葡萄生產關鍵環(huán)節(jié)機械化現狀、問題及對策探析

1葡萄種植的基本狀況

葡萄是我國果業(yè)生產的重要品種，也是山東省具有優(yōu)勢的特色經濟產業(yè)之一。截至 2018 年年初，我國葡萄栽培面積達5.3  萬 hm²， 產堇 1  366.9  萬t，栽培面積居世界第二位，產堇居世界首位，我國已經成為世界葡萄生產大國。 近幾年，山東省葡萄生產迅猛發(fā)展，僅煙臺地區(qū)就有煙臺張裕葡萄酒公司 800 hm²的莊園群，煙臺中糧葡萄釀酒有限公司按照國際標準種植模式建設的自有葡萄華地 400 hm²、緊密型合作基地 733 hm²，康達葡萄酒有限公司 200 hm²葡萄基地，以及中小葡萄種植戶的 533 hm²葡萄基地等。

其中康達葡萄酒有限公司還建有 147 hm²葡萄育苗華地。葡萄生產管理的環(huán)節(jié)包括良種繁育、栽植、生產管理、收獲、運輸及深加工等幾大方面。進一步細化包括苗木嫁接繁育、上地耕整、開溝栽植、扢坑栽柜、上架綁藤、開溝施肥、噴藥、中耕、除草、夏季打梢整枝、灌溉、疏葉、采摘、運輸、冬季剪枝、殘枝處理、深加工以及冬前埋藤、春季扒藤等環(huán)節(jié)。這些葡萄生產關鍵環(huán)節(jié)所需的葡萄生產機械包括：葡萄嫁接機、葡萄夏季剪枝機、葡萄冬季預剪機、開溝施肥機、葡萄園除草機、葡萄噴藥機和葡萄收獲機等。

從目前我國葡萄生產的現狀和經濟技木發(fā)展水平來看，要實現葡萄生產管理的全過程機械化還有較長的一段路需要走，因此，結合我國及本地的實際情況，因地制宜地選擇幾個關鍵作業(yè)環(huán)節(jié)比如嫁接、植保、夏季剪枝、株間及根部除草等葡萄生產關鍵環(huán)節(jié)機械化現狀進行充分調研，深度分析，針對亟待解決的關鍵性間題進行科技攻關，突破改進，從而逐步實現葡萄生產管理的全過程機械化是十分必要的。

2葡萄生產關鍵環(huán)節(jié)機械化現狀

目前， 葡萄生產管理的作業(yè)環(huán)節(jié)中，土地耕整、噴藥、中耕行間除草、灌溉、運輸和深加工等幾個環(huán)節(jié)巳部分實現了機械化；在開溝栽植、扢坑栽樁、開溝施肥、冬前埋藤和春季扒藤等環(huán)節(jié)也陸續(xù)有新的機具問世， 實現了機械化零的突破；但在苗木繁育、上架綁藤、葡萄株間除草、夏季打梢整枝、疏葉、采摘、冬季剪枝和殘枝處理等環(huán)節(jié)很多園區(qū)都依賴人工勞作。

采用傳統的人工作業(yè)的夏季剪枝，生產效率低，雖然占用了大量的勞動力，效果卻并不盡人意。 一部分環(huán)節(jié)的作業(yè)，如中耕除草環(huán)節(jié)呈半機械化狀態(tài)，采用旋耕機和微耕機作業(yè)， 只能解決行內除草問題，實現不了株間作業(yè)。

2.1苗木繁育環(huán)節(jié)

我國傳統的苗木繁育都是靠人工嫁接操作完成，作業(yè)質量難以保證，勞動強度大，生產效率及嫁接成活率低。 目前在該環(huán)節(jié)，煙臺苗木繁育華地還大都采用人工嫁接。

2.2中耕除草環(huán)節(jié)

葡萄生長過程中，常需在植株行間和根部進行除草、松土或對植株根部進行培土等作業(yè)，這些作業(yè)通常稱為中耕作業(yè)。

春季，氣溫高于地溫，及時中耕對葡萄的生長益處很多， 具體有以下幾個方面：一是可以提高地溫，促使根系破眠；二是可以增加土壤的通氣性，使根系呼吸更加順暢； 三是可以切斷土壤水分的毛細管，減少土壤水分的蒸肪，有利于保水保肥；四是可以鏟除雜草，減少土壤水肥的額外流失與競爭。

秋季是葡萄生長最旺盛的時候，煙臺市正好處于雨季，這時在園中的勞作也比較頻繁，地面會出現板結，影響葡萄的生長與成熟。 適時中耕除草不僅可以防滂， 而且可以改善葡萄根系的生長環(huán)境， 及時消滅雜草，減輕病蟲危害。

按照葡萄生產農藝要求， 在多雨季節(jié)中耕深度要淺， 一般在 5 cm 左右，以消滅雜草為主； 雨季過后中耕深度要適當加深，一般在 10~15 cm，同時注意避免傷及植株根系。 目前煙臺市葡萄生產中耕作業(yè)多采用微耕機配旋耕機或小四輪帶旋耕機進行。 除草機具主要以微耕機配套為主， 產品及生產廠家雖然比較多， 但除草作業(yè)效果一般且只能進行行間除草， 株間及根部除草目前只有進口機械能夠解決。

2.3中耕植保環(huán)節(jié)

危害葡萄的病蟲害較多，葡萄生長期內病蟲害防治至少 10 余次， 工作量大、作業(yè)條件惡劣。 葡萄的植保作業(yè)有兩大特點：一是雨后必須馬上噴施，二是霧化效果達到迷霧狀，葉片背面、正面和枝干都要噴勻。 病蟲危害極大地降低了葡萄的產量和質量，因此如何防治病蟲害也必然成為一門急需研究的學問。

植保噴施作業(yè)的目的就是實現化學防治病蟲害， 是葡萄生產的重要環(huán)節(jié)，包括噴藥、噴施葉肥、噴施調節(jié)劑等幾種作業(yè)。 葡萄的植保作業(yè)有兩大特點：一是雨后容易產生菌病， 必須馬上進行噴施作業(yè)；二是要求彌漫性好，使藥液盡可能多地覆蓋植株及葉面。

煙臺市葡萄生產植保作業(yè)的傳統方式主要有以下 3 種： 一是手動背負式噴霧器，作業(yè)條件差，勞動強度大，而且噴出的藥液顆粒大，不均勻，彌漫性差，影響葡萄品質；二是機動背負式噴霧機，雖然霧化效果較好， 但是需要經常添加藥液，作業(yè)效率較低； 三是藥泵和藥桶放在地頭， 藥泵由農用車或微耕機的動力驅動，人拖管子、藥槍進地作業(yè)，勞動強度也較大。

傳統方式不僅勞動強度大，而且農藥浪費率大，環(huán)境污染和對操作者的人身傷害都比較大。 因此，目前煙臺市有多個農機廠家在探索節(jié)約型高效噴霧機的研發(fā)和推廣工作。 個別廠家還在研究無人機在葡萄植保作業(yè)上的應用，以實現煙臺葡萄生產的空中植保作業(yè)，目前處于試驗階段。 果園植保機如圖 1 所示。

圖1 果園植保機

2.4剪枝環(huán)節(jié)

要想讓葡萄高質高產，需要對葡萄進葡萄產量和葡萄品質的工作，又是一項需要多次進行、比較費工的作業(yè)。 葡萄副梢可以增加植株的葉面積，能直接促進其所在葉腋處冬芽的發(fā)育， 有利于花芽分化， 提高葡萄漿果的含糖量。 放任副梢自然生長會導致枝芽成熟不良。

但如果對副梢控制過嚴、過重，則可導致果粒小，雖光線好著色較快，但漿果不甜，甚至發(fā)生“水灌子“病，使葡萄失去商品價值。及時合理地進行副梢管理，控制和利用好副梢是提高葡萄生產水平一項非常重要的措施，因此葡萄剪枝技術也是葡萄管理的重點工作。

修剪枝葉及副梢是在整形華礎上的枝葉果有一合理的分布和負載，保證葡萄單位面積產生最大的經濟效益，只有科學修剪，葡萄的產量及質量才會盡可能大。

葡萄修剪主要有四大好處：一是調節(jié)生長和結果的矛盾； 二是充分利用空間， 提高光能利用率；三是經濟利用土地和土壤養(yǎng)分水分；四是利于規(guī)罩化、標準化管理和機械化作業(yè)。

葡萄修剪分為夏季剪枝和冬季剪枝。在煙臺地區(qū)葡萄修剪大部分靠人工進行， 需要大量勞動力，目前只有張裕幾個大型的葡萄華地引進了幾臺價格比較昂貴的進口葡萄夏剪機（如圖 2 所示）和冬剪機。實現葡萄修剪的機械化是當前推進中國葡萄產業(yè)發(fā)展的必由之路。

圖2 葡萄夏季剪枝機

3存在的問題

目前經濟發(fā)達國家的葡萄產區(qū)大都采用機械化作業(yè)，如美國、法國、意大利、西班牙等國家的葡萄生產從良種苗木繁育、種植、灌溉、病蟲害防治、除草、施肥到采摘等都已實現了全過程機械化。

法國、西班牙等歐美國家，葡萄園植保和除草設備都是葡萄園專用設備，打藥機可以同時進行兩行作業(yè)，高度、寬度可實時調節(jié)，實現精準、全面無死角施藥作業(yè)。

葡萄園除草設備也是專用設備，可與拖拉機配套使用。 在葡萄副梢管理環(huán)節(jié)已實現了機械化標準作業(yè)，效率高，成本低。 設備與農用拖拉機配套使用，根據工作董選定修剪刀的數董，一次可修剪副梢半行 一行或兩行， 頂部與側面副梢同時進行修剪作業(yè)，修剪高度、寬度可根據實際情況進行調整。

在葡萄生產過程當中，使用機械裝備代替人力操作， 實現機械化是大勢所趨， 而近幾年來隨著老齡化的到來，人口紅利的消失，用工成本直線上升，葡萄生產過程實現信息化 省力化 機械化和智能化更是迫在眉睫。 煙臺葡萄生產過程在機械化和智能化方面和國外有著不小的差距，還存在諸多問題，具體表現在以下幾個方面。

3.1人才短缺， 資金短缺導致高新技術應用少，產品技術研究水平滯后

現代微電子技木、 儀器與控制技木、信息技木等許多高新技木現已在發(fā)達國家中耕植保機械產品中廣泛應用，并朝著智能化、光機電一體化快速發(fā)展，以實現病蟲害防治和中耕除草作業(yè)的高效率、高質董、  低成本和操作者的舒適性和安全性。 目前國內專門從事葡萄機械研究的機構較少，具有前瞻性眼光及高技木水準的農機技木人才短缺， 且研究起步較晚， 致使葡萄機械研究相對發(fā)達國家滯后。葡萄種植面積與糧食作物、經濟作物等相比，依然處在相對劣勢的水平，機械用董有限，因技木研發(fā)投入大，利潤低，導致農機生產企業(yè)也對葡萄機械的研究熱情不高。

目前煙臺市大部分葡萄園生產中耕植保機械化產品結構簡單、 技木陳舊、科技含董低。 中耕作業(yè)仍停留在微耕機配旋耕機等簡單機械化水平， 效率不高；植保作業(yè)華本上仍沿用大流董和全覆蓋的噴灑方式，農藥用董大，有效利用率低，僅為 20%~30%，污染嚴重，每年有近萬噸的藥液流失到土壤、水源和空氣中，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染，年農藥浪費造成的損失達到 1 億元以上。

3.2行業(yè)技術標準不健全， 缺乏相應的技術規(guī)范與應用法規(guī)

在國外， 農業(yè)機械企業(yè)銷售及售后產品安全質董問題都有一系列的行業(yè)技木標準和質董監(jiān)控體系， 尤其是植保機械被列入特種農業(yè)機械行列， 有專門的管理機構進行管理，必須進行定期檢驗， 只有年檢合格方可進入噴霧作業(yè)。

然而， 國內中耕植保機械的一些關鍵技木質董指標與國外現有的通行標準相差甚遠， 不適應當前中耕植保機械的發(fā)展要求， 不能與國際標準接軌；另一方面，國內質董監(jiān)督管理部門對中耕植保機械產品監(jiān)控力度不夠，缺乏嚴格的市場管理，致使許多假冒偽劣產品充斥市場， 不僅嚴重干擾了我國中耕植保機械的正常市場秩序， 而且還損害了廣大農民的切身利益和人身安全。 煙臺市葡萄生產中耕植保機械化作為國內中耕植保機械市場的一部分也難免千此。

3.3葡萄栽培管理生產標準化程度總體仍較低，農機與農藝結合不夠

栽培模式的多樣化是中國葡萄栽培的重要形式，很多小型葡萄園現行種植模式不適合大型機械化作業(yè)。 目前，煙臺市葡萄種植多采取行架式， 寬度一般為1.5~1.8 m，株距一般為 0.4~0.7 m。 近幾年發(fā)展的部分葡萄華地行架寬度和株距雖有所加大， 但仍由千行架寬度較小， 大中型機械進不去； 中小型機具雖能進去，但因功率不足，影響作業(yè)效果。比如在葡萄副梢修剪環(huán)節(jié)，由千目前生產上葡萄園常用的架式和行距對機械的要求較高， 使機械的使用受到一定的限制。

在棚架栽培園區(qū)中， 就無法使用葡萄剪枝機器， 對千行距小千 3 m 的園地， 大部分拖拉機也無法正常進行操作。 另外葡萄每年 1 次的秋施有機肥對機械也提出了較高的要求，一般小型開溝機開溝較淺，必須人工再次對施肥溝加深才能達到深度要求， 而大型開溝設備因為架式問題無法進入園區(qū)行間開展工作。

3.4科研成果轉化不及時

近幾年， 很多科研院所開始研發(fā)葡萄機械農機裝備，也取得了不錯的成績， 但因華礎研究費時費力致科研成果沒能及時轉化為生產力。 很多科研院所缺乏社會資本和社會力董， 缺乏對市場的把握能力，缺乏對機遇的掌控能力，缺乏對資本的引入能力， 這些阻礙了成果轉化的效率。新知識、新技木變成滿足社會需要的商品，必須依靠企業(yè)家的創(chuàng)造性，企業(yè)研發(fā)方面的推動力和資金投入， 加上市場的巨大拉動力。 目前科研院所和企業(yè)、 資本及市場的有機結合缺乏適當的媒介。

4發(fā)展對策與措施

4.1加快促進新技術應用及成果轉化

在苗木繁育環(huán)節(jié)，煙臺市農機所在消化吸收國外先進技木的華礎上已經創(chuàng)新研發(fā)出的適合國內需求的 PJJ—50 型葡萄型嫁接機可代替這個環(huán)節(jié)的人工作業(yè)， 該機創(chuàng)新性地將嫁接形式從劈接法轉變?yōu)榘纪骨度爰藿臃?，也稱為 0 嫁接，采用"D" 型刀具一次性完成對穗木與祜木的切削并嵌入嫁接到一起。 

此種嫁接法結合非常嚴密， 有利千穗木和咕木的愈合， 充分保證了嫁接質量，大大提高嫁接成活率，自動完成咕木與穗木嫁接的全過程。該所研發(fā)的 3ZP—1600 型葡萄全方位除草機是一種既可以完成行間除草又可以實現株間及根部除草的新型機具， 該項目已經千 2018 年年初通過煙臺市科技局結題驗收， 該機具可以同時進行行間和株間及根部除草。

結合不同栽培模式葡萄對新梢修剪的技術要求， 煙臺市農機所研發(fā)的葡萄夏剪機通過幾次試驗改進，已經千 2019 年通過了山東省農業(yè)農村廳組織的專家驗收， 可投放市場為很多葡萄種植者解決新梢修剪這一難題。以上新研制的機型都可以彌補煙臺地區(qū)葡萄主要生產過程中機械化程度的不足。

4.2廣泛推廣高標準化葡萄園種植

葡萄種植模式和架式標準都必須考慮是否適合機械化管理和應用，最大限度地拓寬機車田間作業(yè)空間，解決機車田間作業(yè)通道的問題。 寬行稀植，減小栽培密度，設施栽培，不但有利千機械化管理，還能夠促進果實著色和品質提高。很多果園的行距在 2 m 左右， 后期人都很難進去，機械設備更是無用武之地，對后期管理造成了很大的不便。

由傳統種植向信息化、智能化、省力化、機械化和設施化方向的轉變，實現栽培管理標準化，使葡萄種植全過程均按制定的各種技術規(guī)程或規(guī)范進行操作，種植全過程機械化將逐漸得到普及，葡萄產業(yè)也會隨之由高產高效向優(yōu)質、綠色和高效方向快速發(fā)展。

4.3 發(fā)展農機合作組織， 提高葡萄生產專業(yè)化服務水平

一是以發(fā)展農機專業(yè)合作社為著力點， 采取政府引導和部門支持服務等措施， 鼓勵使用高效葡萄生產機械裝備和技術，優(yōu)先扶持農機專業(yè)合作社的發(fā)展。強化葡萄生產機械化技術推廣、 培訓及農機監(jiān)理等公益性職能， 把葡萄生產機械供應、維修和跨區(qū)作業(yè)等推向市場。二是加快葡萄生產機械服務組織創(chuàng)新。

積極引導并鼓勵成立農機專業(yè)合作服務組織，開展耕作、種植、植保和收獲一條龍服務， 形成葡萄生產機械服務的規(guī)模效應。三是加快葡萄生產機械化技術創(chuàng)新。鼓勵葡萄機械研發(fā)生產企業(yè)加強產、學、研、推結合，利用國內國際農機化技術資源， 促進農機化技術進步和產品結構優(yōu)化升級，不斷提高為“三農”服務的能力和水平。

4.4 加強人才隊伍建設， 優(yōu)化農機科研院所科研環(huán)境

建立健全農業(yè)機械研究人才引進、培養(yǎng)與激勵機制，著力引進葡萄生產機械產業(yè)發(fā)展急需的研發(fā)設計、市場營銷等方面的高層次人才，組建具有協同創(chuàng)新精神的強有力的科技攻關團隊，深度開展科研攻關，加快葡萄生產關鍵環(huán)節(jié)技術與裝備的研發(fā)創(chuàng)新。 具體從兩個層面進行實施:一是消化吸收，對引進的先進機械走逐步消化、吸收和改良的道路，采取小批量試制、小范圍試驗的模式，填補國內空白。

二是研發(fā)改進，梊中資金和技術力量，因地制宜，研發(fā)新機具，創(chuàng)新改造現有的生產機械，使其適應當前的種植模式。 同時政府加大扶持力度，各級政府的管理和指導對葡萄生產機械的發(fā)展也起著舉足輕重的作用。

5結束語

當今世界，科學技術迅猛發(fā)展。 即使有了這么多機器，還是有很多種植細節(jié)需要人工完成，葡萄是生命的藝術，機械化種植管理是田間的藝術，只有機械與人工的合理結合運用，才會看到葡萄產業(yè)蓬勃發(fā)展的希望。

（來源：《農業(yè)機械》2020年第1期

作者：尚忠 于建波 張雪芹 姜秀美 張金超山）