2024-09-27 17:48:58
自動(dòng)整地、栽苗,自動(dòng)鋤草、打藥,自動(dòng)采收、轉(zhuǎn)運(yùn)、分選……一個(gè)全程機(jī)械化的蘋(píng)果園,該怎么建?是否真能實(shí)現(xiàn)?我國(guó)首個(gè)蘋(píng)果全程機(jī)械化試驗(yàn)站在陜西黃陵縣揭牌成立。
該試驗(yàn)站將針對(duì)當(dāng)前果園機(jī)械化進(jìn)程中的瓶頸問(wèn)題,進(jìn)行持續(xù)探索創(chuàng)新,推動(dòng)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)向全程機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化、智慧化逐步邁進(jìn)。記者采訪了試驗(yàn)站技術(shù)負(fù)責(zé)人、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蘋(píng)果全程機(jī)械化科研基地主任、西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院教授楊福增。他介紹,“當(dāng)前,蘋(píng)果生產(chǎn)中絕大部分環(huán)節(jié)都已經(jīng)有了機(jī)械化的技術(shù)和裝備,試驗(yàn)站建立的目的,一方面是在少數(shù)尚未機(jī)械化的環(huán)節(jié)進(jìn)行攻關(guān),另一方面重點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)、裝備和農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合模式的試驗(yàn)示范及推廣落地,使機(jī)械化早日成為現(xiàn)實(shí)。”
蘋(píng)果采摘平臺(tái)。受訪者供圖
蘋(píng)果園里,哪些環(huán)節(jié)可機(jī)械化?
蘋(píng)果的全生命周期包含多個(gè)環(huán)節(jié),從最初的整地栽苗,到施肥打藥、割草防災(zāi),再到剪枝疏花、套袋摘袋,再到采摘轉(zhuǎn)運(yùn)等等。
楊福增介紹,當(dāng)前,近年來(lái)發(fā)展的現(xiàn)代果園,蘋(píng)果生產(chǎn)中絕大部分環(huán)節(jié),都有相應(yīng)的機(jī)械,如整地栽苗,這樣的工作機(jī)器已經(jīng)能夠做到,施肥打藥的機(jī)械,甚至機(jī)器人也都由科研機(jī)轉(zhuǎn)化為商品機(jī)了,割草既可以用割草機(jī),也可以用避障割草機(jī)器人等,都已經(jīng)較為成熟。套袋摘袋,剪枝疏花等環(huán)節(jié),也有一些相應(yīng)的輔助器具,但或者無(wú)機(jī)械裝備,只能做輔助,依然大量靠人工,或者屬于引進(jìn)設(shè)備、和國(guó)內(nèi)農(nóng)藝農(nóng)技不太匹配,還需要攻克農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合的一些難題。
蘋(píng)果采摘機(jī)器人。受訪者供圖
在整個(gè)蘋(píng)果生產(chǎn)周期中,最難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的環(huán)節(jié)之一,是采摘。近年來(lái),楊福增團(tuán)隊(duì)一直在進(jìn)行蘋(píng)果采摘機(jī)械的研發(fā),并于2022年制造了國(guó)內(nèi)高校第一臺(tái)蘋(píng)果雙臂采摘機(jī)器人,并于當(dāng)年9月,蘋(píng)果成熟時(shí),走進(jìn)果園進(jìn)行了試驗(yàn)。幾年來(lái),楊福增和團(tuán)隊(duì)科研人員已經(jīng)對(duì)蘋(píng)果采摘機(jī)器人進(jìn)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(jī)械作業(yè)的場(chǎng)景中,采摘機(jī)器人的效率可抵5-8人。
“采摘是機(jī)械化率最低的環(huán)節(jié),僅有2.7%,也是最難的環(huán)節(jié)之一,現(xiàn)在我們基本上攻克了這個(gè)難題,理論上說(shuō),蘋(píng)果全生命周期中,絕大部分環(huán)節(jié)都可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,甚至自動(dòng)化智能化了。”
遙控割草機(jī)。受訪者供圖
農(nóng)藝不同,需要的機(jī)械也不同
據(jù)悉,此次成立的首個(gè)蘋(píng)果全程機(jī)械化試驗(yàn)站,其主要任務(wù)包括三部分:對(duì)已有的機(jī)械裝備進(jìn)行優(yōu)選配套,對(duì)無(wú)良機(jī)可用的薄弱環(huán)節(jié)機(jī)械化生產(chǎn)裝備進(jìn)行改良優(yōu)化,對(duì)無(wú)機(jī)可用的短板環(huán)節(jié)機(jī)械化、智能化生產(chǎn)裝備進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)。同時(shí)分別針對(duì)傳統(tǒng)果園、現(xiàn)代果園和山地果園開(kāi)展相關(guān)工作。
我國(guó)幅員遼闊,地理跨度大,生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜,南方與北方、山地與平地生產(chǎn)情況各不相同,對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的要求也不同,如丘陵坡地,更需要小型農(nóng)機(jī)。楊福增介紹,“我們的任務(wù)之一,就是對(duì)各種機(jī)械在當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)性進(jìn)行試驗(yàn),并加以改進(jìn),使它更符合不同地方的生產(chǎn)需求。”
蘋(píng)果生產(chǎn)中,哪些環(huán)節(jié)沒(méi)有機(jī)械?楊福增介紹,“包含我國(guó)研發(fā)的、引進(jìn)的各種機(jī)械,理論上各個(gè)環(huán)節(jié)都有,但事實(shí)上,一些特定環(huán)節(jié)仍缺乏合適的機(jī)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(tái),沒(méi)有自動(dòng)化智能化的設(shè)備;當(dāng)然,也有不少專(zhuān)家在研究免套袋的品種或栽培技術(shù),未來(lái)是否還需要這個(gè)環(huán)節(jié)的作業(yè),尚未可知。此外,剪枝和疏花疏果,也是機(jī)械化比較難的環(huán)節(jié),國(guó)外相應(yīng)的設(shè)備,我國(guó)也有引進(jìn),但引進(jìn)的設(shè)備和國(guó)內(nèi)精耕細(xì)作的農(nóng)藝之間,還存在匹配的問(wèn)題。比如疏花,目前是人工‘精挑細(xì)選’、用手將多余的邊花去掉,只留下一個(gè)中心花,以便蘋(píng)果長(zhǎng)得更大更好;一般農(nóng)民會(huì)進(jìn)行2次疏花,不斷比較,留下最好的一個(gè),但用機(jī)器,一次性就去掉了,中間比較的過(guò)程就沒(méi)了。剪枝也是如此,機(jī)器是‘大而化之’的,還不能像人一樣,對(duì)每一根枝條進(jìn)行觀察,衡量得失?!?/p>
疏花機(jī)。受訪者供圖
推廣普及,仍需政府更多支持
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),也是蘋(píng)果生產(chǎn)大國(guó),蘋(píng)果種植面積約在2900多萬(wàn)畝,其中有不少在丘陵山地,而農(nóng)業(yè)人口的老齡化加快、從業(yè)人員的急劇減少,正在不斷影響著產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
“機(jī)械化是未來(lái)必然的趨勢(shì),讓目前還是勞動(dòng)密集型的蘋(píng)果產(chǎn)業(yè),轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型的產(chǎn)業(yè),是解決農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力缺乏的主要途徑。”楊福增說(shuō)。
種果園的老人,真的可以買(mǎi)自動(dòng)化的機(jī)械嗎?楊福增介紹,農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,但并不意味著小農(nóng)戶(hù)都要買(mǎi)農(nóng)機(jī)、都要買(mǎi)好多農(nóng)機(jī)。事實(shí)上,我國(guó)在小農(nóng)戶(hù)現(xiàn)代化的過(guò)程中,逐漸發(fā)展起來(lái)了一個(gè)非常有前景的農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)體系,就好像跨區(qū)收割的收割機(jī)一樣,由一部分農(nóng)機(jī)服務(wù)組織,或農(nóng)機(jī)大戶(hù)、或農(nóng)民合作社、或家庭農(nóng)場(chǎng)這樣的新型經(jīng)營(yíng)主體購(gòu)買(mǎi)農(nóng)機(jī),為小農(nóng)戶(hù)提供服務(wù),顯然是更合適的做法。“當(dāng)然,在農(nóng)機(jī)購(gòu)買(mǎi)方面,仍需要政府提供更多的幫助和支持,尤其是經(jīng)濟(jì)條件不是很好的丘陵山區(qū)?!?/p>
什么時(shí)候才能真正看到無(wú)人蘋(píng)果園?楊福增認(rèn)為,這或許還需要一段時(shí)間,首先實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,再實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化和無(wú)人化。“就機(jī)械化而言:一方面要進(jìn)一步改良農(nóng)機(jī),讓不同環(huán)境中都有適合性和可靠性都比較好的機(jī)械;一方面機(jī)械化作業(yè)的前提是需要在農(nóng)機(jī)道等基礎(chǔ)設(shè)施方面進(jìn)行宜機(jī)化改造。機(jī)械化作業(yè)是規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的,從果園設(shè)計(jì)、栽植、管理等都需要一整套農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合匹配的標(biāo)準(zhǔn)。舉例來(lái)說(shuō),許多傳統(tǒng)果園,原本是適應(yīng)人工作業(yè)的,沒(méi)有留下機(jī)械行走的道路和作業(yè)的空間,機(jī)子要么無(wú)路可走到不了地頭,要么到了地頭但進(jìn)不了果園,要么進(jìn)了果園掉不了頭,這或許需要政府在基礎(chǔ)建設(shè)方面進(jìn)行更多的引導(dǎo)、投入和支持,幫助農(nóng)民更快地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化作業(yè)?!?/p>
果園自動(dòng)迷霧施藥機(jī)。受訪者供圖