煙臺市蘋果園機械化的發展現狀及對策建議

尚 忠 陳 屾 孫青鵬 錢棟偉 楊于康 王小凱 孫奎軍

（山東省煙臺市農業科學研究院，山東煙臺 265500）

煙臺是北方落葉果樹的集中栽培區，是我國蘋果種植最早的地區。自1871年西洋蘋果引入煙臺，至今已有一百五十多年，其蘋果生產有著悠久的歷史和深厚的社會基礎，品種資源豐富，生態條件適宜[1]，是我國蘋果栽種面積最大、產量最多的地區。

歷經百余年的發展，煙臺的蘋果產業已然成為了煙臺果業、煙臺高效農業乃至煙臺農業的一支生力軍，是煙臺農村的主要經濟支柱[2]，成為了煙臺市的優勢產業和最具地方特色的產業之一，也是當地農民增收致富的主導產業。改革開放以來，農村產業結構的調整，促進了蘋果產業的發展，煙臺的蘋果產業進入快速發展時期，已發展成為我國蘋果優勢產區之一[3]，其發展水平在全省乃至全國長期保持著領先地位，始終引領著中國蘋果產業的風向。

近幾年，隨著農業供給側結構調整、新舊動能轉換和鄉村振興戰略的深入推進，2019年底煙臺市委、市政府制定了《煙臺市蘋果產業高質量發展規劃（2020-2025年）》，煙臺的蘋果產業掀起了新一輪的產業革命，各蘋果產區正在推進產業的高質量創新發展；疊加勞動力的短缺和人力成本的急劇增長，這就對作為其重要支撐和抓手之一的蘋果生產機械化提出了更高更為迫切的要求，因地制宜地發展蘋果機械化將是推進蘋果產業高質量發展的重要支撐，盡早實現蘋果機械化將顯得愈發重要。

1 煙臺市蘋果生產現狀

1.1 自然資源狀況

煙臺市為低山丘陵區，山丘起伏和緩，溝壑縱橫交錯。其蘋果產區主要分布在低山丘陵地域，大多地塊狹小、道路狀況差、土層瘠薄、灌溉條件差；屬溫帶季風氣候，有著四季分明、氣候溫和、雨熱同季的特點，常年干旱少雨。

1.2 種植農藝狀況

煙臺果園以傳統的喬化密植老齡果園占比較大（九成多），以紅富士老品種為主，兼有少量嘎啦、紅將軍等，栽植密度多采用2 m×3 m或3 m×4 m，樹冠高大，果林郁閉，空間小，通風、光照和機械化作業條件差。而近幾年采用新興的寬行矮砧密植規?；?、集約化種植模式的果園不足一成，以種植煙富3、2001等新品紅富士為主，兼有少量維納斯黃金等新品種。這些新建的果園普遍采用的株距在1～1.5 m左右；行距為3 m或3.5 m不一，也有少許采用4 m甚至4.5 m的行距。而2022年初由煙臺市農業科學研究院承建、山東省蘋果·果業創新創業共同體與海陽市政府合作投資，在煙臺海陽市方圓街道北城陽村打造的一處面積43.73 hm2的品牌果園——綠水韻味現代蘋果旗艦園，則采用的株行距為1 m×（3.5～3.6）m，每667m2栽植85～190株，立柱間距6～8 m，立柱長度4.6～4.8 m，兼顧了以后安裝防雹、防鳥網的需要[4]，并配套建設有先進的基部格架支撐整形系統。園區主要種植著“維納斯黃金”、“綠水韻”、“土岐”等綠、黃、甜、美的非富士系列新奇特蘋果品種，打造出引領國內蘋果發展新潮流和中國蘋果產業健康發展未來的新時代高標準、高回報生產示范園，成為了引領煙臺乃至中國蘋果產業高質量發展的“旗艦園”。

1.3 經營管理狀況

煙臺的蘋果種植經營管理以一家一戶分散式經營管理模式為主，占九成以上，其種植管理規模多在0.2～0.67 hm2不等，地塊呈碎片化且分散，道路狀況差，果園難以集中統一管理。以老齡果樹較多，樹齡在20～30年不等，最長的樹齡已達40多年。上述原因造成了我市部分蘋果產區沒有適宜的農機裝備可用，機械化程度較低，制約了蘋果生產機械化和蘋果產業的發展。近幾年的新建果園大多在2～6年園齡，規模在5.67～200 hm2之間，經營主體以種植大戶、鄉村能人、農村黨支部領辦合作社為主，也有依托企業跨行業經營的，具有經營規模較大的特點。

1.4 管理人員狀況

因為二、三產業發展對適宜勞動力的分流，疊加蘋果田間生產管理的繁重、艱苦特性，使得年輕一代無意從事蘋果的生產勞作，導致現今從事蘋果生產管理人員的老齡化趨勢越來越嚴重，果農以中老年為主，尤以60歲以上人員居多，很多70歲以上甚至80多歲的老人仍然堅守在蘋果生產一線，人員年齡老化、結構斷層、后繼乏人，勞動力匱乏、短缺、斷檔現象日益嚴重，且即將面臨無人可用的局面。

2 煙臺市蘋果生產機械化發展現狀

蘋果產業屬勞動密集型產業，其田間生產管理的作業環節多，部分環節存在作業時間緊、用工需求大、勞動強度高等特點，加上前述的蘋果生產現有不利狀況的限制，造成了我市蘋果生產機械化發展速度不快，先進適用的農機裝備不多，蘋果生產總體機械化程度偏低，制約了蘋果產業的健康發展。

近幾年，隨著脫貧攻堅和鄉村振興的不斷推進，蘋果產業的轉型升級發展步伐加快。各地通過村黨支部領辦合作社和積極引進龍頭企業等形式，與基地、農場、種植大戶、果農等合作，充分利用資源，合理流轉土地，建成了一批規?；?、規范化、現代化的果園，為我市蘋果產業發展注入了新的活力，也為蘋果生產機械化的發展創造了便利條件。

蘋果生產的整個過程是周年循環性的，其田間生產管理的主要作業環節大體可概括為耕整地、苗木栽植、開溝施肥、灌溉、植保、授粉、疏花疏果、割草、套袋、摘袋、采摘、運輸、剪枝以及枝條撿拾粉碎等環節。通過調查摸排了解，除授粉環節是利用昆蟲自然傳遞完成、無需機械作業外，其他環節大致呈如下情況：

2.1 已實現機械化的作業環節

已經實現機械化作業的環節有耕整地、苗木栽植、開溝施肥、灌溉、植保、割草、運輸以及枝條撿拾粉碎等環節。這些作業環節的機械化作業技術相對比較成熟，都有機可選、有機可用，相對應的機械有拖拉機、深翻犁、深松機、旋耕機、耙地機、工程挖掘機、裝載機、推土機、田園管理機、苗木栽植機、開溝施肥機、水肥一體灌溉系統、機動噴霧機、無人植保機、割草機、枝條粉碎機、枝條撿拾粉碎機以及各種運輸車等。其中，尤以耕整地、灌溉、植保、運輸最為成熟，可供選擇的機具和技術更多。耕整地是農業所有領域農機化技術起步最早、發展最成熟的；灌溉技術最近幾十年的發展突飛猛進，尤其是新興的水肥一體化節水灌溉新技術，伴隨著果園的集約化、規?；?、標準化改造建設，外加我市水資源緊張因素的影響，該項技術在新建果園中全都得以配套建設應用；植保作業是年度蘋果整個生長期所有田間管理作業環節中，作業次數最多、作業環境最為惡劣的，作業大多在夏季高溫高濕時期，是極易對操作者身體健康造成較大傷害的環節，也是果農最需實現機械化的環節，目前該環節的作業機具無論從規格大小、行走方式、噴霧模式或技術先進程度等，品種眾多，有著廣泛的選擇性；運輸作業有手扶拖拉機、農用三輪運輸車、大中小型拖拉機、農用汽車等成熟運輸工具可供選擇。

2.2 已實現機械化但仍需繼續研究并優化提升的作業環節

對于苗木栽植、疏花疏果、套袋、植保、田間運輸、采摘收獲等環節，目前已經都有相應的機具可供選擇使用，但在機具的性能、技術的成熟度、可靠性等方面，或多或少存在著某些缺陷，尚需進一步改善，實現優化提升。在平時的調研中我們了解到，新建的規?；麍@，大多是由原來的零星小地塊和丘陵梯田改造而成，伴隨著地塊的由小變大、改梯為坡、連方成片，很多地面是順勢而為，存在著一定的傾斜坡度，利用采摘綜合作業平臺在果園進行諸如疏花疏果、套袋、摘袋、采摘收獲、剪枝等作業時，平臺的平面順應地面處于傾斜狀態，不利于果農在平臺上站立并開展各種作業，需要平臺具有自平衡功能調整成水平狀態為好，這種情況在招遠市大戶莊園合作社尤為突出；疏花疏果環節少有機具可用，且性能和作業效果不佳；套袋機品種單一，沒有選擇余地，同時還存在重量偏大、適用性和耐久性差等缺陷，另外還有一種果袋撐袋器雖未能實現全程機械化作業，但因其實現了上袋、撐袋工序的機械化，只需人工來完成后續的套袋、封口工序即可，有效地節省了時間，能夠較好的助力套袋作業，顯著提高作業效率，且價格便宜，深受果農歡迎，在蓬萊昊林果品專業合作社、招遠市大戶莊園合作社等都有廣泛的應用；田間運輸車有如何解決其在田間運輸過程中因地面狀況不良引起顛簸，從而造成果實磕碰損傷而影響收益的問題，并且也同樣存在需要解決其自平衡的問題；即使已經很成熟的植保機械，也存在如何使其精準噴施、減施增效，殘液回收、降低污染的問題等等。

另外，蘋果的枝條修剪、疏花、疏果、套袋、采摘收獲等作業環節，因農藝要求復雜，質量控制嚴格，目前只是實現了由人工操作與各種剪刀工具、果袋撐袋器、采摘作業平臺等相結合的方式來完成相關作業，還不能達到完全依靠機械完成作業，但也較大程度提高了生產效率，從而降低了勞動強度和生產成本。

2.3 未能實現機械化的作業環節

蘋果的摘袋作業環節因農藝要求復雜、作業要求高，目前只能依靠人工操作，尚無法實現其機械化。目前該環節作業要求高、用工量較大、用工成本高，是制約蘋果全程機械化發展的重要瓶頸之一。

3 蘋果生產機械化發展存在的主要問題

蘋果生產機械化的發展受諸多因素影響，存在的問題主要有以下幾個方面：

3.1 土地道路等自然資源因素的制約

煙臺市屬于低山丘陵地區，蘋果園大多依山順勢而建，地塊多為狹長且窄小的梯田或零星分散小地塊，道路建設困難且狀況落后。這一方面使得機械會因道路狀況不佳，導致行走移動和轉移困難；另一方面，即使機械能夠進入蘋果園里，也常常會因為在果園里施展不開且轉彎掉頭困難，無法開展機械的正常田間作業。

3.2 舊的種植模式阻礙機械化發展

受土地道路基礎條件和品種老舊等因素影響，現有果園以喬化密植園為主，樹冠高大，行距和株距都小，造成果林郁閉嚴重，作業機械難以進園且行走困難，無法開展正常的田間作業。

3.3 經營規模小

目前的蘋果種植大多是延續了始于上世紀八十年代初的分戶經營模式，普遍是一家一戶分散經營，少則0.2～0.33 hm2，多也不過1 hm2。因種植規模少，果農缺乏對機械的購買意愿；也因地塊和種植模式的不利現狀，限制了果農使用機械。

3.4 農藝與農機未能有效融合

年代久遠的老舊果園，建園之初沒有從農藝上充分考慮后期果園生產管理的機械化作業需求，沒有將農藝與農機有效兼顧，這為蘋果作業機械的研發和使用帶來了極大的難度。近些年發展起來的新果園，雖然在農藝上都已經兼顧了后續的機械化作業問題，但大家各自為戰，缺乏統一的權威性農業種植規范或建園標準。建園早的新果園大多采用3～3.5m的行距，比老舊果園有了較大的改觀。但有的新建園在管理過程中，為追求產量，不舍得剪除低矮枝條，到了盛果期，由于低矮樹枝的遮攔，大中型機械無法進園作業。建園較晚的新果園，其對后續的農機作業需求考慮得較為充分，行距大多為4 m，有的甚至達到4.5 m，且在平時管理中兼顧了機械作業的需求，這為農機研發機構和農機生產企業開展蘋果機械的研究創造了極大的便利條件，也為以后的機械化作業打下了良好的基礎。

3.5 作業機械智能化程度低

目前使用的蘋果機械， 除灌溉環節中，水肥一體智能化控制系統在一定范圍內得以應用外，其他基本都是傳統型機具。利用傳感器、物聯網技術，采用GPS（北斗）系統定位導航等技術的智能化機械還停留在起步、實驗和示范的層面。由于智能化機具研發費用高，成本居高不下，一般合作社或果農無能力購買使用。

3.6 對蘋果機械研發推廣的投入力度不足

長期以來，基于我國人口基數大和保障糧食安全的需要，我國農機行業發展的重點集中在小麥、玉米、水稻等糧食作物上，而對以蘋果為代表的果業機械鮮有考慮，研發和推廣投入少，致使蘋果機械的發展起步晚，蘋果生產機械化水平低，處于比較落后的狀態，蘋果生產對人工的依賴程度高，蘋果生產的人工成本居高不下且連年增長。

3.7 農機生產企業研發蘋果機械缺乏動力

目前，規?；N植蘋果園面積較少，種植模式多采用喬化密植方式，大中型蘋果機械很難入園作業，蘋果機械的銷量少；多數蘋果園不是連方成片，致使機械作業效率低、收益差，蘋果機械推廣使用阻力大、難度高。農機生產企業的研發投入很難在短時間內收回，造成農機生產企業對蘋果機械研發動力不足。

4 蘋果生產機械化發展的對策與建議

要在充分發揮市場的調節作用下，通過政府的政策引導、資金扶持等措施，堅持農藝和農機相融合，堅持研發與推廣并舉，現提出以下建議：

4.1 充分認識發展蘋果機械化的重要性和緊迫性

一是隨著勞動力成本的不斷提高，人力成本已經占到蘋果生產總成本的六成，嚴重影響到果農的收益；二是適宜勞動力匱乏嚴重，果園面臨誰來種、怎么種的嚴重問題；三是現有蘋果園已經出現大面積失管、廢棄、撂荒的嚴重現象，且有蔓延之勢。整個蘋果產業已經危機四伏，加快發展蘋果生產機械化，實現“機器替人”迫在眉睫。

4.2 實施對基礎設施的的宜機化改造

通過梯改坡、小變大、散化整等方式對現有土地狀況進行宜機化改造，達到整地適機的目的。另外，在土地改造的同時，做好相應機耕道路、溝渠、橋梁等的規劃和建設，為蘋果機械化的實施打好基礎。

4.3 創新土地經營管理機制

因勢利導、有序合理轉變農村現有一家一戶、單打獨斗、極小規模的土地經營管理模式，鼓勵有能力的農村新型經營組織，通過租賃、流轉等方式將農民手中分散經營管理的土地歸化集中，實施高標準蘋果園區建設工程，建設規?；?、標準化、機械化、智能化、品牌化、多樣化、利益共同體化的新時代果園，實現土地的集約經營管理，形成形式多樣的適度規模經營，為實施機械化作業創造條件。

4.4 農機專業服務組織開展社會化服務工作

在政府層面設立果園機械化作業補貼資金，并加大對果業機械的購置補貼力度。一是提升農機專業服務組織對果業機械的購買欲望，二是增強其購買力。有序引導和鼓勵有能力、規模的農機專業組織購置蘋果作業機械，開展有償的社會化蘋果機械作業服務活動，解決無蘋果機械購買意愿或購買能力低的蘋果種植戶或小型經營組織的蘋果田間生產管理機械作業需求，從而提高蘋果生產的機械化水平。

4.5 深化農藝與農機的融合

堅持農機服務于農藝，但農藝又必須為農機創造條件的理念。一是加快對老舊蘋果園的升級改造力度，鼓勵引導果農采取伐老建新、隔行伐留等方式，對現有老舊蘋果園進行升級改造，采用先進的規范化種植農藝建立新園，為以后蘋果機械的作業創造條件；二是制定機械化能夠實現的、統一的標準化種植管理農藝規范或標準，為蘋果機械的研發和應用推廣創造條件；三是對果樹的日常管理應注重適應機械化作業的要求；四是注重培育適宜新時代建園標準和宜機化管理的果樹新品種。

4.6 加大對蘋果機械的研發投入

設立果業機械專項研發資金，加大對果業機械的研發投入。一是增加對高等院校、科研院所、農機生產企業等機構的研發投入，鼓勵和支持其開展相應蘋果機械的科技研發，盡早補齊蘋果機械的短板和缺項。二是超前謀劃，開展智能化農機研發。樹立“智慧農業”理念，率先在植保、施肥、割草、灌溉、采摘等環節研發智能化管理和操作系統，替代日益緊缺的農村勞動力。

5 結語

蘋果產業的突破在模式、關鍵在品種、重點在品質、出路在品牌，但根本在于機械化，實現全程機械化將是未來蘋果產業發展的必由之路。

當前，煙臺市蘋果生產機械化迎來了前所未有的發展機遇，全市正在圍繞山東省果品產業結構調整和新舊動能轉換，建設規?；?、標準化、機械化、智能化、品牌化、多樣化、利益共同體化的新時代高標準矮化密植蘋果園，這為蘋果機械化的發展創造了難得的機遇。我們要用好各級政府的扶持政策，深化農藝農機融合，整合專業院校、科研院所、推廣機構、農機生產企業、蘋果生產經營組織等多方面力量，凝神聚力，攻堅克難，爭取率先在我市實現蘋果生產全過程機械化，書寫好鄉村振興齊魯樣板的煙臺篇章，為我市的鄉村振興和蘋果產業的高質量發展做出新的貢獻。