陜西省果業生產全程機械化的思考

范海龍，張應武*，龐玉榮，鄭智旗

（1.陜西省農業機械化發展中心，陜西西安 710068；2.西北農林科技大學，陜西咸陽 712100）

陜西是中國水果生產大省，產量、規模均居全國前列。陜西果業是陜西農業中最具優勢的特色產業，是持續帶動農民致富增收的支柱產業[1-2]。果業機械化已基本實現了從手工勞動向機械化生產的轉變，機具數量、規模逐年增加，機械化水平有了較大的提升[3]。但果業生產機械的智能化程度還不高，加之傳統的果園生產模式和家庭式小規模零散種植占比較大，限制了機械化的推廣和應用[4-6]。按照黨的二十大提出的建設中國式現代化的要求，圍繞陜西農機化事業高質量發展目標，必須積極探索果業生產全程機械化最優模式和路徑，推進農機農藝深度融合，加大科研和技術推廣力度，聚集薄弱環節逐一突破，把提高果業生產全程機械化水平作為推動果業現代化的一個重要抓手，強力推進，鞏固提升，推進陜西省農機化向全程全面、高效智能化轉型升級。

為了認真貫徹落實習近平總書記關于“三農”工作重要論述和四次來陜考察重要講話、重要指示精神，積極實施鄉村振興戰略，促進果園提質增效和農民增收致富，扎實推進果園現代化建設，提高果業生產全程機械化率，本文對陜西省果園機械化發展情況進行了調研，找出了存在的問題和不足，提出了加快果業生產全程機械化發展的模式、路徑和建議，以期加快推進陜西省果業生產全程機械化進程，提高果業生產機械化水平。

1 推行果業生產全程機械化的意義

1.1 果業是陜西省最有可能培育成千億級的特色大產業

果業是陜西省的優勢特色產業，經過多年發展，陜西水果的規模、質量、品牌、市場占有率等均已躍居全國前列，對陜西省農民脫貧致富和鄉村振興發揮了重要支撐作用[2,7-8]。2021 年陜西省水果面積達1 754 萬畝（1畝≈666.7 m2，下同），產量1 896 萬t，果業增加值660 億元[9]。建成蘋果基地縣48 個，獼猴桃重點縣29 個，基本形成了以蘋果、獼猴桃為主的果業產業帶布局，是“3+X”特色產業中最有可能培育成千億級的大產業。

1.2 果業高質量發展的必然要求

蘋果和獼猴桃是陜西果業的主導產業，其面積和產量均穩居全國第一[9]。蘋果生產主要分布在寶雞、咸陽、渭南、銅川、延安、榆林，獼猴桃生產主要分布在寶雞、西安、漢中。2022 年9 月底，蘋果果園總數量約為71 萬個，種植總面積790 萬畝；獼猴桃果園總數量約為3.8 萬個，總面積105 萬畝。蘋果按種植方式分，喬化栽培果園面積約523 萬畝，占比66.18%；矮化栽培果園面積約267萬畝，占比33.82%；按自然地理條件分，渭北旱塬果園面積約509 萬畝，占比64.43%，丘陵山地果園面積約281萬畝，占比35.57%（見表1）；按集中種植數量和規模分，蘋果種植規模大于100 畝的果園數量是3 650 個，50～100 畝的7 944 個，30～50 畝的12 485 個，大于30 畝的果園數量合計24 079 個，占比僅3.39%，而規模小于30畝的數量達68.6 萬個，占比達到96.61%（見表2）。獼猴桃集中種植規模大于100 畝的果園數量為498 個，50～100 畝的902 個，30～50 畝的1 777 個，大于30 畝的果園數量合計3 177 個，占比僅為8.43%，而規模小于30 畝的果園數量達3.5 萬個，占比達到91.57%（見表3）。整體來看，陜西省果業生產呈現以下四個特點：一是主栽品種以蘋果、獼猴桃為主，梨、柑桔、石榴、櫻桃、葡萄等為輔；二是蘋果主栽區以渭北旱塬地帶為主，丘陵山地為輔。隨著蘋果產業北擴，陜北的榆林、延安兩市丘陵山地蘋果栽植面積快速增加，全省山地蘋果面積已占到總面積的三分之一以上，且呈上升趨勢；三是蘋果園栽培模式以喬化為主，矮化為輔；矮化面積逐年增長，已經占到了總面積的三分之一，新栽和改建果園呈現向矮化栽培模式發展的趨勢；四是果園以小規模為主，大規模為輔；蘋果、獼猴桃規模在30 畝以下的果園占絕大部分，戶均面積小，超過30 畝的占比僅為個位數。從以上特點可以看出，陜西省以蘋果、獼猴桃為主的喬化、旱塬、小規模果園占比很大，是當前果園機械化研究及推廣需要重點解決的問題，是需要大面積改造和提升的環節。矮化、丘陵山區、大規模果園占比小，但又是未來果業高質量發展的引領和方向。

表1 蘋果主產市果園生產情況統計表Table 1 Statistics of orchard production in major apple producing cities

表2 蘋果主產市果園規模分布情況統計表Table 2 Statistics of orchard size distribution in major apple producing cities

表3 獼猴桃主產市果園規模分布情況統計表Table 3 Statistical of orchard size distribution in main kiwi fruit producing cities

1.3 解決果業生產中存在問題的必由之路

陜西省果業雖然取得了長足的發展，但產業發展中主要存在以下三個問題：一是勞動力短缺，作業人員年齡大。果業屬于勞動密集型產業，疏花疏果、整形修剪、套袋、采摘等很多環節都需要大量的勞動力進行人工作業。特別是陜西省果園絕大多數是一家一戶家庭式零散種植，規模小，基礎設施落后，需要大量的勞動力[4,10]。但隨著農村年輕人大量進城，農村滯留的多是50 歲以上的中老年人，隨著這一代人日益老邁，勞動力短缺將成為果業生產中的突出問題[11]。二是生產成本特別是人工成本上升快，降低了果業生產效益，縮小了果農收益。果業生產成本中除水肥、套袋、農藥等生產資料成本及耕地、除草、噴藥、施肥等機具購置、使用成本外，套袋、修剪、采收等環節的人工成本占到總生產成本的50%～60%，且將隨著勞動力短缺問題的逐步顯現呈上升趨勢，因此，必須通過機械化代替人工，降低生產成本，增加果農收益。三是防災抗災能力不強，降低了果品產量和商品果率，影響果農經濟收入。陜西省自然地理、生態環境和氣候條件比較復雜、多樣，每年在不同地區發生冰雹、干旱、倒春寒等災害的現象時有發生，加之果園基礎設施和機械裝備水平不高，給果區造成不同程度的經濟損失，因此，果園防災減災已成為種植戶高度關注和亟需解決的重大科技和產業課題，需要通過高標準建園，完善果園基礎設施，架設防雹網、大功率鼓風裝置、水利和排灌系統等防災裝備，不斷提高防范和抵御自然災害能力[12]。果業生產中存在的這些突出問題已成為制約果業現代化發展的瓶頸，必須通過不斷提高果園機械化裝備水平，全面全程推行機械化、智能化來解決。

2 陜西果業生產全程機械化發展現狀

目前，陜西果業生產基本實現了從傳統的手工勞動向機械化生產的轉變[13]。近年來，引進推廣了許多先進的果園作業機械，果園機械數量不斷增加，果業生產機械化水平得到了較大的提升[5,14]。截至2022 年9 月底，陜西省擁有各類果園機械55.97 萬臺（套），其中育苗建園機械36.05 萬臺，田間管理機械10.76 萬臺，采摘運輸機械7.97 萬臺，采后處理機械1.19 萬臺（見表4）。果業生產全程機械化按功能可分為育苗建園、田間管理、防災減災、采摘運輸、采后處理五大環節。

表4 陜西省現有果園應用機械情況統計表Table 4 Statistics of existing orchard machinery in Shaanxi province

2.1 育苗建園環節

主要包括起苗、旋耕、開溝、挖坑、栽植、起壟、培土等作業，一般配備起苗機、旋耕機、開溝機、挖坑機、栽植機等，配套機具選擇范圍較大，從果樹的育苗栽培就開始實行機械作業，是機械化程度較高的一個環節[4]。

2.2 田間管理環節

主要包括果園樹體管理、病蟲害防治、除草等作業，其中整形剪枝、疏花、套袋、授粉、綁蔓等樹體管理作業多以人工方式或半機械化方式，整體機械化程度偏低；病蟲害防治主要包括植保施藥、物理防蟲，植保施藥方式由傳統噴槍、人工施藥向風送、仿形、智能、航空施藥等方式過渡，機械化程度逐年提高；光誘、色誘、味誘、氣吸式吸蟲、天敵殺蟲等物理及生物防治方式在果園得到較好的推廣應用，是未來現代果園病蟲防治的發展方向[4]；除草、枝條粉碎均已普遍實現機械化作業，且機具類型也較多。

2.3 防災減災環節

陜西省果園設施災害主要有花期凍害、干旱、冰雹等。花期凍害主要采用噴霧機對樹體噴水及營養液，增強樹體抗性，有效地緩和果園環境溫度的驟降；也有少部分在果園上空安裝大功率鼓風裝置，通過攪動空氣影響冷空氣的凝集，有效預防霜凍[12]。干旱的預防不僅要有充足的水源，更要增加灌溉設施。果園灌溉設施包括機械灌溉、人工灌溉等。人工灌溉主要采用漫灌、溝灌，水資源利用率低，將逐步淘汰。機械灌溉以噴灌、微滴灌為主，其中微滴灌可進行水肥一體化管理，逐步成為現代果園未來的發展方向[4]。冰雹的防治使用最多的是土炮、全自動或半自動防雹網，防雹網由于造價高，只有少部分高標準果園配備。

2.4 采摘運輸環節

采摘運輸環節是果園機械化作業的一個薄弱環節。多數果園采摘作業采用人工三角梯進行，勞動強度大、危險性高，僅有一些大型果園配備了升降式輔助作業平臺，提高了采摘效率和安全性，國內目前還沒有成熟的自動化機械采摘設備，西北農林科技大學研發的蘋果采摘機器人還在試驗調試階段。以色列、新西蘭目前已經有蘋果、獼猴桃機械化采摘設備，但價格昂貴，陜西省還沒有引進。果園運輸方面，旱塬地果園運輸基本實現了機械化，一般采用電動三輪轉運車等，有條件的山地果園也配備導軌運輸車。

2.5 采后處理環節

主要包括清洗、分選、貯藏等作業。傳統的人工分選已基本淘汰，水果分選已基本實現機械化，選果線已從按大小分選的1.0 時代過渡到4.0 時代，實現了檢測大小、質量、色度、內在品質的智能化[1]。2021 年陜西省果品貯藏能力569 萬t，占蘋果總產量的45.8%，全省冷庫、氣調庫已基本滿足蘋果的高質量保存，但大部分貯藏庫還沒有預冷設施。

蘋果、獼猴桃生產全程機械化裝備配置推薦見表5（見下頁）。

表5 蘋果、獼猴桃生產全程機械化裝備配置推薦表Table 5 Recommended equipment configuration for apple and kiwi production

3 陜西省果業全程機械化發展存在的主要問題

陜西省果業生產機械化雖然取得了一定的成效，但全程機械化水平還不夠高，與主要糧食作物相比差距仍然很大，存在著受傳統種植模式制約、農機農藝融合不緊密、機械化水平較低、部分環節機械缺乏、社會化服務能力不足、農機工業滯后等問題，特別是丘陵山區果園，仍然面臨“無機可用”和“有機難用”的問題[11,15-16]。

3.1 自然條件和傳統種植模式局限性大，制約了果業生產機械化的發展

陜西省規模小于30 畝的蘋果、獼猴桃園分別占到總面積的96.61%和91.57%，果園的規模化和規范化程度不高；丘陵山地蘋果種植面積較大，占到總面積的三分之一以上，不利于開展機械化作業。目前僅有少部分果園逐步推行規模化生產，但規范化管理、標準化農藝種植還有待提升，機械化水平仍然較低，現有的果園機械無論從數量、品種、質量、選型配套上都難以滿足現代果業發展需要，一些果園專用機械如防災減災設施、蘋果收獲、整形剪枝、疏花疏果、高效植保等環節的新設備、新技術使用較少[4]。而家庭分散經營的果園規模小、種植模式多樣，果樹種植密度大、行間郁蔽，果園道路等基礎設施落后，建園時沒有預留地頭，缺乏配套的機耕道，果園作業機具很難進入田間進行作業，主要依靠人工勞動，果園管理多為粗放式管理模式，距果園現代化的差距較大。

3.2 農機農藝融合度低，限制了機械化推廣

陜西省果業發展過程中農機農藝融合不夠緊密，機械化生產涉及平整土地、果樹定植、開溝施肥、中耕除草、整形修剪、疏花疏果、田間植保、果實采摘等各個環節，與果園種植密度、基礎設施、種植規范密切相關，而傳統果園行距窄，果園郁閉現象嚴重，限制了果園機械化作業，增加了果園管理難度，不利于提高果園機械化水平[15,17]。

3.3 果園先進機械少，降低了智能化水平

現有果園機具種類相對單一，且先進適用的智能果園機械應用較少。在引進機具方面，由于資金等因素未能及時引進目前國內外先進的果園機械，影響了先進農機技術的推廣應用，使園區的機械智能化程度不高。目前正在使用的果業機械中，除了灌溉環節的水肥一體化設備和采后處理的智能選果線、氣調庫等在一定程度上實現了智能化之外，其他環節如果園高效植保、疏花疏果、果實套袋摘袋、果實采摘等環節設備的智能化裝備大多還停留在試驗示范階段。同時，隨著農村勞動力嚴重老齡化，從事生產的果農接受新技術、新設備能力較差，也在一定程度上影響了數字化、智能化先進機械設備的引進和推廣。

3.4 部分作業環節缺乏裝備，影響了果業全程機械化進程

在果園修剪、疏花、疏果、套袋、采摘等環節，只有在一些大型果園中能應用自走式作業平臺，其余基本依靠人工操作。尤其是蘋果套袋摘袋、采摘環節，國內還沒有成熟的機具選用，國外進口果園機械價格高，果農難以承受，且進口機械的零配件購買時間和機具維修時間長，影響機具的正常作業，耽誤農忙時間[18]。在采后處理環節中，絕大部分中小型貯藏庫無預冷設施，不能及時降低水果采后的田間熱，加快了后熟速度，縮短了果品貯藏期，降低了果品貯藏品質[1]。

3.5 農機社會化服務組織少，降低了果業機械化服務能力

近年來，農民專業合作社、農機服務組織、家庭農場等新型農機經營主體不斷發展，但農機社會化服務組織少，服務輻射能力還不能完全適應果業機械化發展的需求，缺乏懂技術、會經營的復合型人才和具有較高農機操作、維修技術的專業人才，服務能力和質量不高。多數農機社會化服務組織的機具更新換代緩慢，技術含量低、效率低的作業機械還在大量使用，服務功能不強。同時，由于果園的區域性強，農機社會化服務組織的跨區作業半徑小，降低了農機社會化服務能力。

3.6 農機工業規模小，加大了果業機械化推廣難度

陜西省農機工業發展與全國相比規模小、產品單一，且農機研發生產企業數量少，規模小，省內急需的果園機械供給嚴重不足。果業機械化關鍵環節的機械主要依賴國外和省外引進，且先進智能化農機裝備引進較少，推廣面小，部分復合高效能機械推廣難，制約了機械化發展水平的提升。

4 推行果業生產機械化的模式和路徑

推行果業全程機械化是推動果業現代化的重要抓手，也是推動農業現代化的一個重要環節[19]。果業機械化可以實現果園的規范化管理，減輕果農的勞動強度，節省勞動力，節約勞動成本，同時還能減少果園病蟲害及自然災害的發生，提升果品品質，提高生產效率，必須強力推進，因地制宜，統籌兼顧，合理配套[10]。根據陜西省果園生產現狀，要提高果園機械化水平，需要不斷探索適合全省果業機械化發展的模式和路徑[2]。

4.1 因地制宜制定科學合理的果業機械配套方案

針對陜西省果業發展特點，按照不同地理條件、不同栽培模式和不同規模的果園及農機服務組織的發展情況，應推行先進的機械化模式，施行實用的配套方案。

4.1.1 現有占比大果園機械配套方案

對面積占比大的旱塬區、喬化園、小規模家庭式分散園，是當前需要解決機械化作業的重點，要以家庭機具為主，先從生產模式改造和標準化提升方面著手，通過土地流轉、托管等規范栽培模式，逐步實現規模化，提高適機性。其次，對渭北旱塬果園，要發展大中型果園機械，提高果業機械化生產效率；對喬化園和小規模家庭分散園，要配置小型便于作業的機具和復合型機具，以提高機械化水平。

4.1.2 現有占比小但代表未來發展趨勢的果園機械配套方案

對面積占比小但代表未來發展方向的矮化園、大規模果園，要配置高標準的大型生產機械、智能化機械；對面積占比小但代表未來新建園發展方向的丘陵山區果園，要以小型輕簡化系列農機為導向，發展結構緊湊、操作靈活、利于爬坡、適用性強的小型系列化機具，配置運輸機械，如鏈式索道和雙軌、單軌、無軌、輪式及履帶式的運輸機。

4.1.3 農機社會化服務市場主體機械配套方案

發展培育農機社會化市場主體，要配置自動化和智能化程度較高的大型現代化機械，通過農機社會化服務市場主體機具配置的現代化，實現果業生產的機械化、智能化，提升生產效率，提高機械的利用率，引領未來現代化果園機械化發展的方向。

4.2 積極促進農機農藝深度融合

農藝與農機有效結合是實現果園機械化的根本[6,19]。對新建果園規劃設計時，要對果樹種植規范進行標準化管理，如果樹品種、種植模式（行距、株距）、樹形（樹高、樹層）等有指導性的操作規范，便于果園機械作業；對改建果園，要有步驟、有計劃淘汰一批老果園，改建后果園要改良果樹品種，盡可能實現便于機械化作業的種植模式；對果園灌溉系統要提前合理規劃布局，為水肥一體化機械配套奠定基礎。農機與農藝融合是一個循序漸進的過程，需要農機、農藝專家深度合作，建立專家聯席制度，不定期召開專家聯席會議，共同商定果園現代化發展政策措施，推動果園農機農藝深度融合[4]。

4.3 聚焦薄弱環節逐一突破

果業生產全程機械化要整體規劃、循序漸進、各環節逐一突破。果業生產各環節機械化發展程度不一致，作業難度也不同[20]。果園動力機械是實現果園全程機械化第一步，要針對性開發適合不同果園種植模式的蘋果園型、葡萄園型、低矮型等拖拉機系列產品。果園的土壤耕整技術要提升機具多功能性、復式性、一機多用性，開發小段位馬力配套輕簡型小型多功能耕整機具，以適用于丘陵山地果園土壤管理。果園病蟲害防治要將物理生態治蟲與植保施藥防蟲統籌兼顧發展；果園植保施藥形式要多樣化，要向果樹仿形低量施藥、航空施藥、無人駕駛施藥等技術方向發展。果樹枝條修剪與枝條粉碎技術目前較為成熟，要加強果園節本增效、變廢為寶、資源循環利用。果園灌溉要統籌兼顧當地氣侯與水資源條件，采用合理灌溉節水模式，果園建設時要考慮灌溉方式的選擇、管道布置等。果園花果管理與采收是制約果園全程機械化的一個瓶頸問題，如疏花疏果、套袋摘袋、采摘等環節仍然是半機械化或純人工作業，要將其作為農機企業、科研院所未來重點研究攻克的課題，并給予大力支持[4]。要補上預冷設施建設短板，鼓勵已建大中型冷庫增建或改建預冷庫，新建冷庫在設計時配建預冷庫或預冷間，也可在田間地頭建設小型預冷設施或移動式預冷設備，實現果品就地就近預冷及果園到冷庫的冷藏運輸，提高果品貯藏品質[1]。

5 加快果業生產全程機械化的建議

根據陜西省加快農業機械化發展的意見和果業高質量發展的要求，今后一個時期，針對果業生產全程機械化發展中存在的“瓶頸”問題，要從關鍵環節逐項突破和產業全面系統規劃兩個方面著手，適應產業經濟發展新常態，把握現代農業新要求，重點解決果園布局結構不合理、機械化配套水平不高、綜合服務體系不健全等問題，促進果業生產機械化全程全面、高質高效發展，為全面推進果業現代化提供堅實的基礎。

5.1 加大政策支持和資金投入力度

各級政府和業務主管部門要高度重視和全面規劃果業生產機械化工作，制定各種政策支持果業機械化發展。加大果業機械科研投入力度，設立果業機械引進、研制、試驗、示范和推廣等專項資金；扶持果業農機服務組織，在項目資金上給予傾斜，擴大果業機械化的服務范圍；提高果業生產機械的購機補貼力度，調動果農購機積極性，提升果業機械市場份額，加快國內外先進實用果業機具的推廣應用。

5.2 加強果業機械化技術的推廣應用和培訓

對果業生產機械的推廣應用要有針對性。對耕整地、果園施肥、灌溉、運輸等環節中比較成熟適用的作業機具，要大力推廣；對市場需求迫切但技術尚不成熟的疏花疏果、果實套袋、摘袋、采摘等環節的機具，要繼續加大科技攻關、引進吸收國外新技術，并加強試點試驗示范；對引進的國外新機具，在進行推廣使用的同時，還要加快國外新引進技術的本地化生產和應用。另外，要加強對果農的技術培訓力度，加大對果業機械化生產優勢的宣傳，營造果業機械化發展的良好氛圍，及時總結果業機械化發展中的成功經驗，定期組織果農外出參觀學習，讓果農親眼看到果業機械化生產在降低勞動強度、省工省時、增產增收等方面的技術優勢，提高果農對機械化生產的認知度與認可度[15]。

5.3 培育和發展果業農機服務市場主體

在果業發展較為集中的區域，當地政府可出臺地方政策鼓勵有能力的企業或個人成立專業的果業機械服務機構，通過設立資金補貼等政策，積極探索“互聯網+”農機綜合服務模式，發展果業農機服務市場主體，培養懂技術、善經營、會管理的專業技術人員，為果農提供耕、種、管、收、運輸等專業的農機服務，既減輕了小規模生產經營者的購機負擔，又對果業機械的推廣普及起到了示范引領作用，并且支持和裝備社會化服務組織的現代化將越來越成為加速實現果業全程機械化的必由之路。