葡萄硬枝嫁接機(jī)器人技術(shù)

暢東升

【摘要】葡萄（Vitis vinifera L.）是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的水果之一，其風(fēng)味絕佳，品種多樣，食用方法以鮮食最為常見(jiàn)。除此以外，葡萄還用來(lái)釀酒，目前，全球已經(jīng)有成千上萬(wàn)種葡萄酒，同時(shí)還可以加工成甜味類飲品和罐頭，另外很多地方還制成葡萄干等。葡萄作為當(dāng)今世界分布最大、產(chǎn)量最高的果樹(shù)之一，葡萄為人類的發(fā)展做出了很多良好的貢獻(xiàn)，比如在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值、改良生態(tài)環(huán)境從而創(chuàng)造社會(huì)效益方面發(fā)揮了十分重要的作用。其種植技術(shù)多種多樣，其中，有些地區(qū)，硬枝嫁接技術(shù)現(xiàn)如今已經(jīng)十分成熟，硬枝嫁接是指做為接穗的枝條全部成熟而木質(zhì)化，并在休眠期中進(jìn)行的嫁接技術(shù)。在對(duì)陜西等地區(qū)葡萄硬枝嫁接技術(shù)的現(xiàn)狀研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，葡萄種植過(guò)程中嫁接分為人工嫁接和機(jī)器嫁接兩種重要方式，無(wú)論是人工嫁接還是機(jī)器嫁接技術(shù)，砧木的選擇和接穗的收集是必不可少的工作，我們通常將葡萄硬枝嫁接根據(jù)生長(zhǎng)環(huán)境的不同分為溫室嫁接和室外嫁接。嫁接機(jī)器人技術(shù)近幾年發(fā)展迅速，最值得注意的是苗木嫁接機(jī)器人，尤其是在蔬菜嫁接領(lǐng)域，例如：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2JSZ-600型蔬菜自動(dòng)嫁接機(jī)。葡萄硬枝嫁接機(jī)一般是采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從砧木和接穗的取苗，到切苗，結(jié)合，固定，排苗均有機(jī)器完成。在嫁接機(jī)嫁接過(guò)程中，操作者需要把砧木和接穗放到相應(yīng)的供苗臺(tái)上。其他嫁接作業(yè)，例如砧木生長(zhǎng)點(diǎn)切除、接穗切苗、接合、固定、排苗均由機(jī)器自動(dòng)完成。山東煙臺(tái)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所研制出一種機(jī)械式葡萄嫁接機(jī)，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)研究基于Plug-in的葡萄苗木嫁接機(jī)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制出一種無(wú)毒葡萄苗木機(jī)械嫁接機(jī)構(gòu)，以及其他研機(jī)機(jī)構(gòu)的研究成果已取得進(jìn)展，高等院校和科研院所也在嫁接機(jī)器人方向上取得了諸多成就。

【關(guān)鍵詞】葡萄；硬枝嫁接；機(jī)器人

1、本次葡萄硬枝嫁接技術(shù)調(diào)查本研究針對(duì)陜西省的葡萄栽培技術(shù)展開(kāi)調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要分為葡萄苗木栽培標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)帶葡萄品種配置、育苗標(biāo)準(zhǔn)及其栽培技術(shù)調(diào)查、葡萄保護(hù)地栽培標(biāo)準(zhǔn)管理調(diào)查、日光溫室延遲技術(shù)，大棚栽培以及避雨技術(shù)調(diào)查。本次調(diào)查以文獻(xiàn)檢索，大田實(shí)踐，設(shè)施農(nóng)業(yè)實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的方法進(jìn)行，調(diào)查前期通過(guò)文獻(xiàn)檢索，上網(wǎng)閱相關(guān)文獻(xiàn)，專利，論文，等資料。來(lái)了解葡萄生物學(xué)特性，栽培特性，嫁接技術(shù)現(xiàn)狀。調(diào)查中期進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，在陜西省各大農(nóng)貿(mào)批發(fā)市場(chǎng)，超市，實(shí)地調(diào)查了解不同品種的產(chǎn)量，品質(zhì)優(yōu)劣，以及植物，生物學(xué)特性，結(jié)合書(shū)籍文獻(xiàn)資料對(duì)于對(duì)象物的理化特性有一個(gè)了解。并且進(jìn)行大田設(shè)施調(diào)查，對(duì)葡萄嫁接的關(guān)鍵技術(shù)以及嫁接技術(shù)對(duì)葡萄成活率，抗病蟲(chóng)草害的能力是否有提高作用，為機(jī)械化作業(yè)進(jìn)行硬枝嫁接技術(shù)的應(yīng)用廣泛性，可行性進(jìn)行分析。調(diào)查后期進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，對(duì)比不同的研究方法，結(jié)合問(wèn)題再回到大田設(shè)施進(jìn)行調(diào)研，再進(jìn)行優(yōu)化，綜合多方意見(jiàn)進(jìn)行匯總分析。如下圖為本研究的調(diào)查路線。

2、本次調(diào)查范圍選擇在陜西省，陜西省地理優(yōu)勢(shì)明顯，區(qū)域優(yōu)勢(shì)也極其明顯。本地區(qū)的氣候?yàn)榈湫偷拇箨懶詺夂?，夏季炎熱、冬季寒冷，四季分明。地形多樣，高差懸殊，尤其特別的是不但有緯度地帶性氣候，而且有明顯的垂直變化。近年來(lái)，由于葡萄種植管理技術(shù)和葡萄新品種的引進(jìn)和栽培效益的提高，栽培面積逐年擴(kuò)大。葡萄產(chǎn)業(yè)化水平有了比較明顯的提高。形成了以戶太 8 號(hào)、巨峰為主栽品種的多個(gè)葡萄生產(chǎn)區(qū)域。經(jīng)調(diào)查，下表為陜西省葡萄產(chǎn)量情況，其產(chǎn)量在過(guò)去十幾年間有較大增幅。

3、結(jié)合實(shí)地在秦嶺北麓葡萄種植的調(diào)查結(jié)果，秦嶺北麓的葡萄種植的優(yōu)選區(qū)域，但葡萄種植過(guò)程中嫁接仍然以人工居多，嫁接難度相對(duì)于瓜科，蔬菜類難度大。但是，我國(guó)葡萄種植面積和產(chǎn)量的大，機(jī)器進(jìn)行硬枝嫁接提高嫁接效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高嫁接成活率。相比新疆種植面積大特點(diǎn)，關(guān)中地區(qū)以精細(xì)種植為主，用途也以鮮食為主，又有像“戶太8號(hào)”這種享譽(yù)陜西的優(yōu)良農(nóng)產(chǎn)品品種，產(chǎn)品價(jià)值高，農(nóng)民尤其是農(nóng)合社更愿意引進(jìn)新技術(shù)改進(jìn)原有手工嫁接的技術(shù)，有較好的市場(chǎng)基礎(chǔ)。因此，形成了諸如戶縣的集種植，采摘，旅游，休閑于一身的的葡萄種植基地，吸引了一大批游客，體驗(yàn)采摘的樂(lè)趣。對(duì)所調(diào)查的園區(qū)嫁接設(shè)備和基礎(chǔ)條件，對(duì)硬枝嫁接機(jī)器的型號(hào)，功率，使用環(huán)境，成本進(jìn)行分析，調(diào)查了葡萄嫁接過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題，對(duì)大田，設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備的未來(lái)前景進(jìn)行分析，和當(dāng)?shù)卮迕窬退收{(diào)控，苗木嫁接定植，苗木選育及選擇以及嫁接品種葡萄應(yīng)對(duì)逆境的適應(yīng)性進(jìn)行研討，提出一些硬枝嫁接田間管理，設(shè)備運(yùn)營(yíng)的建議和措施。

4、葡萄硬枝嫁接技術(shù)有較大的應(yīng)用前景，葡萄嫁接砧木和接穗的理化性質(zhì)變化以及通過(guò)同位素失蹤的方法進(jìn)行組織學(xué)觀察。對(duì)比法發(fā)現(xiàn)機(jī)器硬枝嫁接的效果比手工嫁接的質(zhì)量高。在嫁接速度方面，機(jī)器硬枝嫁接更是比手工嫁接效率高。從存活率方面看，機(jī)器嫁接的質(zhì)量與機(jī)器的性能，和對(duì)象物的品種有關(guān)，人工嫁接以經(jīng)驗(yàn)為主，缺乏統(tǒng)一流程，管理不標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，我們研究發(fā)現(xiàn)葡萄嫁接技術(shù)實(shí)際推廣和實(shí)際操作因?qū)ο笪镎枘窘铀肭锌谛螤罡鳟惒灰鬃詣?dòng)識(shí)別，工作環(huán)境復(fù)雜多變，嫁接難度比蔬菜仍然比較大，全自動(dòng)葡萄嫁接機(jī)器人的研究還有不足。綜上所研究，葡萄硬枝嫁接嫁接技術(shù)在關(guān)中地區(qū)應(yīng)用有一定規(guī)模，將來(lái)機(jī)器人嫁接是大勢(shì)所趨，也是各大科研院所，研究機(jī)構(gòu)正在解決的課題。

結(jié)束語(yǔ)

綜上研究，我們得出結(jié)論，葡萄嫁接機(jī)器人發(fā)展前景廣闊，加之葡萄產(chǎn)品附加價(jià)值高，鮮食用市場(chǎng)大，產(chǎn)品加工后用于釀酒，可進(jìn)一步提高價(jià)值。適合精細(xì)化管理，規(guī)?；N殖可用機(jī)器人代替人工降低成本，未來(lái)還可以引進(jìn)相關(guān)的諸如3S技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。endprint