火龍果生長支撐架優(yōu)化組合設(shè)計及推廣應(yīng)用

廣西火龍果種植面積、產(chǎn)量約占全國的40%，已成為全國最大的火龍果產(chǎn)區(qū)。然而目前火龍果相關(guān)種植技術(shù)尚未形成標(biāo)準(zhǔn)化模式，種植戶更多是根據(jù)自己的經(jīng)驗種植，所用的火龍果支撐架都比較傳統(tǒng)簡易，對火龍果生長無法提供有效的支撐。為火龍果搭建最佳生長條件的支撐架是幫助提高火龍果產(chǎn)量、解決目前火龍果支撐架易倒塌等問題的技術(shù)關(guān)鍵，急需針對火龍果樹生長特點，以及結(jié)合傳統(tǒng)的支撐架結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，使得支撐架達(dá)到可靠的承重強(qiáng)度和硬度。

1 火龍果生長支撐架發(fā)展趨勢

近年來，我國火龍果種植面積和產(chǎn)量持續(xù)增加，已成為國內(nèi)水果版圖中不可或缺的一部分。南寧火龍果種植面積達(dá)到12萬畝， 年產(chǎn)量2萬噸，占全國火龍果總產(chǎn)量的1/5，占到廣西火龍果種植和產(chǎn)量的1/2，是廣西最大的火龍果產(chǎn)區(qū)。推進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)火龍果產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化、集約化、商品化已是必然趨勢。因而作為火龍果種植環(huán)節(jié)中非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施，火龍果支撐架的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和應(yīng)用也是必然趨勢。隨著火龍果種植產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)成本的降低必然成為企業(yè)競爭的最有利手段。所以結(jié)構(gòu)簡單、重復(fù)利用率高、操作簡單的基礎(chǔ)設(shè)備代替原有的水泥混凝土結(jié)構(gòu)是火龍果種植產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備更新的必然趨勢。

2 火龍果生長支撐架存在的主要問題

2.1 生產(chǎn)未標(biāo)準(zhǔn)化

欽州市促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)化，但是這個過程仍處于發(fā)展階段，生產(chǎn)模式仍是粗放式管理，并未形成一整套完整的火龍果標(biāo)準(zhǔn)化種植管理技術(shù)，沒有高產(chǎn)栽培模式將嚴(yán)重制約生產(chǎn)力的發(fā)展[1]。平果縣火龍果產(chǎn)業(yè)化種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施較差，管理粗放，且科技含量低、技術(shù)規(guī)程不標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.2 傳統(tǒng)火龍果支撐架存在較多弊端

2.2.1 成本高，不易更換 以往火龍果種植支撐架裝置在需要調(diào)整或拆卸支撐架時很不方便，無法調(diào)節(jié)火龍果樹干生長方向，在受大風(fēng)影響時，不能全面保護(hù)其枝葉和果實。當(dāng)前廣西火龍果樹支撐架的材料主要為低標(biāo)號的鋼筋混凝土四方柱體支桿，綜合成本較高。安裝完成后無法移動，不能改裝，也無法調(diào)整支撐支桿的各項臂展維度。

2.2.2 易變形，易老化 水泥混凝土支桿長期置于田間易出現(xiàn)風(fēng)化、開縫破裂、折斷等失效情況，從而導(dǎo)致火龍果植株倒伏、塌陷等情況，進(jìn)而造成經(jīng)濟(jì)損失。同時受火龍果自身質(zhì)量的影響，容易局部斷裂牽連整行支架，造成歪斜倒塌。

2.2.3 抗風(fēng)能力弱，易倒塌 廣西屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，常受熱帶風(fēng)暴影響出現(xiàn)暴風(fēng)暴雨天氣，傳統(tǒng)火龍果樹支撐架抗風(fēng)暴能力弱，受惡劣天氣的影響，易大面積倒塌，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。大面積的火龍果種植最應(yīng)避免的是支架不牢固、易倒塌而造成經(jīng)濟(jì)損失。需要設(shè)計出能在規(guī)模化栽植中穩(wěn)定牢固且經(jīng)濟(jì)實惠的立體支架。

3 火龍果生長支撐架優(yōu)化組合設(shè)計產(chǎn)品介紹與工作原理

3.1 產(chǎn)品介紹

通過機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，第一步達(dá)到合理選擇支撐架系統(tǒng)主要材料及其尺寸規(guī)格。并且因為已經(jīng)有“機(jī)械設(shè)計”的要素參與其中，則使得原先的水泥桿式支撐構(gòu)架被全部取代。又因為金屬材料不但具有較高的機(jī)械強(qiáng)度性能，而且可以從幾何形狀到物理特性方面被加工成型和滿足材料的物理性能指標(biāo)要求，進(jìn)而實現(xiàn)相比水泥桿支撐方式更“有力支持”的能力。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖1～圖3。

3.2 產(chǎn)品設(shè)計原理

以一塊整體的農(nóng)地進(jìn)行整體對應(yīng)布點、設(shè)計以及其支撐（架）系統(tǒng)的合理受力分析與用料選材布置。

對每一根功能支架支撐桿進(jìn)行受力分析計算，做到因地制宜合理選材，歸納出輕重任務(wù)以及形成產(chǎn)品（結(jié)構(gòu)架）雛形的等級系列（標(biāo)準(zhǔn)）。其中重要環(huán)節(jié)之一就是對支撐架的零部件組合施以少量的但是精準(zhǔn)的機(jī)械加工，使其間形成配合、緊固（松解）的可裝配（調(diào)節(jié)）關(guān)系。可以做到高低可調(diào)、橫向展幅可調(diào)。

創(chuàng)新設(shè)計建設(shè)（僅針對火龍果植株）農(nóng)田農(nóng)業(yè)設(shè)施必須要增加（土建）施工工程的環(huán)節(jié)。形成“免施工”模式。更進(jìn)一步的設(shè)計發(fā)現(xiàn)是，通過機(jī)械原理設(shè)計，將使支撐桿壓入深陷泥土的承載力通過提高其“單位壓強(qiáng)”值，有效控制其“陷入”泥土的程度，達(dá)到“剛好需要”的結(jié)果。

實行單位農(nóng)田成塊整體設(shè)計、科學(xué)受力分析、合理選材，以節(jié)省（省材料、省人工）高效。完成如上設(shè)計工作后，利用前述獲得的設(shè)施設(shè)計成果，可進(jìn)一步考慮并設(shè)計為設(shè)施農(nóng)業(yè)的其他主要環(huán)節(jié)，如噴淋、澆灌、施肥及農(nóng)藥噴施等項工作提供有力的現(xiàn)場支持服務(wù)。

3.3 產(chǎn)品延展性

百香果、葡萄、番茄、藍(lán)莓、金銀花、牛油果等作物，在種植中常需要讓植物株體借助輔助支撐以營造更加充足的陽光照射、通風(fēng)濕潤以及多種生物的互為補(bǔ)充伴生的生態(tài)環(huán)境。支農(nóng)團(tuán)隊優(yōu)化的火龍果種植支撐架均可以針對以上作物生長特點進(jìn)行改良，滿足優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)施的要求。

4 經(jīng)濟(jì)成本對比

經(jīng)過計算，該設(shè)計用到的大徑65毫米鋼管1米3質(zhì)量為985.5千克，而傳統(tǒng)設(shè)備水泥柱1米3質(zhì)量為1300千克。團(tuán)隊設(shè)計的支撐架一畝地材料費約為9200元，而傳統(tǒng)支撐架材料費約為9500元。綜合運輸、人工及產(chǎn)品失效情況分析，大規(guī)模使用團(tuán)隊設(shè)計的支撐架優(yōu)勢明顯（圖4）。

根據(jù)表1換算，一畝地材料費約為9200元，改良后的火龍果支撐架可使用壽命更長，材料成本更低。

5 火龍果支撐架推廣方法

5.1 利用線上網(wǎng)站、微信公眾號等推廣

在相關(guān)農(nóng)業(yè)網(wǎng)站、淘寶、京東等熱門平臺進(jìn)行展示和銷售，利用其他第三方網(wǎng)站進(jìn)行展示和銷售，拓寬銷售渠道。利用第三方平臺較高的瀏覽量和已經(jīng)形成的自身品牌信譽(yù)度，提升改良產(chǎn)品的品牌信譽(yù)度。

建立微信公眾號，舉行有獎掃碼等活動，提高關(guān)注度。微信定位營銷定位精準(zhǔn)，微信公眾賬號讓粉絲的分類更加多樣化和多元化，可以通過后臺的用戶分組和地域控制實現(xiàn)精準(zhǔn)的消息推送，也就是說可以把不同的粉絲放在不同的分類下面。在營銷方式多元化的今天，相對較為單一的傳統(tǒng)營銷方式，微信則更加多樣化、多元化。

5.2 線下多方合作

與廣西相關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)如廣西農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳及下屬單位、廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院進(jìn)行合作。參加其主辦的各種農(nóng)業(yè)設(shè)備展示活動，跟隨科技特派員、精準(zhǔn)扶貧隊伍下鄉(xiāng)，進(jìn)行產(chǎn)品的宣傳，提升推廣效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉洋，吳倩樺，范稚蓮.欽州市火龍果產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（16）：94-95.

[2] 李亮. 平果縣火龍果生產(chǎn)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對策研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2016.