葡萄園小型、實用、新型機械介紹

王海波，王孝娣，史祥賓，冀曉昊，劉鳳之

(中國農業科學院果樹研究所/農業部園藝作物種質資源利用重點實驗室，遼寧興城 125100)

葡萄園小型、實用、新型機械介紹

王海波，王孝娣，史祥賓，冀曉昊，劉鳳之*

(中國農業科學院果樹研究所/農業部園藝作物種質資源利用重點實驗室，遼寧興城 125100)

隨著葡萄園機械化生產技術和裝備的需求越來越迫切，國家葡萄產業技術體系栽培研究室開展了葡萄園機械化生產研究，研發出部分配套農機裝備，包括土壤管理與改良機械、施肥管理機械、植保管理機械、修剪機械、越冬防寒機械及機械動力作業平臺。

葡萄園；土壤管理；肥水管理；整形修剪；病蟲害防治；機械

葡萄園傳統栽培模式存在架式過低、行距過窄和行頭過小等問題，制約了生產管理機械化的實施，生產管理基本靠手工進行，不僅勞動強度大、效率低且標準化程度低。近年來，大量農業勞動力向二、三產業轉移，導致葡萄生產人工成本大幅增加，嚴重影響葡萄產業的經濟效益。因此，對葡萄園機械化生產技術和裝備的需求越來越迫切，葡萄生產管理的機械化已成為實現葡萄產業現代化的必然要求。為此，國家葡萄產業技術體系栽培研究室開展了葡萄園機械化生產研究，取得了初步成果，研發出部分配套農機裝備。

1 葡萄園土壤管理與改良機械

葡萄園生草暨綠肥利用是土壤管理與改良的核心措施之一。因此，樹盤/行間碎草機等是土壤管理與改良所必需的機械裝備。

1.1行間碎草機

碎草機主要由動力輸入輸出、錘片碎草、平衡和保護等裝置組成，動力需求≥12kw，用于粉碎生草葡萄園的行間綠肥，可將綠肥粉碎成5～15cm的碎段，每小時可粉碎3000～5000m的綠肥，適于各種栽培形式和土壤條件的葡萄園(圖1、圖2)。碎草機要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。此外，以碎草機為基礎，還研發出將枝條就地粉碎還園的枝條粉碎機(圖3)。

圖1 果園行間碎草機

圖2 小型自走式果園行間碎草機

圖3 枝條粉碎機

1.2樹盤碎草機

主要由液壓馬達、碎草或松土、保護和避障等裝置組成，動力需求≥37kw，用于粉碎生草葡萄園的樹盤綠肥或樹盤的劃鋤松土作業，可將綠肥粉碎成5～15cm的碎段或進行2～5cm的劃鋤松土作業，每小時可粉碎綠肥或劃鋤松土1500～3000m，適于各種栽培形式和土壤條件的葡萄園(圖4)。要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。

圖4 果園樹盤碎草機

2 葡萄園施肥管理機械

科學合理施肥是發展優質果品的重要保證。合理的施肥方法是將肥料施在離根系集中分布區稍深、稍遠的區域，葡萄通常在距樹干40cm處開溝施肥，基肥施肥溝深40～50cm、追肥施肥溝深20～30cm。偏置式有機肥施肥機和化肥施肥機等是果園機械化生產施肥管理所必需的機械裝備。

2.1偏置式開溝施肥一體機

①偏置式開溝施肥一體機。主要由動力輸入輸出、開溝、施肥、攪拌和土壤回填等裝置組成(圖5)，動力需求≥66kw，可一次性完成有機肥和化肥的機械化施肥作業，開溝深度30～60cm、寬度30～50cm，開溝位置最近距主干40cm、施肥深度20～50cm，每小時作業100～600m，適于各種栽培形式和無較大石塊的各種土壤條件的葡萄園。本機要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。

圖5 偏置式開溝施肥一體機

②偏置式開溝機。本機利用鏟銑削和拋運兩種動作將泥土拋起并通過導板將泥土導向一側完成開溝作業，動力需求≥66kw，該機可開深30～60cm、寬30～50cm的施肥溝，開溝位置最近距主干40cm，每小時作業100～600m，適于各種栽培形式和無較大石塊的各種土壤條件的葡萄園(圖6)。本機要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。

圖6 偏置式開溝機

③偏置式攪拌回填一體機。本機通過臥軸攪拌裝置將肥土攪拌后，再利用螺旋推進裝置將泥土回填回溝內(圖7)，動力需求≥37kw，可將肥土攪拌混勻和土壤回填一次性完成，攪拌深度30～60cm、寬度30～50cm，施肥深度20～60cm，每小時作業200～800m，適于各種栽培形式和無較大石塊的各種土壤條件的葡萄園。要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。此外，根據生產需求，還研發出小型自走式開溝機和回填機。

圖7 偏置式攪拌回填機

2.2偏置式振動深松施肥機

由機架、傳動箱、施肥箱、排肥器和振動鏟等裝置組成(圖8)，動力需求≥29.6kw，施肥深度20～40cm，施肥位置距離主干最近30cm，每小時作業500～2200m，適于各種栽培形式和土壤條件的葡萄園。要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。此外，根據生產需求，還研發出小型自走式多功能開溝施肥機。

圖8 偏置式振動深松施肥機

3 葡萄園植保管理機械

大部分葡萄產區植保作業以人力為主，勞動強度大，作業質量差，農藥浪費污染嚴重。為提高病蟲害防治效率，國家葡萄產業技術體系栽培研究室研發出氣力霧化風送式果園靜電彌霧機，彌霧效果遠優于一般彌霧機(圖9)。本機由動力輸入輸出、氣送霧化、風送二次霧化和防飄逸、靜電發生、電磁控制等裝置組成，動力需求≥12kw，噴藥半徑2～4m，液滴直徑30～100μm，適于各種栽培形式和土壤條件的果園，每小時可實現0.53～1.33hm2(8～20畝)的噴施作業。要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。此外，根據生產需求，還研發出小型自走式風送彌霧機、龍門架式噴霧機、管式風送彌霧機等植保機械設備。

圖9 氣力霧化風送式果園靜電彌霧機

4 葡萄園修剪機械

在中國葡萄夏季修剪一直靠人工進行，需要大量勞動力，實現葡萄新梢修剪的機械化是當前推進中國葡萄產業發展的必由之路。為此，結合不同栽培模式葡萄對新梢修剪的技術要求，國家葡萄產業技術體系栽培研究室研發出仿形式葡萄剪梢機(圖10)。剪梢機通過旋轉和擺動部件控制割刀的角度和位置實現仿形功能，使割刀能根據植株的葉幕形狀進行調節，最后通過旋轉式切割刀工作完成植株新梢的修剪管理。動力需求≥25kw，通過變換剪梢裝置的形狀可對葡萄的直立葉幕、水平葉幕和V形葉幕的新梢進行修剪管理，每小時可完成0.2～0.4hm2(3～6畝)的剪梢作業。要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。需要注意的是，采用葡萄夏剪機修剪葡萄新梢，造成許多葉片具有傷口，因此，采用葡萄夏剪機修剪葡萄新梢，還需及時噴施殺菌劑防止葉片感染病害。

圖10 仿形式葡萄剪梢機

5 葡萄園越冬防寒機械

越冬防寒是中國北方地區葡萄周年管理的重要環節，其用工量占全年用工總量的30%左右，埋土防寒是生產中主要的越冬防寒方法，主要包括防寒土覆蓋和防寒土清除兩個關鍵步驟。因此，埋藤防寒機和防寒土清除機是北方地區葡萄果園機械化生產所必需的機械裝備。

5.1埋藤防寒機

為防寒研發的鏟拋式葡萄埋藤防寒機。利用削土刀將土壤切下向上拋送，然后通過導土板將土壤沿圓周切線斜向上拋出，最后通過調整導土板的伸縮長度和位置可調整拋土距離和土壤散開半徑，動力需求≥36kw，送土距離1.0～2.5m，土壤散開半徑1.0m左右，每小時作業1200～1500m，適于各種栽培形式和包括戈壁地在內的各種土壤條件的葡萄園(圖11)。要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。

圖11 鏟拋式葡萄埋藤防寒機

5.2防寒土清除機

利用旋轉取土裝置將土壤送至原取土溝，可有效躲避葡萄立柱等障礙物，通過調整防寒土清除裝置可實現任何栽培形式下防寒土的有效清除，動力需求≥29.6kw，伸縮范圍50cm，將防寒土回填至原取土位置，每小時作業500～1500m，適于各種栽培形式和土壤條件的葡萄園(圖12)。要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。

圖12 防寒土清除機

6 葡萄園機械動力平臺

根據中國葡萄園的立地條件和栽培模式及農藝措施的作業要求，國家葡萄產業技術體系栽培研究室研發出適合的機械動力平臺，為體形較矮、重心低、轉彎半徑小的橡膠履帶拖拉機(圖13)。可為碎草、開溝、施肥、噴藥和修剪等葡萄園機械提供動力，可原地回轉、帶有標準三點懸掛和動力輸出，動力輸出≥47kw，除安裝專用設備外還能加掛其它標準農機具，具有體積小、馬力大、靈活機動、通過性高、對土壤破壞性小的特點。根據作業要求，動力平臺的主要作業裝置布置在右前和后側，以后側為主，因此，動力平臺總體布置確定為：發動機中置，前驅動；駕駛位置為右前側，以便于觀察作業裝備的工作情況。要求葡萄園具備1.5m以上的作業道并留有4m以上的行頭。

圖13 低地隙果園機械動力作業平臺-橡膠履帶拖拉機

S663.1

A

1002-2910(2017)06-0045-04

2017-02-13

國家現代農業產業技術體系建設專項資金項目(NYCYTX-30-ZP))；中國農業科學院創新工程項目(CAAS-ASTIP-2015-RIP -04)。

*

劉鳳之(1963-)，男，山東茌平人，研究員，主要從事葡萄栽培研究與科研管理工作。

王海波(1978-)，男，山東安丘人， 副研究員，主要從事葡萄栽培與生理和果園機械化生產的科研與技術推廣工作。 E-mail: haibo8316@163.com