业的重要部分, 它是为了谋求较高的经济效益、生态效益和社会效益, 根据树龄、树势和环境条件的变化而采取的各种技术措施。果园管理的主要内容可分为土壤管理、树体管理和病虫害防治, 相应的果园管理机械主要包括专用动力机、开沟机、起垄机、培土机、挖坑机、施肥机、中耕除草机、整形修剪机、枝条粉碎机、植保施药机以及可实现一机多用的多功能果园管理机等。果品收获是果园作业的最后关键环节, 相应的果品收获机械类型及工作原理因果树种类、种植模式而形式各样。大型果品收获机械从配套动力上可分为自走式、悬挂式和牵引式;在工作原理上一般分为气力式和机械振动式, 机械振动式根据产生振动形式的不同, 又可分为推摇式和撞击式, 目前国外用得最多的是推摇式采收机[1]。
1.2 果园作业机械的特点
果园作业机械在果园规模化发展和规范化管理的地区应用更能突显其显著特点。用机械代替传统的人力操作完成果园各环节作业, 既能减轻工作者的劳动强度, 提高功效, 还可降低生产成本, 提高经济效益, 同时又能在抢农时, 减少损失, 为果树生长发育创造良好条件, 促进果品优质高产。
2 国内外果园作业机械的发展现状
2.1 国外果园作业机械的发展现状
20世纪60年代以来, 国外果园机械发展较快, 相继研制了多种果园专用动力机械和作业机械, 包括不同功率的果园拖拉机系列及其相应的配套机具, 同时改革采用了适应果园机械化作业要求的果树栽培方式, 使果园作业由人力作业逐渐向机械化作业转变[2,3]。
目前, 欧美一些国家 (如美国、德国) 以及日本等国的果园生产机械化程度较高, 部分果园的土壤耕整、树体管理、病虫害防治和果品收获等环节基本上都实现了机械化, 而且机型种类繁多、功能多样。其中, 多功能果园管理机械应用广泛, 集成化、自动化程度高, 可实现一机多用, 通用性和适用性好, 可以满足果树的修剪、植保和果品收获等多项作业要求。果品收获机械多采用振动式收获, 适于收获柑橘、葡萄、蓝 (黑) 莓等浆果, 以及核桃、巴达杏等坚果, 根据果树激振位置的不同可分为树干振动式[4,5]、树枝振动式[6,7]和树冠振动式[8,9,10]。
果树种类和种植模式的多样性决定了果园作业机械的多样性, 其中种植模式是影响果园生产机械化的重要因素。国外在实现果园机械化方面, 十分注重农艺和农机相结合, 首先保证果树的规模化种植模式和管理方式有利于实现机械化作业。目前, 果树的种植模式 (栽培结构) 大体可分为乔砧稀植和矮砧密植。例如, 日本的苹果乔砧稀植和矮砧密植果园面积各占50%[11], 5年以下的幼园, 基本都栽培矮化砧苹果树。美国在20世纪80年代初, 苹果生产区利用的矮化砧栽培苹果在西部地区约占70%, 东部地区约占30%[12]。现在美国几乎看不到乔化果园, 几乎全部栽植了矮砧苹果, 其栽植体系如表1所示。
对于乔砧稀植的果树, 由于果园作业空间相对开阔, 相关大型果园机械一般为悬挂式或牵引式机具, 通常采用常规拖拉机作为配套动力, 机具造价相对较低, 推广应用较好。对于矮砧密植的果树, 由于作业空间相对狭小, 相关大型果园机械多采用自走式跨行作业, 新的栽培模式和整枝方式, 不仅可提高光能利用和便于机械化操作, 而且容易实现一机多用, 可以进行喷药 (肥) 、修剪、采收等作业, 但机具造价相对较高。不过, 矮砧密植果树的适用性较好、功效高, 因此应用很广泛。
此外, 国外小型果园管理机械主要以日本、韩国、意大利、法国和美国等国家的产品为代表[3], 配套动力为1.47~5.88k W汽油机或柴油机, 普遍采用2.2~5.1 kW动力, 大都具有以下主要特点:小巧、灵活, 外形美观操作方便;采用排放量低的小型汽油机或柴油机为动力;可方便、简单、快速地更换多种工作部件, 完成多项作业。
随着科学技术的不断创新, 新技术的不断涌现, 果园管理机械的发展也呈现新的趋势。果园机械种类和数量逐渐增多, 并逐步向仪表化、自动化过渡, 计算机控制技术的应用逐步增多。目前, 国外一些大型果园环境控制中已采用了精确定量的控制理念[3], 由计算机分析果园的经济效益, 拟定最佳方案, 以降低成本, 减少劳力, 增加收入。虽然欧美等国家已在一些果产地区实现了果园的全部机械化管理。但果树修剪只能用机械剪成一定的树形, 而调整树冠内部的枝条密度和枝条更新仍需要手工修剪作补充。
2.2 国内果园作业机械的发展现状
我国果园生产机械化的研究与应用起步较晚。20世纪50年代才推广使用手动喷雾器, 60年代中期开始发展动力喷雾机, 70年代至今, 在引进国外果园机械的同时, 陆续研制成功果园中耕除草机、液压剪枝升降平台、果园风送弥雾机以及果品收获机、果品分级清选机等[3], 促进了果园机械化的发展。
目前, 我国果园机械化程度低, 缺乏大型高效的果园作业机械。果园多项作业大都主要依靠人工完成, 生产效率低, 劳动强度大, 生产成本高。由于农忙时节的劳动力紧缺而造成的损失很大。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型机为主。在这些微小型机具中, 部分机具可实现一机多用, 如可实现开沟、培土、起垄和旋耕等多功能的果园微耕机, 其配套动力为5.1~9.6 kW汽油机或柴油机;再如可实现气动剪枝、打药、施肥、除草和运输等多功能果园管理机, 一般多采用履带式行走底盘。在作业效率方面, 微小型机不能与国外大型机具相提并论
在林果的收获方面, 主要靠人工手摘和借助简单工具辅助, 如云梯和采果刀等[13]。林果采收机械的研究在我国仍处于起步阶段。小型机具多采用便携式手持振动收获作业, 大型作业机具主要以常规拖拉机作为配套动力, 采用悬挂式或牵引式, 大型自走式果园机械缺乏。“十一五”时期, 新疆农垦科学院机械装备研究所研制开发了机械振动式林果采收机, 采用推摇树干振动的收获方式, 与常规拖拉机悬挂式连接, 主要适用于稀疏种植红枣、核桃等林果的收获[14,15]。
总之, 国内果园机械化发展水平比较落后, 且各产区发展很不均衡。随着我国农业产业结构的调整, 我国新疆等林果优势产区的果园正逐步向规模化和规范化方向发展, 果园机械化的重要性日益显现并被充分认识, 大型高效果园作业机械的研发与应用前景良好。
3 存在的主要问题
3.1 果园机械化基础差
我国大部分果园生产规模小, 种植模式多样, 栽培和管理比较分散, 果园的规模化和规范化程度偏低。目前, 新疆等优势林果产区已开始形成规模化生产, 但规范化管理尚不足, 农艺尚未标准化, 果园机械化水平仍然很低, 现有的果园机械无论从数量上还是品种、质量上都难以满足林果产业大发展的需要, 在一些果园专有机械上仍处于空白。
3.2 果园专用动力机械十分缺乏
果园机械中主要应用的动力机械为拖拉机, 分为履带式、轮式和手扶式3种, 大多数是和大田作物通用的轮式拖拉机。而国外则拥有不少专用于果园的拖拉机, 其特点是动力大, 重心低, 转弯半径小, 操纵简单, 在温室或矮化栽培的果园里可以进行乘坐作业。动力机械是果园生产机械化的心脏, 但由于我国目前果园里使用的拖拉机为一般农用拖拉机, 而微耕机多在温室大棚、菜地等小地块使用, 在果园中使用动力偏小。
3.3 农艺与农机未能有效结合
在现代种植业中, 农艺与农机关系密切, 缺一不可。农艺是农机设计的前提和发展的动力。新的农艺技术要尽快应用于生产, 发挥其应有的增产增收效果, 必须与农机相结合, 这是实现农业高效化的关键[17]。高产、高效是目的, 而机械化是手段。如果仍然还是依靠人畜力和简单原始的生产工具, 要想实现大面积高产高效, 大幅度提高劳动生产率, 实现传统农业向现代农业的转变, 那是不可想象的。目前, 我国的林果种植模式与机械不配套问题尤为突出。在种植模式和管理方式等方面缺乏规范, 果园农艺栽培管理没有考虑机械化作业的问题, 致使果园农机具的研发针对性不强, 推广应用受到极大影响, 实现大规模机械化作业十分困难。
3.4 科研投入不足, 科研力度不够
由于我国果园机械化基础差, 规模化发展较慢, 对果园机械研发的重视程度不够, 缺乏对新机具、新技术的认识和了解, 更缺乏可供借鉴和参考的相关技术, 在林果机械研发上的投入远不如粮棉等大宗作物相关机械的科研投入, 加之国外机具价格昂贵, 因此在果园机械引进、消化、吸收和创新方面的工作不到位。长期以来, 致使我国果园机械的科研基础较差, 相关研究人才相对缺乏, 科研力度不够, 果园机械的科研、推广等工作远远滞后于基本种植业机械的发展。
3.5 机具更新换代滞后, 不能满足果园新种植方式的要求
为了实现果树生产的优质、高产和高效, 最大限度地获取更好的经济效益, 近年来, 随着果树生产的发展, 果树栽培制度也在迅速改革, 由原来的乔砧稀植转向矮化密植, 并且已成为当前国内外发展趋势。所谓矮化密植[16], 就是利用矮化砧、矮生品种和矮化技术措施, 使树体矮小紧凑, 合理地增加单位面积内的栽植密度, 达到早果、丰产、优质、低耗和高效的目的。随着矮化密植的栽培方式的大面积推广应用, 带来了劳动力短缺、劳动成本高等一系列问题, 因此, 对机械化的要求程度也越来越高, 亟待研发新机具。
4 发展对策及建议
4.1 加大科研投入力度
我国果园机械相对匮乏, 在一些大型高效的果园机械方面甚至还是空白。研制开发林果业生产中急需的机械装备是当前相关科研院所的重要任务, 而果园机械作业复杂, 设计、工艺、要求难度大, 因此, 应加大果园机械的科研投入力度, 保证技术创新资金, 专项用于果园机械的引进、研制、试验、示范和推广等科研项目。同时, 采取多种优惠政策, 如设立专项资金补贴果农购置果园机械, 加大果园机械的购置补贴力度, 以充分调动农民购置机具的积极性, 加快先进适用果园机械化技术及机具的推广应用。
4.2 加强农艺与农机的有效结合
国内外果园生产发展的实践证明, 农艺与农机有效结合是实现果园机械化的根本。农机化技术要为果园的农艺技术提供服务, 而果园的种植模式亦需考虑机械化作业的可能和要求, 只有二者相互协调、彼此交叉、有机结合, 才能真正实现果园机械化和现代化。在对新开发的果园规划设计时, 应保证农机与农艺技术的相互配合, 为发挥农机装备优势创造条件。首先应该采取措施使果树生产条件标准化, 如果树品种、种植模式、树形等都要规范一致, 作为农机产品研制开发的依据。如果这个措施得以实行, 将大大加速实现果园机械化。因此, 研究机械与园艺技术的结合, 开发适合不同果园的作业机械, 提高果园机械化水平, 降低果园用工量, 减少农民劳动强度, 提高果园产出率是一项非常重要的课题。因此, 只有农艺与农机互相适应, 才能优化生物技术措施和机械措施, 取得最佳的经济效果[18]。
4.3 因地制宜, 有选择地发展果园机械
根据我国各地果园生产特点和发展现状, 其机械化的发展应以市场为导向, 因地制宜, 紧紧围绕产业调整情况, 研究开发实用性和适用性强的机具, 小型和大型果园机械共同发展, 规模化程度高的地区, 重点研制开发大型高效果园机械, 提高机械化作业水平和生产效率。
4.4 加强果园机械化技术的推广应用
对果园机械的推广应用应坚持分类指导的原则。对已经实践证明成功的机械, 可以大力推广。对有市场需求, 但技术尚未成熟的机械, 应进行多点试验, 不断改进完善。对引进的新机具、新设备, 重点试验, 加强技术培训, 逐步加快推广。
5 结语
林果业的规模化和产业化发展, 离不开先进适用的果园作业机械。及时准确了解国内外果园作业机械的现状与发展, 借鉴国外先进果园机械化生产技术和经验, 因地制宜, 研究和探讨我国林果产业中果园机械化的实现方式和实施手段, 不仅关系到我国果园生产机械化水平的提高, 而且关系到我国林果产业的健康发展。
摘要：果园作业机械在果园规模化发展、规范化管理和提高经济效益方面发挥着重要作用。本文介绍了果园作业机械的类型及特点, 简述了国内外果园作业机械的现状与发展, 分析了我国果园机械化发展中存在的主要问题, 提出了发展对策及建议。
果园机械 篇5
1 苹果园机械化生产的意义
传统的苹果园生产方式很多都是依靠人力进行生产, 每项工艺都需要人们亲力亲为去完成, 这样会消耗掉较多的人力成本及时间成本, 所获得的苹果种植效益并不高。苹果园机械化生产可以很大程度上解放人力, 依靠机械实现苹果园的大规模统一种植、统一管理, 对提高果园产量以及促进苹果园的规模化发展有着非常重要的意义[1]。
2 苹果园机械化生产工艺和机械选择
2.1 耕整地
在建立苹果园时, 土地性质相对比较复杂, 因此需要先对土地展开规划平整工作。因为苹果在不同生产时期会有不同的水分需求, 因此可以选择在水分非常充足的地区建立苹果园, 伴随有与其对应的平整工作。对于间伐提干型果园, 通常使用一些小型的机械作业, 在施用农家肥或者基肥之后, 展开浅翻深松或者深松工作, 然后对土地展开镇压, 从而达到保水效果。
2.2 中耕施肥
在苹果树生长过程中, 需要对其展开及时的中耕施肥操作, 因为间伐提干型果园的苹果树主干高度一般不会低于1.5 m, 因此适宜于盛果期对其展开机械化作业, 从而对果树的生理活动进行调节, 促进果树内部的营养转化。通过中耕施肥操作可以及时调节土壤环境, 使微生物的活动得到增强, 从而使果树处在一个良好的生长环境下。中耕施肥机的具体技术参数如表1所示。
2.3 控草割草
如果是在夏天或者秋天, 果园内的水分相对比较充足, 这时果园内的杂草也会随之生长, 和果树形成一种营养竞争关系, 因此需要对果园展开控草除草操作, 对杂草的长势进行控制, 从而使果园的水分得以保留下来, 使果树拥有比较良好的生存环境。在间伐提干型果园中, 果树的主干和主枝一般呈直角, 而且非常长。因此, 在进行割草作业时选用的作业机械不能过大, 可选择如表2所示的割草机。
2.4 病虫害防治
虽然间伐干型果园对果树已经展开了整形及修剪工作, 但是在果园中仍存在果树果枝太长的现象, 这会导致树下的空间无法获得光照, 容易发生各种病虫害, 而且对病虫害的防治比较困难, 施药机械的选择也比较困难。因为在选择施药机械时, 需要充分考虑果树容易出现病虫害的部位。开展果园作业时不利于机械化操作, 因此需要借助小型机械来完成对病虫害的施药防治工作。其中, 方便携带、比较小巧的打药机的技术参数如表3所示。
2.5 果园施肥
在果园的落果后期阶段, 需要对其展开施肥工作, 从而有效保障果树第2年生长能够具有充足的营养。间伐提干型果园具体是指已经经过修整操作的相对比较规范的一种果园, 在该类型果园中开展施肥工作时比较适用果园开沟机, 其具体技术参数如表4所示。
上述施工工艺及机械选择适用于间伐提干型果园, 对于矮砧密植型果园则有所不同。在进行矮砧密植型果园的机械化作业时, 需要首先进行苗圃管理工作, 即应用断根施肥机对实生苗展开断根处理, 并且需要保证切口足够整齐, 将主根切断的同时对其展开施肥处理, 并且和灌溉技术充分结合, 从而培养出比较茁壮的幼苗。然后, 借助起苗机展开苗圃的起苗工作, 需要保证根系足够完整。再者, 借助专用打捆机对苗木展开捆扎包装工作, 有效提升工作效率。此外, 选用专用移栽机对苗木展开移栽工作, 省去大量的人力。接下来便可执行整地、除草、施肥、病虫害防治、果树修剪和施基肥等操作。
需要注意的是, 在果园中选用的机械可以有2种, 一种重心非常低, 转弯方便且体积小;另一种则是和地之间的间距非常大, 可以跨越地间距行走, 实现动力输出且原地转弯, 从而保证机械作业的稳定性及操作方便性[2]。
3 结语
苹果园机械化生产可以有效节省大量的人力、物力, 对促进苹果园的大规模发展有非常重要的意义。因此, 需要了解苹果园机械化生产的一些生产工艺和机械选择知识, 进一步推动苹果园的机械化发展。
参考文献
[1]曹文龙.苹果园生产机械化工艺研究与机械选型[D].河北农业大学, 2014.
果园机械 篇6
1 茶园霜冻害的特点和成因
1.1 茶园霜冻害的特点
为了创造茶园的高效益, 茶叶抢早上市已是茶农普遍追求的目标, 所以, 近年来早芽良种茶园面积迅速扩大。但由于我国东南沿海地区位于中纬度亚洲大陆东岸, 属东亚季风区, 又属亚热带和暖温带的过渡区。一般说来, 春温多变, 寒潮、霜冻、连阴雨是这一地区的气候特点。由于特定的气候条件, 这些地区早春的气温不稳, “倒春寒”机率很高, 早春茶园遭受霜冻危害时有发生, 从茶叶生物学特征来看, 一是茶叶发芽后抗寒能力明显下降。茶树休眠越冬期抗寒能力较强, 能耐-8℃~-5℃的低温, 开春后茶芽一但萌发, 抗寒能力就大大降低了, 这时嫩芽在零度左右时就会受到轻度冻害, 达到-3℃~-2℃时即会受到严重冻害。二是茶园一旦遭受冻害难以恢复逆转。轻微冻害就会造成茶叶嫩芽黑头焦边, 影响茶叶的品质, 严重冻害使早茶不能采摘。三是霜害受损的都是经济效益最好的头轮春茶, 不仅影响经济价值, 还影响到茶场抢占市场先机, 所以, 早春茶园一但遭遇冻害, 不仅给广大茶农造成的经济损失巨大, 也成为制约早市名特茶生产的“瓶颈”。而传统的烟薰、覆盖、喷水等防霜措施不仅费工费事、污染环境, 而且效果不尽如人意。所以, 茶农迫切需要一种既省工、省事, 防霜效果又可靠的机械设备。发展茶园防霜机械设备, 防止早茶遭受冻害, 不仅可以大幅度地提高茶农的经济效益, 还能提高早茶的品质, 有着很好的社会效益和经济效益, 深受广大茶农的欢迎。
1.2 茶园霜冻害发生的成因
由于白天太阳的照射, 茶树及茶园地面吸收了大量的热量, 到了夜晚, 地面和茶蓬面向外散发大量辐射散热, 在正常情况下, 幅射热与空气相遇会在植物表面形成露水, 冷空气下降后就会形成霜或霜冻。霜形成过程中, 又要吸收大量的热量, 这就迫使茶树叶片温度进一步下降, 低温促使植物细胞间隙水形成冰晶, 引起原生质脱水使原生质胶体变质。同时, 冰晶的扩大, 使细胞遭受机械压力, 给茶树嫩芽造成不可逆转的损伤, 造成嫩叶冻害。
1.3 苏南地区三月份发生霜害机率
苏南地区是全省茶叶面积较集中的地区, 据近30年的气象资料记载, 该地区三月份霜害机率占90%以上, 平均年发生天数为5.1天。从生产实践来看, 茶叶的特早芽种、早芽品种, 每4~5年中重霜会有1遇 (损失60%~80%以上) , 中霜1~2遇 (损失30%~60%) 、轻霜1~2遇 (损失30%以内) , 无霜害年份5年难得一遇。所以茶园防霜冻灾害已是该地区生产早茶必需采取的一项重要技术措施。
2 防霜机械系统的防霜机理与作用
2.1 防霜机械的防霜机理
在一般情况下, 温度是随着高度的上升而下降的, 但在早春“倒春寒”条件下霜冻发生时, 在一定的高度范围内, 温度却随着高度的上升而增高, 这种现象叫“逆温现象”。在逆温条件下, 离地面6~10 m以上高度, 空气的温度比地面温度高出约2℃~6℃。防霜机就是将一种特制的大风扇用钢管架在离地面6 m以上高处。当霜冻发生时, 开启特制的大风扇, 将上方较高温度的空气不断吹送至下方茶蓬低温区域, 使上下空气混合增温, 以提高地面温度, 避免茶树体温度降至0℃以下;同时, 由于大功力风扇扰动茶园近地面空气, 形成微域气流, 吹散水汽, 减少露水的形成, 阻止霜冻 (冰晶) 的形成, 即使形成轻微霜冻, 由于在化霜时风机再次扰动茶园近地面空气而形成微域气流, 也可减缓化霜速度, 从而减轻芽叶的二次冻害。
2.2 茶园防霜机的作用
2.2.1 提高茶蓬面温度
根据2007年3月6日该市对使用防霜机和不用防霜机的茶园用自动温度记录仪进行记录试验, 茶树蓬面附近气温和上空7m处气温在傍晚过后都急剧下降, 但近地面的茶蓬附近气温下降更快, 降幅更大, 出现明显的逆温现象, 温差在不同时段有所差异。不用防霜机的茶园茶蓬附近的最低温度出现在当日23:00以后至次日凌晨3:00时, 最低温度降到-1.5℃。而使用防霜机区域内, 防霜机有效地将逆温层温度较高的空气吹送到地表, 全面覆盖树冠层, 扰动空气, 驱散冷气和茶叶表层形成的露水, 提高近地表温度, 降低茶树树体附近的空气湿度, 使防霜区内的最低温度推迟至0:00时出现, 这时温度仍保持在1.2℃, 且时间很短, 只有30分钟。到0:30时温度已达1.7℃, 以后一直保持在2.0℃以上。近两年来, 在浙江、湖南等省茶区进行的试验, 也得出同样的结论。
2.2.2 减缓解冻速度
茶叶受冻害后, 太阳出来温度迅速回升, 阳光照到茶树树冠上, 树体迅速吸收大量热能而升温, 树冠层在6~8 m高处又形成下高上低的逆温现象, 此时, 已结霜冻的植物组织会随气温上升而迅速解冻, 进一步造成茶叶嫩芽细胞的机械损伤。这时, 在日出后采用防霜机将茶园上空的冷气吹送到茶树树冠上, 能减缓化霜速度, 减轻芽叶的二次冻害。
2.2.3 增加产量
经试验证明, 防霜机能在气温降到3℃~4℃时自动开启, 一般一次寒流都有3~4天的时间, 在这个阶段, 由于防霜机械的增温作用, 能减少环境温度变化对茶树生长的影响。茶树的生长量增加, 不仅能使茶园提早3~5天开采抢占早市, 提高价格, 而且生长量也有一定的增加, 可提高产量、增产增收、提高知名度。
3 茶园防霜风机系统技术要点
3.1 机型选配
茶园防霜机械类型丰富多样, 可根据不同的地形来选用不同的机型。防霜机可调节风向和角度, 能很好地与地形相吻合, 适宜任何自然地理条件。选择合适机型和调节摆动速度, 可使防霜效果达到最佳状态。该市首批选择引进的是DFC1030-3K型通用机型, 风扇直径为100 cm, 电机为2.48 kW, 电源为三相380 V。经单台等风速试验风力分布情况 (见图1) 可以看出, 防霜机的风量大, 送风距离也很远。正前方在10 m之内风速达到5 m/s, 20 m左右风速为2 m/s, 30 m之内仍然达到1.5 m/s, 40 m以外还有近1 m/s的风速。根据气象资料, “倒春寒”时霜冻发生较重一般都在无风的夜晚, 当风速2 m/s左右时, 即使成霜也会减轻。
3.2 设计安装
防霜机安装要先由生产厂家的专业人员, 在易形成霜冻的晴朗无风天气情况下, 凌晨2:00~5:00根据茶园的地形地貌, 测定出气流走向, 然后根据茶园的面积来确定防霜机数量的分布、安装的方位和高度 (安装高度一般在6~8 m之间) , 以达到最佳防霜效果。该机一组为6台, 由一个自动控制系统进行控制, 1台机可防1 000 m2面积。该市试验茶园的6台防霜机, 南北向成两排分布, 间距为30 m×30 m;防霜机向下俯视角度为35°;左右摇摆角度为90°;安装基础高度为6.66 m, 出风点高度为7 m。电缆架空配置, 防霜机控制系统集中在一控制箱内。2台为1个回路, 分路间隔5 s启动。
3.3 运转设定
风机系统通过总控制箱自动控制, 感应探头设置于茶树蓬面, 利用感应温度探头探测温度, 使防霜机在茶蓬附近接近临界温度时能及时开启, 运转开启温度一般设定在3℃~4℃, 茶树在萌动初期设定开机的温度可低一些, 茶树萌芽后抗寒力下降, 开机的温度要设置高一些。停止运转温度一般设定为5℃~6℃。
利用茶、果园防霜机械进行茶园防霜在日本已经进行了多年, 应用技术亦已成熟, 在我国利用和研究这技术还刚刚开始, 很多防霜机理还需要进一步进行研究, 随着研究的不断深入, 这项技术会在生产实践中得到很好的应用。
摘要：茶、果园防霜技术在日本已是较成熟的技术, 镇江市从2007年开始引进试用, 取得了很好的效果。根据三年的试验结果, 从茶园霜冻害的特点和成因、茶园霜冻害发生的机理、防霜机械系统的防霜作用等方面作了一些分析, 同时根据茶园防霜的技术要求提出了设计、安装和和温度设定的技术要点。
关键词：茶园,防霜机,防霜,机理,作用
参考文献
[1]茶霜冻害对策资料集[C].日本静冈县.日本静冈县茶生产农业协同组合联合会, 1979.
[2]李传德, 荆国芳, 赵挺俊等.新型茶园防霜机应用效果试验.中国茶叶, 2009, (8) :25-27
果园机械 篇7
果园杂草对果树的危害有争水、耗养、诱发病虫、影响光照等。据统计,杂草造成的果树减产一般为10%~20%,草荒严重的果园,幼树不能适龄结果或结果后树势衰弱,寿命缩短,果小色差,病虫果率增加,果品质量下降,商品率低[1]。因此,在果树的成长过程中,科学有效地控制草害是保证果树健康生长,实现果品高产、优质的关键技术之一。
果园杂草的防除,应根据不同地区生态环境条件、果园类型、果树的立地条件及果树本身的特点,因地制宜地综合使用各种除草手段。目前普遍采用的除草方法有人工除草、生物除草、药剂除草、机械除草等。伴随现代科学技术与传统农业耕作技术、耕作条件升级改造,农业机械化生产方式普遍推广,我国农业的综合生产能力和国际市场竞争能力的有效提高,农民收入的普遍增加以及农业机械市场需求缺口大但相对占有率却不足,因此,机械除草方式得到了快速的发展和应用。
我国果园除草机的发展历史较短,几乎都是将农田、耕地使用的除草机经改制后用于果园除草。近些年,果园除草机械发展较快,相继试制了多种果园专用的动力除草机械,以及与拖拉机配套及使用的除草设备,使果园除草由人力操作逐渐转向机械化操作,由化学除草逐步转向机械除草。本文将全面介绍果园除草设备与技术及国内外研究现状,并展望其发展趋势。
1 国内外机械除草装备现状
1.1 国外研究现状
最早的除草机械诞生于150a前的欧美,是人力、畜力驱动的除草机械,主要用于庭园耕作。随着技术革新,L型旋耕刀的成功研制,使旋耕机开始进行大田作业,此后的大部分除草机械是由其改制而成。美国的除草机械技术比较完善,机具品种齐全,性能可靠,且经过多年的研究改进目前已经形成了一整套成熟的保护性耕作除草机具,能很好地满足生产运用作业要求。美国的JD970滚刀式除草耙,其滚切刀外缘的刀刃随着驱动会切断草根实现除草。加拿大的除草机除了适合不同的土壤之外主要是能够实现一机多用,不但可以机械除草还能实现化学抚育,生产效率大大提高。20世纪初,日本引进欧洲除草技术并逐步研发出适合当地耕作要求的各式除草机械。日本的除草机械型号很多,有轻、中、重型之分。其工作部分使用尼龙除草丝、除草刀盘和圆锯盘可以满足不同高度枝条的除草需求。
由于技术发展水平、经济水平、种植方式、土地条件等多种因素的不同,国外的除草机械发展较快并且伴随着技术的改进、技术革新,适用不同的土壤条件、从旱田到水田、从牧场到荒地、从果园到草坪等等,除草机得到了较快且较好的发展。
1.2 国内研究现状
除草机在我国的研究、开发起步较晚,与欧美发达国家相比在技术、制造手段和工艺等方面都有一定的差距。除草机在我国经历了引进、消化、吸收、改进的路子,经历了系列产品开发和新产品的换代3个阶段。
20世纪60年代末,我国开始研制以手扶拖拉机为动力的除草机。如黑龙江省木材采运研究所研制的2G-200型悬挂式割灌机是以J-50履带拖拉机为动力,在拖拉机前悬挂具有仿形特点的多圆锯片的中型割灌设备。
20世纪70年代末,辽宁省法库县农机推广站以东风-2型收割机主机为动力源,重新设计传动装置和割台改造为除草机,达到一机多用的目的。黑龙江省农业机械工程科学研究院研究的325-2型中耕除草机,是对小型通用旋耕机的改制,它以旋耕机机架为主,通过更换除草部件来满足不同地形的除草要求,提高机具的除草率[2]。
随着农业现代化的发展,多用途复合型作业机出现了。新型除草机械,速度参数、幅宽合理,智能化程度高,能实现一机多用满足不同的耕作用途与除草要求。
目前,我国的除草机无论从产品的品种还是配套性以及产品的质量、技术水平都有了很多的提高。使用较多的为中耕除草机,其工作部件一般为单翼铲或双翼铲,也有圆盘式和滚切式2种工作部件。
2 机械除草关键部件研究现状
除草机的工作部件是根据所耕地的耕深、行距、土壤的硬度和湿度、杂草的状况、作物种类等农业技术要求来确定的[3]。除草技术的关键是除草部件的执行效果和工作原理过程,按其工作原理大致可分为:机械式除草机、机械气力式以及机械液力式。
机械式除草机的工作部件多为单翼铲或者双翼铲,还有圆盘式、笼辊式、旋刀式、往复式、滚刀式等,而对于滚刀式工作部件使用较少。
圆盘式除草刀工作速度快,除草效率较高,较为流行。滚刀式除草机由带有刀片的滚筒和床刀组成,滚刀旋转带动草茎相对转动实现剪草,其在作业过程中可以有效破碎土块,增强土壤透气性。但圆盘的入土能力受其垂直下压力的影响。
日本农机专家石田恭正还研究了应用高压水流除草技术,机械液力式除草部件主要是指行间杂草采用机械除草辊除草,株间杂草则使用高压液体冲洗杂草根部,使其漂浮、枯萎[4]。
机械气力式除草技术主要是机械式和气力式联合除草。通常先将行间杂草用机械式方法去除,然后株间杂草利用高压气体吹除。除了上述的除草技术外,也有应用电力和热力除草的研究,电力式除草技术主要根据的是杂草和农作物对电流敏感程度的差异,利用强电流来除草,对农作物无害,除草率可达到80%以上。
3 除草机发展趋势
当前,我国农机化已经由初级阶段跨入了中级发展阶段,这意味着我国农业机械化将迎来一个高速发展的时期。我国自行研制的除草机械已经取得了一定进展,但在除草精度、降低耗能、提高效率、智能化等方向还需不断努力。
3.1 向多技术复合式发展
多技术复合除草方式将多种除草技术,如机械除草技术、生物除草技术、化学除草技术以及其它方式的多种除草技术有机结合在一起,提高除草效果[5]。除此,也将向联合方向发展,实现一机多用,不断配套新机具。同时,国内一些企业也致力于开发新产品,改进原有产品的机械性能,以满足草产业高速发展的需要。目前,除草机已向品种多、系列完善、操作舒适、智能化程度高、大型、宽幅等方向发展。
3.2 向绿色环保方向发展
发展节能环保型的除草机械、注重技术投入,开发新型产品的理念引领着一些新技术在除草机上广泛应用。近年来,降低污染成为农业机械化设计的重点,能完成杂草还田、保护性耕作成为研究热点。
3.3 向智能化方向发展
实践经验表明,采用智能化、自动化程度高的农机是发展高效节本农业的有效途径,除草机也不例外。随着计算机技术和信息技术、控制技术在除草机械上的综合应用,田间自动导航技术、机器人视觉系统、GPS定位技术、高精度的机、电、液、气一体化与除草机械有机结合的产品的研究越来越得到重视,也越来越会成为未来除草机械发展的重要方向。
摘要：在果树的成长过程中,科学有效地控制草害是确保果树健康生长,实现果品优质、高产的关键技术之一。近年,机械除草方式得到了快速的发展和应用,本文将全面介绍果园除草设备与技术及国内外研究现状,并展望其发展趋势。
关键词：除草机,现状,发展趋势
参考文献
[1]刘会宁.果园除草技术概述[J].北方园艺,1999(5).
[2]华秀坤.旋耕机的发展历程及趋势展望[J].农业科技与装备,2013(8).
[3]马旭.水稻田间机械除草装备与技术研究现状及发展趋势[J].农业工程学报,2011(6).
[4]果园除草松土机:CN203942757U[P].2014.
果园机械 篇8
会上, 中国工程院束怀瑞院士科学分析了我国果树产业发展现状与面临的问题, 充分肯定了加强果园机械研发与应用对果树产业发展的重要意义。汪懋华院士做了题为《创新驱动加快推进果园农机研发与机械化发展》学术报告。许多从事农艺、机械和果园农机农艺结合研究工作的专家以及具有多年农业机械生产制造经验的技术人员分别针对我国果园、农业机械、果园机械应用的现状、存在问题及对策做了报告, 介绍了果园农机研发的最新科研成果。
这次会议的召开, 是果树、农机两大领域相互交叉、融合并逐渐形成新兴学科的重要开端, 为各领域专家加强交流合作搭建了一个重要科研平台。我刊特别刊发此次会议的重要内容, 为推动我国林果业机械化发展贡献一份力量。
一、我国正处于经济社会发展的重要转型期
1. 中国经济保持了平稳持续快速发展的好势头
改革开放以来伴随着经济的快速增长, 我国的经济总量 (GDP) 迅速增加, 我国的经济实力也得到迅速提升。近20年来, 中国GDP年均增长10.4%;“十一五”期间, 中国GDP平均增长11.2%;2011年中国GDP年增长9.2%。2011年, 中国成为世界第二大经济体。
(1) 全球金融危机和接踵而来的欧洲主权债务危机, 推动着世界经济格局转型加速, 新兴经济体成为引领全球经济复苏的重要引擎。
(2) 中国由中低收入国成为中等偏上收入国。2011年中国人均GDP达到5 432美元。预计到2030年前, 中国将进入高收入国的先进行列, 届时, 中国人均GDP将高于12 000美元。
(3) 工业化、城镇化作为中国经济发展的内在动力, 短期内不会改变。工业化是现代化的基础、是实体经济的主要组成, 是推进城镇化、实现农业现代化的主要动力。
2. 积极稳妥推进城镇化, 仍然是中国实现经济社会又好又快持续发展的动力
(1) 中国城市化发展滞后于工业化20年。世界各国人均GDP达到1 000美元时, 其城市化水平为:美国为58% (1945年) ;日本为68% (1960年) ;中国为34% (2001年) 。
(2) 2007年全球城市化已达到50%, 而中国城市化才达到44.94%。据联合国预测, 至2050年全球75%以上人口会住在城市。
(3) 2030年中国城市化水平将达到70%左右。中国还将有近20个百分点的城市化增长潜力。
(4) 未来世界经济发展有两大动力:一是以美国高技术为主的高新技术产业;二是中国的城市化。
(5) 中国工业化、城镇化的快速发展, 对加快发展现代农业提出强劲的社会需求。
3. 中国农业发展进入历史转型期
(1) “九五”期间开展“新的农业科技革命”大讨论, 制定了《2001年—2010农业科技发展纲要》。
(2) 2001年12月11日, 中国正式成为WTO成员国, 标志着中国成为世界市场的重要组成部分, 逐步完成了向世界经贸大国的转变, 中国连续3年成为世界最大出口国和第二大进口国;2011年进出口总额跃居世界第二位。
(3) 2002年, 我国人均GDP达到1 135美元。我国的工农关系也由“农业支持工业”调整为“工业反哺农业、城市支持农村”。
(4) 农业逐步突破了种植业、养殖业的传统边界, 延伸到市场终端, 产业链逐步形成。具体表现在:一是机械化农业成为主流的生产方式。2011年农业增长中, 来自科技进步的贡献率占52.5%, 农业机械的综合运用率达到54.8%。二是农业的全球化。2011年, 中国农产品进出口总额位居全球第3位, 仅次于英国和德国。三是经营主体的法人化。近年来, 我国涉农企业日益增长, 到2011年末, 全国工商注册的农民专业合作社52.11万家, 入社农户4 100万户, 占农户总数的16.4%。企业将逐步成为农产品、食品的市场主体。四是适应全球化气候变化的行动成为共识。防灾减灾、综合风险控制、节能减排, 生物质利用与清洁能源在中国开始受到重视。
4.2012年全国科技创新大会进一步突出“转型、创新与发展”主题
(1) 2012年全国科技创新大会是继1978年全国科技大会、1995年和2006年全国科学技术大会之后又一次高规格的科技大会。
(2) 当今世界正进入一个创新密集和新兴产业快速发展的时代, 新一轮产业革命和科技革命正在兴起。
(3) 以提高自主创新能力为核心, 以促进科技与经济社会发展紧密结合为重点, 充分发挥科技在“转方式、调结构、惠民生、促和谐”的支撑引领作用, 加快建设中国特色的国家创新体系。
(4) 坚持“创新驱动、服务发展;企业主体、协同创新;政府支持、市场导向;统筹协调、遵循规律;开放合作、互利共赢”原则。
(5) 深化科技体制改革, 主要解决好科技与经济结合, 以企业为主导, 即“产”为主导, 深化产学研结合。
5. 中国进入加快发展现代农业的新阶段
(1) 在工业化、城镇化深入发展中同步推进农业现代化。
(2) 坚持走中国特色的农业现代化道路, 把保障粮食安全作为首要目标, 加快转变农业发展方式, 提高农业综合生产能力、抗风险能力和市场竞争力。
(3) 坚持用现代物质条件装备农业, 用现代科学技术改造农业, 用现代产业体系提升农业, 用现代经营形式推进农业, 促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。
(4) 实现农业科学技术集成化、劳动过程机械化和生产经营信息化。
二、农业机械化与农业装备工程科技创新
1. 加快推进农业机械化
进入新世纪以来, 我国农业机械化发展趋势加速。耕、种、收综合机械化水平在2004年为35.5%, 2005年上升为37.5%, 2006年上升为39.3%, 2007年上升为42.5%, 2008年上升为45.9%, 2009年上升为49.1%, 2010年上升为52.3%, 2011年上升为54.8%, 预计到2020年将达到70%。
2. 围绕“良田、良种、良法”实践和农业产业链全程机械化发展战略目标, 突破加快推进农业机械化的瓶颈性科学技术难题
(1) 加强农艺与农机的融合, 推进农机、农艺协调发展的科技创新路线。
(2) 推进农业装备制造业产业升级与中、高端产品研发自主创新能力的发展战略路线。
(3) 适应农业规模化、精准化、设施化、标准化等要求的多功能、智能化、经济型农业装备设施。
(4) 开拓创新发展低碳经济要求的节能减排、环境友好农业机械装备及机械化作业工艺。
3. 关于“良田、良种、良法”相结合
(1) 农用土地整治:数量质量并重, 高标准基本农田建设, 农田基础设施建设, 提升地力等级, 水土环境监测。
(2) 盐碱地开发利用与技术装备支撑:规模化中低产农田土壤改良技术装备, 潜在土地资源的开发利用。
(3) 土壤:土壤物理结构改善、培肥地力、节水节能耕作技术、保护性耕作技术改善, 种植制度与种植模式标准化;基于信息和知识管好农田的现代装备技术。
(4) 田间作业管理过程机械化:除草、喷药、追肥。
(5) 作物生产机械装备瓶颈性技术突破:油菜、棉花采收、栽植机械, 特种经济作物机械, 烟草机械化装备。
(6) 农田土壤耕作层明显存在“浅、实、少”问题。
4. 拓展农业机械化服务发展空间
(1) 围绕实现主要农田作业和养殖产业繁重劳动全过程机械化的要求, 提高农业机械装备高端产品自主创新能力和机电一体化技术融合研究。
(2) 适应农业规模化、精细化、设施化等要求, 拓展研究开发田间作业、设施栽培、健康养殖、精深加工、生物质资源收集、初加工与储运保鲜农业机械装备。
(3) 加快推进丘陵山区农业机械化。深入研究不同地区丘陵山区自然、经济和社会特点, 大力推进先进适用小型农业和特种作业机械化装备技术创新与提升小型多功能农、林、牧装备制造业自主研发创新能力。
5. 加快推进农业机械化的重要性得到各方共识
(1) 农业机械化的发展, 直接加速了农业科技进步。正深刻引领着作物品种选育方向、耕作制度变革方向、栽培模式改进方向。农业科技创新方向日益从以生物技术为主转向生物技术与机械化技术并重。农业机械化与农业科技的相互影响、互相渗透从没有像今天这样深入。
(2) 现代农业靠科技, 科技到田靠农机。深耕深松、精量播种、精准栽培、均衡施肥等先进的农业生产技术, 离开农业机械化光靠传统人畜力根本无法实现。
(3) 通过机械物化农业技术是大规模应用先进农业科技、实现现代意义精耕细作的主要途径。
(4) 在农业劳动力整体数量下降的今天, 良种、良法的推广和使用, 必然要以农机化为载体, 依靠具有较高技能的农机手或农机合作社成员应用, 否则难于有效推广实施。
(5) 培育新型职业农民, 进一步发挥他们在农业机械化中的核心纽带作用。
6. 关于农业装备技术创新问题
(1) 持续保持了年增长大于20%好势头。入世十年中国已成为农机制造大国, 总量已居世界前列。农机产品2001年出口量占总产值8.44%;2010年出口量29.99%
(2) 支撑科技与产业技术自主创新较快发展。
(3) 我国还不是世界农机制造强国, 其主要原因是:开发创新能力差;产品技术水平低;农机产品结构性问题突出;品种结构不能适宜农业结构调整的需要;尚未形成一批具有较大国际市场份额的产品;大企业不强;小企业不专等。
(4) 近年来产业集聚加快, 对外开放, 出现良好势头。具体表现在:国际著名农机企业进军中国市场;国内名牌农机企业产业集聚与开发中高端产品应用市场。
三、果园机械化需求与问题分析
1. 果园机械化需求
目前, 我国大部分果园生产仍以人工劳动为主。如人工开挖定植沟、人工挖穴, 人工扩穴改土、人工开挖施肥沟, 人工运果、人工改果等, 有些山地果园仍采用畜力运输。果园机械化需求主要在以下环节:果园农田基础设施建设装备;果园生产过程的精细化管理装备栽植、嫁接、施肥、灌溉、植保、修整、采收;采收、计量、运输机械化装备;产品分级、包装、贮运、配送装备;水果产品精深加工工业化装备;果品产业链过程管理信息化技术与装备。
2. 国内山地果园及机械化研究进展
在山地或坡地果园运输方面, 目前国内开发了轨道式运输和索道运输等多种形式的运输系统。华南农业大学团队还研发了可拆装式果园运输机 (钢丝绳牵引货运机) 、电动遥控喷雾机、低功耗水肥一体化滴灌自动控制器、果枝修剪机、山地果园轻便型挖穴机等, 可大大减轻农民的劳动强度、降低劳动成本, 为山地果园机械化提供了先进技术支持。
3. 果树防霜技术在国内外的研究与应用现状
(1) 美国最新开发了微波发射防霜技术, 源自美国的大型军事合约商———雷锡昂 (Raytheon) 公司, 被称作Tempwave。3套微波防霜装置已安装于加拿大的一个葡萄园中, 核心部件是置于塔顶的4个低放射微波发射器。其工作原理是:微波发射器产生的电磁波直接激发作物叶芽内的水分, 使水分子产生振动, 从而提高其温度。因为它并不对空气进行加热, 所以节省了大量的能耗。该技术使用时并不依赖于逆温强度, 适于各种类型的霜冻。
(2) 新西兰、澳大利亚和美国采用直升飞机进行防霜。飞行高度20～30 m, 飞行速度范围8～40 km/h, 飞行的周期0.5～1 h, 飞机盘旋时下方冠层温度可升高3℃～4.5℃。小型直升机的防霜面积不低于22 hm2。但使用维护成本很高, 只在紧急时或高价值的作物上应用。
(3) 横山俊等 (1946) 开发了日本国内最早的茶果园防霜技术;叶型式经历了6叶—4叶—3叶的改变。安装高度有6 m、4 m和3 m, 叶片直径范围0.6～1.2 m, 功率为0.75～7.5 k W, 防霜面积0.067～0.2 hm2, 价格为2万～3万元人民币。1980年后出现了可折叠型和静音型。市场份额较大的公司有:古田Fulta、松下Navec、三菱和栗田等。部分产品出口韩国、台湾、西班牙和中国, 但并未得到大面积推广。
(4) 国内:江苏大学于2005年起率先开展气流扰动防霜的可行性和适应性研究, 开发了三代样机及其自动控制系统;目前处于产业化推广阶段。此外, 镇江古田合资公司进口和推广 (2007) 日本茶园防霜机, 得到政府支持和农机补贴政策, 小范围示范应用。但因价格昂贵、配套技术服务不得力, 尚未大规模推广。
四、推进果树果园精细管理信息化
1. 新一代信息技术产业被列为七大战略性新兴产业之一
(1) 国务院部署推进信息化发展:实施宽带中国工程;推进信息化与工业化深度融合;加快社会领域信息化;推进农业农村信息化;健全信息安全防护管理与信息安全能力建设。
(2) 大力推进信息化与农业现代化的融合。把农业信息化放在转变农业经济发展方式, 支撑农业产业结构调整, 促进城乡统筹与和谐发展, 解决“三农”发展中最为紧迫的问题上来。
2. 发展基于信息和智慧
管理好复杂的农业产业系统, 转变农业发展方式, 对物联网农业应用提出迫切需求。
(1) 精细园艺 基于小区或个体信息与果树农作管理。
(2) 精细加工 品质监测, 过程调控, 资源精细利用, 精细储运, 包装与产品增值。
(3) 精细经营 市场需求预测, 精打细算, 过程管理, 决策分析。
3. 推进物联网农业领域应用创新发展
(1) 理性认识物联网和做好应用市场的需求分析
物联网是互联网应用的拓展人—人互联→人—物互联:人与物理世界信息的互联;人—物互联具有特定的目标:认知世界, 改造世界。各行业具有不同的应用需求特点。从领域应用需求调研与分析入手数据→传输→信息→知识→决策感知互联信息处理控制与决策。创新驱动, 面向市场, 培育产业。
(2) 农业应用发展优先领域 包括农地整治重大工程和对基本农田数量、等级生产资源的监管理农田土壤、地表与地下水环境、环境光热、小气候农田环境, 以及作物生产、设施农业和养殖生产等。