2018-11-29 09:00:22 劉雪蓮 梁玉鵬
用上自動(dòng)栽植機(jī),栽蘋果樹不用“挖坑”,一小時(shí)栽完一畝地很輕松;給蘋果套袋的手持式套袋機(jī),套完50個(gè)蘋果只要三四分鐘;蘋果專用多功能采摘平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)蘋果的高效無損采摘……近日,由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)牽頭的山東省農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“蘋果生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)裝備研發(fā)”現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在山東省臨沂市沂水縣的一片蘋果試驗(yàn)田舉行,現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上亮出蘋果全程機(jī)械化生產(chǎn)的十八般武器。
蘋果全程機(jī)械化生產(chǎn)的機(jī)械品種雖然炫目,但大面積推廣仍面臨規(guī)?;瘶?biāo)準(zhǔn)化種植不足、“山寨”機(jī)械嚴(yán)重等各種問題,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以機(jī)器代替人路途漫長。
十八般“武器”助力蘋果全程機(jī)械化生產(chǎn)
提起蘋果樹種植,很多人會(huì)想到先挖個(gè)坑,然后把樹苗放進(jìn)去,再培上土。先進(jìn)些的,會(huì)用機(jī)器挖坑,然后放苗、培土。不過,觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)演示的蘋果自動(dòng)栽植機(jī),讓栽蘋果不必再“挖坑”。
一臺(tái)蘋果自動(dòng)栽植機(jī),一人駕駛,兩人站在車后作業(yè)平臺(tái)上,從平臺(tái)中間的空隙,也就是喂苗系統(tǒng)中,將樹苗依次放下去,隨著機(jī)器的行駛,一排蘋果樹就栽好了。樹苗之間的株距約為60公分,筆直排列,十幾棵樹苗栽好也就用了幾分鐘,說是栽樹,看上去更像是“插樹”。“這么快,這樹栽得能結(jié)實(shí)嗎?”對(duì)于看起來如此輕松的栽樹方式,觀摩人群中立即出現(xiàn)懷疑聲。有人走到栽好的樹苗前,先是用手輕輕晃一晃,樹苗紋絲不動(dòng),然后嘴里說著“哎喲,還挺結(jié)實(shí)”,便用力去拔,樹苗仍然巋然不動(dòng)。
“這個(gè)機(jī)器種的樹苗,5級(jí)風(fēng)之內(nèi),是刮不倒的。”擔(dān)任現(xiàn)場(chǎng)解說的青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院副院長王東偉笑著說,用這樣一臺(tái)機(jī)器,只需要三個(gè)人,一畝地不用一個(gè)小時(shí)就可以栽完,樹苗和樹苗之間的距離是可以自行設(shè)定的。
另外一臺(tái)更高大上一些的自動(dòng)栽植機(jī),后面的作業(yè)平臺(tái)上還有兩把小椅子,工作人員坐在椅子上,拿著樹苗往喂苗系統(tǒng)里放就行。和上臺(tái)栽植機(jī)不同,這臺(tái)栽植機(jī)可以起很高很寬的壟,有利于水肥一體化的灌溉系統(tǒng)鋪設(shè)。
“這是什么,蘋果自動(dòng)套袋機(jī)?這個(gè)得好好看看。”由煙臺(tái)夢(mèng)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司研發(fā)的手持式蘋果套袋機(jī),在觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)引發(fā)了極大關(guān)注。這臺(tái)蘋果套袋機(jī),樣子看起來像一臺(tái)大一些的吹風(fēng)機(jī),單手拿著,像拎著一瓶礦泉水。套袋機(jī)手柄上方有個(gè)白色感應(yīng)按鈕,看好需要套袋的蘋果后,手指接觸按鈕,不需要用力按,一個(gè)袋子彈出,袋口自動(dòng)張開,套住蘋果后自動(dòng)封閉袋口,套一個(gè)蘋果也就幾秒鐘的時(shí)間。移開機(jī)器,另一個(gè)袋子自動(dòng)彈出,就可以套下一個(gè)蘋果了。
“套袋機(jī)配有蘋果專用袋,機(jī)器中一次可放50個(gè)袋子。”煙臺(tái)夢(mèng)現(xiàn)公司總經(jīng)理陳愛民表示,給蘋果套袋的活兒一般是女性來做,要考慮她們的胳膊承受力,每次裝50個(gè)袋子,套完換袋子的工夫可以休息一下。“如果不考慮找蘋果的時(shí)間,用這個(gè)機(jī)器,50個(gè)蘋果三四分鐘就能套完。”
據(jù)王東偉介紹,為了減少蘋果生長過程中的病蟲害和損傷,以及避免蘋果與農(nóng)藥接觸,全國的蘋果種植達(dá)到98%以上的套袋率。但是現(xiàn)在蘋果套袋的人工成本高、人手短缺,而適合蘋果套袋的時(shí)間又是有限的,時(shí)間不等人,所以蘋果套袋機(jī)很有市場(chǎng)。
最近幾年,每到蘋果成熟季,就會(huì)有果農(nóng)抱怨找人摘蘋果價(jià)格太貴,甚至有時(shí)有錢也找不到人。觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng),大家對(duì)于蘋果的自動(dòng)采摘機(jī)器相當(dāng)感興趣。一臺(tái)蘋果專用多功能采摘平臺(tái)引起關(guān)注。這臺(tái)機(jī)器擁有全液壓系統(tǒng)的可自主升降平臺(tái),可根據(jù)蘋果樹的高度自主調(diào)節(jié)高度,而且,不管地形如何傾斜,作業(yè)平臺(tái)都會(huì)調(diào)整保持水平,以保證在平臺(tái)上作業(yè)人員的安全。
機(jī)器平臺(tái)上有4個(gè)作業(yè)工位,可供4人同時(shí)采摘蘋果。每個(gè)工位上都有一個(gè)轉(zhuǎn)向非常靈活的手柄,與待采摘的蘋果保持親密距離。手柄與傳輸系統(tǒng)相連,傳輸系統(tǒng)工作人員摘下蘋果后,順手放到手柄傳輸帶上,蘋果經(jīng)過黑色傳輸帶,再穿過一片柔軟的、綠色小瀑布一樣的傳送裝置,就會(huì)進(jìn)入系統(tǒng)下面的集果箱中。集果箱滿了后,系統(tǒng)自動(dòng)降下箱子,緩慢無震放到地上,然后換上新的集果箱就可以連續(xù)作業(yè)?,F(xiàn)場(chǎng),工作人員開動(dòng)機(jī)器采摘了一些蘋果。筆者從集果箱中拿起蘋果仔細(xì)看了看,經(jīng)過傳輸系統(tǒng)的蘋果,完整性非常好,無任何碰撞損傷。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院院長尚書旗表示,這一采摘系統(tǒng)用的是柔性限位輸送系統(tǒng),整個(gè)輸送系統(tǒng)所用材料都是柔性的,另外傳輸過程中,每個(gè)蘋果都有固定位置,互相不會(huì)碰撞,這些都保證蘋果不會(huì)因傳輸而受損,又大大提高了采摘效率。
除草、施肥、噴藥……蘋果,是一種需要多次植保的農(nóng)作物,在此次觀摩會(huì)上,各種植保機(jī)械的數(shù)量也不少。一臺(tái)自動(dòng)導(dǎo)航的施肥機(jī),工作人員啟動(dòng)機(jī)器后,便手拿遙控器跟在機(jī)器后面,悠閑地看著機(jī)器工作。
觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng),大部分機(jī)器個(gè)頭都挺大,適合在有一定行距的標(biāo)準(zhǔn)化果園里使用,如果是那種人都很難進(jìn)去的傳統(tǒng)蘋果園,這樣的大機(jī)器也無用武之地。一款小巧的多功能施肥機(jī)就為傳統(tǒng)蘋果園而生。綠色的小巧機(jī)身,看起來只有五六十公分高,放到林中,人在外面用遙控器遙控,小機(jī)器便貼地運(yùn)行施肥,相當(dāng)靈活。
自動(dòng)化機(jī)械,越炫酷越好?
此外,現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上還有一批吸引關(guān)注的自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng):可以快速獲得地表性狀、噴灑農(nóng)藥的無人機(jī);用于沙地、丘陵地的開溝機(jī);擁有二次霧化技術(shù)的植保機(jī);可以將修建后的樹枝打成小片狀的樹枝粉碎機(jī);小巧迷你的背負(fù)式鋤草機(jī);螺旋式打穴機(jī);防堵防漏的水肥一體化設(shè)備;可以遠(yuǎn)程監(jiān)看的蘋果智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)……
“用了機(jī)器后,這摘蘋果還離不開人??!”觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng),在看到最終的機(jī)械收獲蘋果演示后,觀摩人群中有人覺得這技術(shù)不夠“炫”,恨不得從頭到尾所有的程序都由機(jī)器來完成,人只要坐享其成就行。
“大家可能都看過網(wǎng)上的視頻,用機(jī)器搖蘋果樹,蘋果樹下兜著塊布,一搖,蘋果嘩嘩掉下來。”王東偉看出大家的小失落,他表示有些看著很“炫”的操作,其實(shí)并不是最佳的選擇,就像用機(jī)器搖蘋果樹,對(duì)蘋果樹還是有明顯損害,會(huì)影響到第二年的正常生長。此外,通過搖蘋果樹的方式采摘蘋果,蘋果之間很容易互相碰撞,造成損傷,這樣的蘋果很難保存,一般都是用來做果醬和果汁,而對(duì)于我們習(xí)慣的鮮食蘋果,這樣的方式并不可取。
尚書旗也提到了機(jī)械手摘蘋果技術(shù),真正的機(jī)器人操作,但結(jié)果并不比人快,相反還比人要慢很多。“這機(jī)器摘蘋果前,得先觀察蘋果的顏色,看紅到了什么程度,能不能摘,等確認(rèn)能摘了,要再觀察這個(gè)蘋果周圍的枝杈,看該從哪里‘下爪’。”尚書旗說,等到這些步驟都做完,把蘋果摘下來,已經(jīng)比人慢了很多。
在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上,觀摩者也更注重自動(dòng)化機(jī)械的實(shí)用性以及性價(jià)比。看完蘋果專用多功能采摘平臺(tái)后,立即就有人感慨“這個(gè)很實(shí)用”??雌饋碜蠲膊惑@人的蘋果套袋機(jī),成為眾人追逐的焦點(diǎn),大家親自拿著機(jī)器模擬套袋,仔細(xì)詢問機(jī)器的價(jià)格、紙袋的價(jià)格,研究紙袋的構(gòu)造,還有人建議研發(fā)拆袋機(jī)。
機(jī)械代替人要過幾道坎
此次青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在沂水縣的一片蘋果園里舉行,這也是學(xué)校牽頭的為期兩年的蘋果機(jī)械化項(xiàng)目研發(fā)兩片試驗(yàn)田之一,另一片試驗(yàn)田在煙臺(tái)。此次現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上展現(xiàn)的很多機(jī)械都讓人眼前一亮,不過,不少機(jī)械用得有些“憋屈”,并不能發(fā)揮最大功能,而原因就在于蘋果園的條件限制了機(jī)器的發(fā)揮。
“我們看這片蘋果園,不是我們理想中的樣子,但更符合我們現(xiàn)在的實(shí)際。”現(xiàn)場(chǎng)會(huì)一開始,王東偉就坦然指出,這片試驗(yàn)田,并沒有達(dá)到機(jī)械化種植的完美狀態(tài)。為了方便機(jī)器的演示,有些地方還是青農(nóng)大的工作人員臨時(shí)進(jìn)行了修剪。
王東偉表示,蘋果生產(chǎn)的全程機(jī)械化,很重要的一條是種植的規(guī)?;蜆?biāo)準(zhǔn)化。規(guī)?;姆N植,可以提高機(jī)器的利用率。標(biāo)準(zhǔn)化的種植,則可以發(fā)揮機(jī)器的功效。
標(biāo)準(zhǔn)化種植的蘋果園該是什么樣的呢?王東偉的描述,基本顛覆了我們對(duì)于傳統(tǒng)蘋果園的印象。傳統(tǒng)蘋果園,一棵蘋果樹長得枝繁葉茂,一棵樹就占據(jù)四周很大一片地盤,又高覆蓋面積又大,然后樹與樹之間枝丫交錯(cuò),別說進(jìn)機(jī)器,進(jìn)人都難。
標(biāo)準(zhǔn)化的蘋果園,則是“矮砧密植”,蘋果樹下面的砧木只有五六公分,樹的整體高度控制在2米到2.5米,蘋果樹行與行之間的距離達(dá)到3.5米到4米,為機(jī)器作業(yè)留出足夠的空間,而一排蘋果樹間的株距,則可以密到50公分左右,蘋果樹呈紡錘狀生長,密集結(jié)果。這樣的一種種植,無論是修剪、噴藥、施肥還是采摘,都是特別適合機(jī)械規(guī)?;鳂I(yè)的。
“山東省500多萬畝的蘋果種植面積,能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化種植的不足十分之一。”王東偉說,對(duì)于很多果農(nóng)來說,把現(xiàn)有的果園翻倒重來,并不是一件容易的事情,需要考慮的因素有很多。在推廣機(jī)械化的路上,這也是我國和歐美國家很大的不同,歐美很多國家的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化種植已經(jīng)很多年。
除了受規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化種植的限制,自動(dòng)化機(jī)械的研發(fā)也受到“山寨”產(chǎn)品的威脅。
在觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)備受寵愛的蘋果自動(dòng)套袋機(jī),計(jì)劃于下個(gè)月正式上市。雖然這一產(chǎn)品已有37項(xiàng)專利在手,但是對(duì)于陳愛民來說,最擔(dān)心的還是產(chǎn)品的仿冒。這一產(chǎn)品,公司從2014年起就開始研發(fā),2017年加入青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)后,在青農(nóng)大的幫助下,技術(shù)進(jìn)一步完善,終于有了現(xiàn)在的產(chǎn)品,但是產(chǎn)品一旦上市,太容易有人偽造,而這會(huì)大大打擊公司新機(jī)械的研發(fā)熱情。
山東省農(nóng)機(jī)局有關(guān)處室負(fù)責(zé)人表示,農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械的推進(jìn),也要考慮到整個(gè)勞動(dòng)力市場(chǎng)的情況,目前,還有一部分人靠農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)生活,過于快速的機(jī)械化推進(jìn)會(huì)剝奪他們的工作機(jī)會(huì),我們需要做的是保證有機(jī)械化生產(chǎn)的能力,然后適度推進(jìn)。