山地果園機(jī)械化栽培模式

朱宏愛，張玲艷，吳念慶，劉 朋，王智課

(1.懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 懷化 418000； 2.湖南省中方縣農(nóng)業(yè)局，湖南 中方 418005；3.懷化市四寶山生物科技有限公司，湖南 懷化 418000； 4.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410000)

0 引言

我國(guó)是世界上最大的水果生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，水果種植面積與產(chǎn)量均居世界第1位[1]。丘陵山區(qū)是水果主產(chǎn)區(qū)，目前山地果園均是采用傳統(tǒng)方式開梯建園，且因果樹栽植位置特殊，普通農(nóng)機(jī)具無法進(jìn)入各梯田中作業(yè)，機(jī)械化實(shí)施難度大。中耕、除草、施肥、噴藥、修剪和采果等作業(yè)環(huán)節(jié)投入人工多、成本高，果農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益低。鑒于此，丘陵地區(qū)大多數(shù)果農(nóng)越來越不愿意繼續(xù)種植，致使很多果園荒廢，無人經(jīng)營(yíng)。為節(jié)省人工，提高效率，本文擬探討山地果園栽培模式，并提出山地果園的機(jī)械化建園方法及建議。

1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)60年代以來，國(guó)外山地果園機(jī)械以歐美、日韓為代表，歐美國(guó)家果園種植規(guī)模大、土地平整、適合寬行距種植，多采用大動(dòng)力輪式運(yùn)輸機(jī)[1]。日本和韓國(guó)與我國(guó)丘陵山地地形地貌相似，果園種植多以丘陵山地為主。目前，國(guó)外有多種適宜山地作業(yè)的小動(dòng)力輪式、履帶式、單軌式和雙軌式等運(yùn)輸機(jī)械。

我國(guó)果園實(shí)施機(jī)械化作業(yè)還處于初級(jí)階段[2]。20世紀(jì)50年代才開始推廣使用手動(dòng)式噴霧器，隨后開始使用動(dòng)力噴霧機(jī)。20世紀(jì)70年代至今，我國(guó)相繼研制出了果園中耕除草機(jī)、開溝施肥機(jī)、果園風(fēng)送彌霧機(jī)、采果機(jī)和農(nóng)用飛機(jī)(噴藥、噴肥)等，促進(jìn)了山地果園機(jī)械化的發(fā)展[3-4]。我國(guó)北方土地平坦，果園運(yùn)輸機(jī)械主要以履帶式和輪式為主，南方山地果園以軌道式運(yùn)輸機(jī)為主[5]。由于多數(shù)果農(nóng)種植方式仍為老式果園，梯面較窄，履帶式和輪式運(yùn)輸機(jī)無法進(jìn)入園內(nèi)作業(yè)。目前我國(guó)丘陵山地果園種植正在向家庭農(nóng)場(chǎng)模式轉(zhuǎn)變，果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益和種植積極性受自然災(zāi)害和市場(chǎng)價(jià)格的影響較大，果農(nóng)受經(jīng)濟(jì)條件限制，無力購(gòu)買價(jià)格較高的軌道式運(yùn)輸機(jī)，且坡度過大的軌道式運(yùn)輸機(jī)械安全性有待進(jìn)一步提高，因此山地果園機(jī)械化發(fā)展緩慢。近年來，研制出了較多適宜丘陵山地的作業(yè)機(jī)械，但履帶式運(yùn)輸機(jī)械較少，多以輪式為主，宜在道路上行駛，田間仍然以人工搬運(yùn)為主?，F(xiàn)有履帶式運(yùn)輸機(jī)械適合田間作業(yè)，并已研制出適合山地果園作業(yè)的小型多功能一體機(jī)，開溝、旋耕、除草、施肥、噴霧打藥和抗旱作業(yè)等均可通過機(jī)械化完成，可以達(dá)到省工省力、提高工作效率和節(jié)省作業(yè)成本的目的。

隨著社會(huì)的發(fā)展和政府的不斷支持，果園經(jīng)營(yíng)方法逐步更新，水果種植逐步由散戶經(jīng)營(yíng)向小規(guī)?；彝マr(nóng)場(chǎng)或合作社經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變[6]。隨著農(nóng)村勞動(dòng)力大量流向大中城市，農(nóng)村勞動(dòng)力老齡化現(xiàn)象嚴(yán)重，作業(yè)效率低，且人工費(fèi)逐年增高。新建果園大部分向集約化、規(guī)模化及機(jī)械化方向發(fā)展。傳統(tǒng)山地果園種植密度大，果樹之間距離較小，限制了山地果園機(jī)械化的發(fā)展。因此，研究適合丘陵山地的果園機(jī)械化裝備對(duì)促進(jìn)我國(guó)果業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展具有十分重要的意義。

2 栽培模式技術(shù)要點(diǎn)

2.1 梯田機(jī)械化種植模式

在保證豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的前提下，盡量加大果樹種植的行距，實(shí)行寬行密植和果樹矮化栽培模式，實(shí)施果園小型機(jī)械化作業(yè)。新建山地果園，坡度≤35°時(shí)開梯，梯面寬>3 m，開梯時(shí)將表層熟土刨到梯面外側(cè)成壟，壟寬80～100 cm，壟高50～80 cm。不挖栽植坑，在要栽植的位置用挖溝機(jī)挖松即可，定植點(diǎn)距梯面內(nèi)壁約2.5 m、距外壁約0.5 m，株距3～4 m(不同植物，不同冠幅來定株距)，栽植在壟上，增加了耕作層厚度，有利于根系生長(zhǎng)，果樹生長(zhǎng)速度快，結(jié)果早。以種植老哥貢柚為例，若梯面寬3 m可定植1行，定植在距離梯外壁約0.5 m處，樹靠梯最內(nèi)壁約2.5 m以上，株距3 m；若坡度小，梯面寬6～8 m可定植2行，行間距4～6 m，株距2.5 m。

2.2 機(jī)械化作業(yè)道設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)能使輕便、小巧的果園機(jī)械在山地果園內(nèi)作業(yè)的道路。該道路由主道、支道和作業(yè)道組成，設(shè)置機(jī)械作業(yè)道與支道相連，便于小型機(jī)械化作業(yè)，使小型機(jī)械能開到每一株樹旁邊，施肥、噴施農(nóng)藥、灌水抗旱和果實(shí)輸送等作業(yè)全部依靠機(jī)械完成，最大限度地減少勞動(dòng)力的投入，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，使種植戶豐產(chǎn)增收。主干道寬4～5 m，與公路相通，能行駛汽車，便于肥料和果品進(jìn)出運(yùn)輸；區(qū)間干道寬2～3 m，能行走小型拖拉機(jī)；梯面小道寬2 m，便于履帶式田園管理機(jī)開溝施肥、打藥和抗旱等作業(yè)。

當(dāng)坡度>30°的單面坡開梯時(shí)，主干道寬4 m，從山底一側(cè)呈之字形到達(dá)山頂另一側(cè)，且各梯一端都與之字形主干道相連，各梯的另一端間隔成弧形回到主干道，即“大S”形。

當(dāng)坡度<30°的單面坡開梯時(shí)，主干道寬4 m，從山底一側(cè)呈“之字形”到達(dá)山頂另一側(cè)，且各梯一端都與之字形主干道相連，另一端梯面與梯面之間上下連接道呈S形，寬2 m，即梯梯相通，便于采果時(shí)人行走和小型運(yùn)輸機(jī)行駛作業(yè)。

若山地果園為山丘，主干道寬4 m，從山底斜向到達(dá)山頂，各梯沿山頭環(huán)繞，均與主干道相連，即梯梯相通。

2.3 雨水收集與利用系統(tǒng)建設(shè)

目前，山地果園用水均是靠機(jī)械從山腳下抽地下水或山腳水庫(kù)抽水上去，要投入水電設(shè)備，一旦停電就無法作業(yè)，影響病蟲害及時(shí)防治和適時(shí)施肥。夏季抗旱直接用地下水，地下水溫度較低，溫差大，影響果樹根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收。雨水收集與利用系統(tǒng)特點(diǎn)是整個(gè)果園根據(jù)地形在有利于收集雨水的地方盡可能設(shè)置較大蓄水池，雨季時(shí)能蓄積更多的雨水，供夏季抗旱、噴藥和施肥時(shí)機(jī)械采水用。水池用水泥和沙修成，水池底部預(yù)先埋設(shè)排水管道，便于排水，水池安裝水管或軟水管連接的水龍頭，為方便蓄水池下方的果樹干旱季節(jié)灌水、果園噴藥及液態(tài)施肥提供用水保障。

2.4 生草化栽培

生草化栽培已得到廣大農(nóng)戶認(rèn)同，現(xiàn)已廣泛推廣應(yīng)用，起到用地與養(yǎng)地相結(jié)合的作用，有利于果樹生長(zhǎng)。生草法是指除樹盤外，即在全園或行間種植豆科、禾本科等多年生牧草或自然生草的土壤管理方法。樹盤內(nèi)保持清耕，樹盤以外保留雜草生長(zhǎng)，有利于解決水土流失問題。果園雜草要適時(shí)刈割，一般1年刈割2次(待雜草長(zhǎng)到一定高度，即剛開花時(shí)進(jìn)行)，盡量減少與果樹的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，刈割下的雜草散鋪在果園中既可保濕、抗旱和肥土，同時(shí)也有疏松土壤的作用；還可避免除草劑、農(nóng)藥的施用在土壤中造成殘留，有利于生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)無公害的高端有機(jī)水果。

3 研究意義

3.1 節(jié)約勞動(dòng)力，提高經(jīng)濟(jì)效益

由于在坡度上無法開出較寬的梯面，梯與梯之間的轉(zhuǎn)角有限，因此要根據(jù)上面的機(jī)械化作業(yè)道設(shè)計(jì)開墾出適合小型多功能一體農(nóng)用機(jī)行走的路面，方便日后栽培管理。實(shí)現(xiàn)山地果園機(jī)械化管理，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人工費(fèi)用，降低人工成本，提高工作效率，增加經(jīng)濟(jì)收益。由于管理效率高，提高了有機(jī)果品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培[7]。

3.2 增加小丘陵和山腳坡地的利用

目前，我國(guó)政策耕田只能用作種植糧食作物，水果行業(yè)的發(fā)展主要依靠山地開發(fā)，我國(guó)南方山坡多，小丘陵和山腳坡地均適宜種植果樹，山地果園一般有坡度，土質(zhì)偏沙，因而排水良好、采光好，有利于提高光合效率，增加果實(shí)甜度。但因其較大的山地坡度和較窄的梯面不利于農(nóng)機(jī)具作業(yè)，因此，我國(guó)山地果園機(jī)械化作業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于平地。果農(nóng)依靠人工勞作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)力主要是老年人，工作效率低，為提高工作效率，降低成本，必須將山地果園改建成梯面寬≥3 m的梯田，小型農(nóng)用機(jī)械道繞坡面環(huán)走，能順利進(jìn)入每個(gè)梯內(nèi)。

4 相關(guān)建議

4.1 山地農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合

加強(qiáng)各類農(nóng)業(yè)高校農(nóng)機(jī)農(nóng)藝復(fù)合型人才的培養(yǎng)，加大農(nóng)業(yè)技術(shù)與農(nóng)機(jī)培訓(xùn)力度，使農(nóng)業(yè)從業(yè)人員掌握農(nóng)業(yè)科學(xué)種植技術(shù)和現(xiàn)代農(nóng)用機(jī)械的使用技術(shù)，使農(nóng)機(jī)適用于農(nóng)藝，促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝有效融合，實(shí)現(xiàn)山地果園規(guī)?；?、機(jī)械化生產(chǎn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)山地果園可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[8]。

目前，很多果園都是以傳統(tǒng)方式建園，梯面較窄，無法實(shí)施機(jī)械化作業(yè)，只能依靠人工勞作。因年輕勞力大量外出務(wù)工，農(nóng)村勞動(dòng)力嚴(yán)重老年化，勞動(dòng)力嚴(yán)重不足，人工及管理費(fèi)用高，部分果園因管理不善導(dǎo)致荒廢。希望通過政府政策和資金扶持，研究出適合山地果園的小型輕便的多功能一體農(nóng)用機(jī)械，并能在山地果園的各梯面間轉(zhuǎn)彎行走，真正實(shí)現(xiàn)山地農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的全面融合[9]。

4.2 加大研發(fā)力度和政策性鼓勵(lì)

在當(dāng)前建設(shè)美麗新農(nóng)村的大環(huán)境趨勢(shì)下，進(jìn)行荒坡山地開發(fā)，充分利用土地資源，當(dāng)?shù)卣o予政策支持，激勵(lì)研發(fā)。目前多功能一體農(nóng)用機(jī)已在市面上有銷售，但整機(jī)質(zhì)量和功能有待進(jìn)一步優(yōu)化和完善。

4.3 研制小型輕便多功能一體農(nóng)用機(jī)

目前，種植大戶迫切需要一種安全、高效、低耗和環(huán)保的果園作業(yè)機(jī)械，并且能夠達(dá)到減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省勞動(dòng)成本、提高生產(chǎn)效率、提高果品品質(zhì)、增加果農(nóng)收入和保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的目的[10]。研制出適合山地果園的較大動(dòng)力、轉(zhuǎn)彎半徑小和爬坡能力好的小型多功能一體農(nóng)用機(jī)對(duì)實(shí)現(xiàn)山地果園機(jī)械化管理非常重要。坡度≤35°的梯面可以使用小型履帶式多功能一體機(jī)，坡度>35°的梯面使用雙軌道式運(yùn)輸機(jī)械。近年來，小型履帶式果園多功能一體機(jī)可以一次性完成果園開溝、施肥、除草、疏花疏果、剪枝和噴霧等作業(yè)，一機(jī)多用，不僅節(jié)省了人工成本，而且提高了工作效率，深受廣大果農(nóng)的歡迎，也提高了果農(nóng)購(gòu)買農(nóng)用機(jī)械和從事水果生產(chǎn)的積極性。

5 結(jié)束語

隨著我國(guó)丘陵山地果園種植面積的不斷擴(kuò)大，山地果園機(jī)械化作業(yè)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。因此，加大山地果園輕便機(jī)械研發(fā)力度和進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有十分重要的意義。果園作業(yè)機(jī)械化可以實(shí)現(xiàn)果園的規(guī)范化管理，大幅度減輕果農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約勞動(dòng)成本，提高經(jīng)濟(jì)收益，同時(shí)還能減少果樹病蟲害的發(fā)生，提高果實(shí)品質(zhì)[10]。