新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院 畢志波 盛會(huì) 陳恒峰 賈凱
我國(guó)葡萄越冬埋藤機(jī)械的綜述
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院畢志波盛會(huì)陳恒峰賈凱
本文對(duì)我國(guó)葡萄的種植模式和種植區(qū)域性,以及其對(duì)葡萄埋藤機(jī)的影響進(jìn)行了介紹,隨著葡萄產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,葡萄埋藤作業(yè)問題越發(fā)突出,種植者極其期盼一種可靠實(shí)用的葡萄埋藤機(jī)。文中對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有葡萄埋藤機(jī)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析,同時(shí)對(duì)葡萄埋藤機(jī)械在作業(yè)生產(chǎn)中存在的問題進(jìn)行了闡述,并對(duì)葡萄埋藤機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)做出展望。
葡萄埋藤機(jī);發(fā)展趨勢(shì);問題
葡萄是我國(guó)果樹中的大樹種之一,在我國(guó)已有數(shù)千年的栽培歷史。由于我國(guó)特有的地理環(huán)境和氣象條件特點(diǎn),優(yōu)質(zhì)葡萄產(chǎn)區(qū)大多在西北及北部地區(qū),也形成了我國(guó)特有的葡萄種植模式:春天扒藤上架綁藤,鋤草施肥澆水,噴施藥劑,收獲,秋末埋藤。其中秋末埋藤是葡萄種植生產(chǎn)過程中一項(xiàng)勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量要求高和時(shí)間性強(qiáng)的作業(yè)。目前,埋藤作業(yè)仍以人工為主,存在勞動(dòng)效率低,埋土不勻,土塊大和容易漏風(fēng)透氣等缺點(diǎn),極易造成葡萄藤風(fēng)干死亡,這嚴(yán)重制約了葡萄種植的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,急需實(shí)現(xiàn)埋藤作業(yè)機(jī)械化。
近年來,在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的帶動(dòng)下,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷轉(zhuǎn)變,農(nóng)業(yè)模式深入調(diào)整,葡萄產(chǎn)業(yè)順應(yīng)發(fā)展潮流,呈現(xiàn)出以下幾種發(fā)展趨勢(shì):(1)生產(chǎn)區(qū)域化,根據(jù)我國(guó)葡萄種植的現(xiàn)狀,以溫度和降水量為依據(jù),將葡萄種植地區(qū)分為七塊:東北種植區(qū)、西北種植區(qū)、黃土高原種植區(qū)、環(huán)渤海灣種植區(qū)、黃河故道種植區(qū)、長(zhǎng)江三角洲及云貴川南方種植區(qū)。七大區(qū)域分布全國(guó),可見我國(guó)葡萄種植范圍之廣。(2)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化,隨著種植區(qū)域的不斷擴(kuò)大,葡萄生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化成為其發(fā)展的必經(jīng)之路。鮮食、釀酒、葡萄干這些葡萄產(chǎn)品在經(jīng)歷著多樣化、專業(yè)化、品牌化的進(jìn)步,這一趨勢(shì)自然而然地帶動(dòng)包裝業(yè)、貯藏業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、銷售業(yè)及相關(guān)服務(wù)業(yè)的發(fā)展,形成產(chǎn)業(yè)鏈。(3)品種多樣化、高級(jí)化,人們生活水平越來越高,對(duì)葡萄的選擇也就越發(fā)挑剔,這就促進(jìn)了葡萄品種向多樣化和高級(jí)化方向發(fā)展,傳統(tǒng)的就近引種做法正在被淘汰,現(xiàn)在果農(nóng)對(duì)葡萄品種的引進(jìn)與市場(chǎng)需求,與本地培育條件和農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)要求有關(guān)。(4)栽培模式多樣化,過去,我國(guó)葡萄栽培方式只有露地栽培模式,而現(xiàn)在多種多樣的栽培模式到處可見,常見的有設(shè)施栽培、避雨栽培、有機(jī)栽培、促早栽培、延遲栽培等。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、機(jī)械化的發(fā)展,栽培的行距、架式和株距都會(huì)發(fā)生改變,來配合科學(xué)技術(shù)在葡萄生產(chǎn)中的應(yīng)用。(5)持續(xù)發(fā)展明顯化,在歐洲和美國(guó),釀酒葡萄占有葡萄產(chǎn)量的80%,而我國(guó)目前釀酒葡萄的比例才是20%,這證明我國(guó)葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有巨大的潛力,近些年,我國(guó)自主品牌紅酒發(fā)展迅猛,外國(guó)紅酒商的投資也越來越多,這必然會(huì)為葡萄產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)力。
總而言之,未來我國(guó)葡萄種植面積將會(huì)持續(xù)擴(kuò)大,葡萄品種和種植方式會(huì)更加豐富,并且葡萄種植技術(shù)規(guī)程將會(huì)更加完善,對(duì)機(jī)械化的需求將更廣泛更迫切。
在1985年,新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)機(jī)化所研制出1PM-88型葡萄埋藤機(jī),其可謂我國(guó)第一代葡萄埋藤機(jī),該機(jī)具以鐵牛55型拖拉機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械,在行距3.5~4m的葡萄種植區(qū)埋土作業(yè)。此機(jī)具的工作部件有鏟刀、升運(yùn)器和傳動(dòng)系統(tǒng),工作過程為鏟刀獲取的土壤通過各工作部件將土壤拋向葡萄藤,相對(duì)于人工作業(yè),大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,但因其作業(yè)效率不是很高,適應(yīng)性較差,而沒能普及。
在2003年,遼寧省北寧市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站研制出20PF-A型葡萄埋藤機(jī)。該機(jī)以14.7~22kw拖拉機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械,利用了銑刀原理,通過傳動(dòng)軸、皮帶輪、減速器傳輸動(dòng)力后使拋土葉片切削前進(jìn)并將土拋向葡萄藤,此機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,拋土均勻,因其作業(yè)環(huán)境要求高,只能在含水率為12%~25%且沒有石塊的沙質(zhì)土壤中作業(yè),所以其適應(yīng)性較差。
在2004年,天津農(nóng)機(jī)所研制出MT200-2型葡萄埋藤機(jī)。該機(jī)具以18.4~22.1kw拖拉機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械,利用了旋耕原理,采用后懸掛,通過中間傳動(dòng),雙側(cè)刀片逆旋將土壤拋向葡萄藤,此機(jī)具工作性能佳,穩(wěn)定性好,但是由于其雙側(cè)拋土,因而對(duì)葡萄種植的行距具有嚴(yán)格的要求。
在2007年,新疆兵團(tuán)農(nóng)八師研制出1MP-500型葡萄埋藤機(jī)。該機(jī)具不僅可以用來進(jìn)行葡萄藤的埋土作業(yè),還可以進(jìn)行疏松土壤與鏟除雜草作業(yè)。它是以18.4~22kw的拖拉機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械,這種機(jī)械分為取土與送土兩大部件,工作過程為利用旋耕機(jī)、利鏟和鏟土板將土壤送到斜輸送帶,斜輸送帶將土壤運(yùn)到水平輸送帶上,水平輸送帶把土壤送向葡萄藤位置。此機(jī)具穩(wěn)定性好,作業(yè)效率高。但該機(jī)具因體型龐大,掉頭換行所需空間大。
在2007年,酒泉市農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣站與敦煌市呂家堡農(nóng)機(jī)加工生產(chǎn)個(gè)體業(yè)主合作研制出3LG型多種功能葡萄埋藤機(jī)。該機(jī)具不僅可以用來進(jìn)行葡萄藤的埋土作業(yè),還可以進(jìn)行農(nóng)田的其他耕種作業(yè),它以13.23kw以上的輪式拖拉機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械,其工作過程是借助不同的刀具和機(jī)罩使旋耕起來的土壤進(jìn)行定向拋送。此機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗低,但因其拋土定向性能不佳,未能大面積推廣。
在 2009年,北京現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司研制出10PF-90A型葡萄藤埋藤機(jī)。它以SH-500型輪式拖拉機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械,該機(jī)具用于行距2m以內(nèi)的葡萄種植區(qū)埋土作業(yè),采用后懸掛,工作過程:在拖拉機(jī)前進(jìn)動(dòng)力的牽引下,挖溝集土鏟以一定的入土角入土,鏟取足夠深度和寬度的土壤,由斜升式輸送帶將土壤升運(yùn)到水平輸送帶上,然后水平輸送帶給土壤一定的速度拋送向葡萄藤。此機(jī)具最大的特點(diǎn)是水平輸送帶可以切換拋土方向,但該機(jī)土壤的破碎程度不高。
天津漢沽區(qū)農(nóng)機(jī)部門研制出手扶單側(cè)埋藤機(jī)。該機(jī)具以金獅或工農(nóng)-12型手扶拖拉機(jī)為動(dòng)力機(jī)械,工作過程為使用高效切刀、拋土刀,傾斜旋耕,利用高轉(zhuǎn)速,將土壤按一定的方向拋向葡萄藤。此機(jī)制作成本低,適應(yīng)性好,尤其在小田塊,操作簡(jiǎn)單靈活,但該機(jī)具取土距離近,易傷根,且一次取土量小,需反復(fù)作業(yè)才能滿足埋藤要求。
新科農(nóng)機(jī)有限責(zé)任公司研制出雙側(cè)葡萄埋藤機(jī)。機(jī)具總長(zhǎng)為2.5m,回轉(zhuǎn)半徑為1.5m,作業(yè)時(shí),行進(jìn)速度選用低檔,速度范圍為一、二檔的10~20m/min,作業(yè)深度不超過300mm。此機(jī)具具有中置式傳動(dòng)、兩側(cè)拋土、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn),另一大特點(diǎn)是能夠調(diào)節(jié)作業(yè)幅寬,使其能在行距1.4~2.0m的葡萄種植區(qū)埋土作業(yè),但由于拋送埋土過程中土壤太分散,單次埋土量較小。
在2014年,吐魯番鄯善縣農(nóng)機(jī)局研制出3PMT-62型葡萄開溝埋藤機(jī)。該機(jī)具以40~50馬力四驅(qū)拖拉機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械,其主要裝置有機(jī)架、液壓裝置、動(dòng)力傳動(dòng)裝置和覆土裝置,工作過程為拖拉機(jī)輸出動(dòng)力通過傳動(dòng)系統(tǒng)傳到覆土裝置,帶動(dòng)覆土葉片旋轉(zhuǎn)拋土,在種植模式不規(guī)范的園區(qū),可通過操作液壓裝置,控制覆土裝置進(jìn)行伸縮,來躲避障礙物,此機(jī)具拋土葉片尺寸大、入土深、受力大,因而作業(yè)速度不宜太快。
國(guó)內(nèi)研制出的葡萄埋藤機(jī)械類型不斷增多,埋藤機(jī)具性能和可靠性有保證的同時(shí),埋土行距、埋土高度等性能均有提升,但由于各個(gè)地區(qū)葡萄地種植模式、種植規(guī)模和種植條件不同,現(xiàn)有埋藤機(jī)具的推廣都受到了一定的限制。主要問題有以下幾點(diǎn):
(1)葡萄對(duì)于土壤的適應(yīng)性很強(qiáng),除了重鹽堿地、沼澤地不能種植生長(zhǎng)外,其余各類型土壤都可栽培種植,取土或拋土結(jié)構(gòu)對(duì)葡萄種植地形和土質(zhì)的適應(yīng)性不強(qiáng)。
(2)葡萄種植架式的多樣性增加了葡萄生產(chǎn)機(jī)械化的難度,其對(duì)埋藤機(jī)的影響體現(xiàn)在某些架式對(duì)拋土距離的限制,多款埋藤機(jī)達(dá)不到需要的拋送距離。
(3)多數(shù)地區(qū)葡萄埋藤機(jī)在覆土前,葡萄藤會(huì)被修枝并聚攏到葡萄溝中,之后在葡萄藤上覆膜。目前聚藤和覆膜依靠人工作業(yè)不僅要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間,而且埋藤機(jī)作業(yè)時(shí)的覆土位置和葡萄藤上的覆膜位置會(huì)有偏差,降低了土壤利用率。
依據(jù)現(xiàn)有機(jī)型和葡萄生產(chǎn)的發(fā)展?fàn)顩r,現(xiàn)對(duì)我國(guó)葡萄埋藤機(jī)的發(fā)展方向進(jìn)行分析:
(1)我國(guó)葡萄種植范圍廣,種植行距不同,但是正常情況下作業(yè)寬度小于2.5m,大型埋藤機(jī)容易受限制,中小型埋藤機(jī)是發(fā)展方向。
(2)要不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu),提高適應(yīng)性,完善現(xiàn)有機(jī)型,使各種機(jī)型的主要工作部件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。
(3)對(duì)鋪膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和研究有待提高。
(4)葡萄品種優(yōu)化及砧木技術(shù)的應(yīng)用提高了葡萄自身的御寒能力,降低了埋藤覆土量,將來的埋藤機(jī)可能不要求有很大的取土量。
設(shè)計(jì)出實(shí)用性能好、作業(yè)效率高和可靠性強(qiáng)的冬季葡萄埋藤機(jī)具有極高的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。如果能夠采用機(jī)械化埋藤,將會(huì)顯著降低葡萄生產(chǎn)成本,節(jié)省大量人工時(shí)間和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。據(jù)推算,葡萄越冬埋藤用機(jī)械覆土是人工覆土速度的20~30倍,并且機(jī)械化覆土是人工覆土費(fèi)用的1/4,葡萄的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,特別需要一種可靠實(shí)用的葡萄埋藤機(jī)。
[1]蒙賀偉,李進(jìn)江,坎雜等.PM—1200型懸掛式葡萄埋藤機(jī)研制[J].農(nóng)機(jī)化研究,2012,(2):97-100.
[2]奚佳有.葡萄埋藤機(jī)械化技術(shù)探討[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備,2010,(184):63-64.
[3]王志強(qiáng),張敬國(guó),郝志強(qiáng)等.葡萄埋藤防寒機(jī)的研制與試驗(yàn)[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2015,(5):20-21.
[4]劉忠軍.葡萄埋藤機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D].中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院,2011.
[5]牛長(zhǎng)河,劉旋峰,郭兆豐等.葡萄埋藤技術(shù)與裝備的現(xiàn)狀分析[J].新疆農(nóng)機(jī)化,2010,(2):10-11.
[6]李濤,康璟,吳建民等.我國(guó)葡萄埋藤機(jī)的現(xiàn)狀及相關(guān)機(jī)械化技術(shù)發(fā)展[J].農(nóng)機(jī)化研究,2013,(10):218-220.
[7]張軍,李小兵.1MP-500型多功能葡萄埋藤機(jī)[J].新疆農(nóng)機(jī)化,2008,(1):37-39.
[8]龐俊杰,寧書臣,李憶萱.MT200-2葡萄埋藤機(jī)及其作業(yè)技術(shù)要點(diǎn)[J].新疆農(nóng)機(jī)化,2006,(2):70-71.
[9]李進(jìn)江,王能勇.葡萄埋藤機(jī) [P].中國(guó)專利,200920164668.4,2010-10-3.
[10]張雪峰,賈生,李敏華,栗文軍等.覆土埋藤機(jī)[P].中國(guó)專利,200620013007.8,2007-6-20.
[11]賈生.10PF-90A型葡萄覆土埋藤機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D].農(nóng)業(yè)機(jī)械:北京市房山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所,2011.