2024-09-27 17:48:58
自動整地、栽苗，自動鋤草、打藥，自動采收、轉運、分選……一個全程機械化的蘋果園，該怎么建？是否真能實現？我國首個蘋果全程機械化試驗站在陜西黃陵縣揭牌成立。
該試驗站將針對當前果園機械化進程中的瓶頸問題，進行持續探索創新，推動蘋果產業向全程機械化、自動化、智能化、智慧化逐步邁進。記者采訪了試驗站技術負責人、農業農村部蘋果全程機械化科研基地主任、西北農林科技大學機械與電子工程學院教授楊福增。他介紹，“當前，蘋果生產中絕大部分環節都已經有了機械化的技術和裝備，試驗站建立的目的，一方面是在少數尚未機械化的環節進行攻關，另一方面重點進行技術、裝備和農機農藝融合模式的試驗示范及推廣落地，使機械化早日成為現實。”
蘋果采摘平臺。受訪者供圖
蘋果園里，哪些環節可機械化？
蘋果的全生命周期包含多個環節，從最初的整地栽苗，到施肥打藥、割草防災，再到剪枝疏花、套袋摘袋，再到采摘轉運等等。
楊福增介紹，當前，近年來發展的現代果園，蘋果生產中絕大部分環節，都有相應的機械，如整地栽苗，這樣的工作機器已經能夠做到，施肥打藥的機械，甚至機器人也都由科研機轉化為商品機了，割草既可以用割草機，也可以用避障割草機器人等，都已經較為成熟。套袋摘袋，剪枝疏花等環節，也有一些相應的輔助器具，但或者無機械裝備，只能做輔助，依然大量靠人工，或者屬于引進設備、和國內農藝農技不太匹配，還需要攻克農機農藝深度融合的一些難題。
蘋果采摘機器人。受訪者供圖
在整個蘋果生產周期中，最難實現機械化的環節之一，是采摘。近年來，楊福增團隊一直在進行蘋果采摘機械的研發，并于2022年制造了國內高校第一臺蘋果雙臂采摘機器人，并于當年9月，蘋果成熟時，走進果園進行了試驗。幾年來，楊福增和團隊科研人員已經對蘋果采摘機器人進行了多次更新迭代，從單臂到雙臂多臂，從笨拙到靈活，在適宜機械作業的場景中，采摘機器人的效率可抵5-8人。
“采摘是機械化率最低的環節，僅有2.7%，也是最難的環節之一，現在我們基本上攻克了這個難題，理論上說，蘋果全生命周期中，絕大部分環節都可以實現機械化，甚至自動化智能化了。”
遙控割草機。受訪者供圖
農藝不同，需要的機械也不同
據悉，此次成立的首個蘋果全程機械化試驗站，其主要任務包括三部分：對已有的機械裝備進行優選配套，對無良機可用的薄弱環節機械化生產裝備進行改良優化，對無機可用的短板環節機械化、智能化生產裝備進行創新研發。同時分別針對傳統果園、現代果園和山地果園開展相關工作。
我國幅員遼闊，地理跨度大，生產環境復雜，南方與北方、山地與平地生產情況各不相同，對農業機械的要求也不同，如丘陵坡地，更需要小型農機。楊福增介紹，“我們的任務之一，就是對各種機械在當地的適應性進行試驗，并加以改進，使它更符合不同地方的生產需求。”
蘋果生產中，哪些環節沒有機械？楊福增介紹，“包含我國研發的、引進的各種機械，理論上各個環節都有，但事實上，一些特定環節仍缺乏合適的機械。比如套袋和摘袋，這是非常消耗人力的工作，目前也只有一些輔助器械或輔助平臺，沒有自動化智能化的設備；當然，也有不少專家在研究免套袋的品種或栽培技術，未來是否還需要這個環節的作業，尚未可知。此外，剪枝和疏花疏果，也是機械化比較難的環節，國外相應的設備，我國也有引進，但引進的設備和國內精耕細作的農藝之間，還存在匹配的問題。比如疏花，目前是人工‘精挑細選’、用手將多余的邊花去掉，只留下一個中心花，以便蘋果長得更大更好；一般農民會進行2次疏花，不斷比較，留下最好的一個，但用機器，一次性就去掉了，中間比較的過程就沒了。剪枝也是如此，機器是‘大而化之’的，還不能像人一樣，對每一根枝條進行觀察，衡量得失。”
疏花機。受訪者供圖
推廣普及，仍需政府更多支持
我國是農業大國，也是蘋果生產大國，蘋果種植面積約在2900多萬畝，其中有不少在丘陵山地，而農業人口的老齡化加快、從業人員的急劇減少，正在不斷影響著產業的高質量發展。
“機械化是未來必然的趨勢，讓目前還是勞動密集型的蘋果產業，轉變為技術密集型的產業，是解決農業勞動力缺乏的主要途徑。”楊福增說。
種果園的老人，真的可以買自動化的機械嗎？楊福增介紹，農業機械化是現代化的重要標志，但并不意味著小農戶都要買農機、都要買好多農機。事實上，我國在小農戶現代化的過程中，逐漸發展起來了一個非常有前景的農機社會化服務體系，就好像跨區收割的收割機一樣，由一部分農機服務組織，或農機大戶、或農民合作社、或家庭農場這樣的新型經營主體購買農機，為小農戶提供服務，顯然是更合適的做法。“當然，在農機購買方面，仍需要政府提供更多的幫助和支持，尤其是經濟條件不是很好的丘陵山區。”
什么時候才能真正看到無人蘋果園？楊福增認為，這或許還需要一段時間，首先實現機械化，再實現自動化、智能化和無人化。“就機械化而言：一方面要進一步改良農機，讓不同環境中都有適合性和可靠性都比較好的機械；一方面機械化作業的前提是需要在農機道等基礎設施方面進行宜機化改造。機械化作業是規范化、標準化的，從果園設計、栽植、管理等都需要一整套農機農藝深度融合匹配的標準。舉例來說，許多傳統果園，原本是適應人工作業的，沒有留下機械行走的道路和作業的空間，機子要么無路可走到不了地頭，要么到了地頭但進不了果園，要么進了果園掉不了頭，這或許需要政府在基礎建設方面進行更多的引導、投入和支持，幫助農民更快地實現現代化作業。”
果園自動迷霧施藥機。受訪者供圖
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