葡萄生产关键环节机械化现状、问题及对策探析

1葡萄种植的基本状况

葡萄是我国果业生产的重要品种，也是山东省具有优势的特色经济产业之一。截至 2018 年年初，我国葡萄栽培面积达5.3  万 hm²， 产堇 1  366.9  万t，栽培面积居世界第二位，产堇居世界首位，我国已经成为世界葡萄生产大国。 近几年，山东省葡萄生产迅猛发展，仅烟台地区就有烟台张裕葡萄酒公司 800 hm²的庄园群，烟台中粮葡萄酿酒有限公司按照国际标准种植模式建设的自有葡萄華地 400 hm²、紧密型合作基地 733 hm²，康达葡萄酒有限公司 200 hm²葡萄基地，以及中小葡萄种植户的 533 hm²葡萄基地等。

其中康达葡萄酒有限公司还建有 147 hm²葡萄育苗華地。葡萄生产管理的环节包括良种繁育、栽植、生产管理、收获、运输及深加工等几大方面。进一步细化包括苗木嫁接繁育、上地耕整、开沟栽植、扢坑栽柜、上架绑藤、开沟施肥、喷药、中耕、除草、夏季打梢整枝、灌溉、疏叶、采摘、运输、冬季剪枝、残枝处理、深加工以及冬前埋藤、春季扒藤等环节。这些葡萄生产关键环节所需的葡萄生产机械包括：葡萄嫁接机、葡萄夏季剪枝机、葡萄冬季预剪机、开沟施肥机、葡萄园除草机、葡萄喷药机和葡萄收获机等。

从目前我国葡萄生产的现状和经济技木发展水平来看，要实现葡萄生产管理的全过程机械化还有较长的一段路需要走，因此，结合我国及本地的实际情况，因地制宜地选择几个关键作业环节比如嫁接、植保、夏季剪枝、株间及根部除草等葡萄生产关键环节机械化现状进行充分调研，深度分析，针对亟待解决的关键性间题进行科技攻关，突破改进，从而逐步实现葡萄生产管理的全过程机械化是十分必要的。

2葡萄生产关键环节机械化现状

目前， 葡萄生产管理的作业环节中，土地耕整、喷药、中耕行间除草、灌溉、运输和深加工等几个环节巳部分实现了机械化；在开沟栽植、扢坑栽桩、开沟施肥、冬前埋藤和春季扒藤等环节也陆续有新的机具问世， 实现了机械化零的突破；但在苗木繁育、上架绑藤、葡萄株间除草、夏季打梢整枝、疏叶、采摘、冬季剪枝和残枝处理等环节很多园区都依赖人工劳作。

采用传统的人工作业的夏季剪枝，生产效率低，虽然占用了大量的劳动力，效果却并不尽人意。 一部分环节的作业，如中耕除草环节呈半机械化状态，采用旋耕机和微耕机作业， 只能解决行内除草问题，实现不了株间作业。

2.1苗木繁育环节

我国传统的苗木繁育都是靠人工嫁接操作完成，作业质量难以保证，劳动强度大，生产效率及嫁接成活率低。 目前在该环节，烟台苗木繁育華地还大都采用人工嫁接。

2.2中耕除草环节

葡萄生长过程中，常需在植株行间和根部进行除草、松土或对植株根部进行培土等作业，这些作业通常称为中耕作业。

春季，气温高于地温，及时中耕对葡萄的生长益处很多， 具体有以下几个方面：一是可以提高地温，促使根系破眠；二是可以增加土壤的通气性，使根系呼吸更加顺畅； 三是可以切断土壤水分的毛细管，减少土壤水分的蒸肪，有利于保水保肥；四是可以铲除杂草，减少土壤水肥的额外流失与竞争。

秋季是葡萄生长最旺盛的时候，烟台市正好处于雨季，这时在园中的劳作也比较频繁，地面会出现板结，影响葡萄的生长与成熟。 适时中耕除草不仅可以防滂， 而且可以改善葡萄根系的生长环境， 及时消灭杂草，减轻病虫危害。

按照葡萄生产农艺要求， 在多雨季节中耕深度要浅， 一般在 5 cm 左右，以消灭杂草为主； 雨季过后中耕深度要适当加深，一般在 10~15 cm，同时注意避免伤及植株根系。 目前烟台市葡萄生产中耕作业多采用微耕机配旋耕机或小四轮带旋耕机进行。 除草机具主要以微耕机配套为主， 产品及生产厂家虽然比较多， 但除草作业效果一般且只能进行行间除草， 株间及根部除草目前只有进口机械能够解决。

2.3中耕植保环节

危害葡萄的病虫害较多，葡萄生长期内病虫害防治至少 10 余次， 工作量大、作业条件恶劣。 葡萄的植保作业有两大特点：一是雨后必须马上喷施，二是雾化效果达到迷雾状，叶片背面、正面和枝干都要喷匀。 病虫危害极大地降低了葡萄的产量和质量，因此如何防治病虫害也必然成为一门急需研究的学问。

植保喷施作业的目的就是实现化学防治病虫害， 是葡萄生产的重要环节，包括喷药、喷施叶肥、喷施调节剂等几种作业。 葡萄的植保作业有两大特点：一是雨后容易产生菌病， 必须马上进行喷施作业；二是要求弥漫性好，使药液尽可能多地覆盖植株及叶面。

烟台市葡萄生产植保作业的传统方式主要有以下 3 种： 一是手动背负式喷雾器，作业条件差，劳动强度大，而且喷出的药液颗粒大，不均匀，弥漫性差，影响葡萄品质；二是机动背负式喷雾机，虽然雾化效果较好， 但是需要经常添加药液，作业效率较低； 三是药泵和药桶放在地头， 药泵由农用车或微耕机的动力驱动，人拖管子、药枪进地作业，劳动强度也较大。

传统方式不仅劳动强度大，而且农药浪费率大，环境污染和对操作者的人身伤害都比较大。 因此，目前烟台市有多个农机厂家在探索节约型高效喷雾机的研发和推广工作。 个别厂家还在研究无人机在葡萄植保作业上的应用，以实现烟台葡萄生产的空中植保作业，目前处于试验阶段。 果园植保机如图 1 所示。

图1 果园植保机

2.4剪枝环节

要想让葡萄高质高产，需要对葡萄进葡萄产量和葡萄品质的工作，又是一项需要多次进行、比较费工的作业。 葡萄副梢可以增加植株的叶面积，能直接促进其所在叶腋处冬芽的发育， 有利于花芽分化， 提高葡萄浆果的含糖量。 放任副梢自然生长会导致枝芽成熟不良。

但如果对副梢控制过严、过重，则可导致果粒小，虽光线好着色较快，但浆果不甜，甚至发生“水灌子“病，使葡萄失去商品价值。及时合理地进行副梢管理，控制和利用好副梢是提高葡萄生产水平一项非常重要的措施，因此葡萄剪枝技术也是葡萄管理的重点工作。

修剪枝叶及副梢是在整形華础上的枝叶果有一合理的分布和负载，保证葡萄单位面积产生最大的经济效益，只有科学修剪，葡萄的产量及质量才会尽可能大。

葡萄修剪主要有四大好处：一是调节生长和结果的矛盾； 二是充分利用空间， 提高光能利用率；三是经济利用土地和土壤养分水分；四是利于规罩化、标准化管理和机械化作业。

葡萄修剪分为夏季剪枝和冬季剪枝。在烟台地区葡萄修剪大部分靠人工进行， 需要大量劳动力，目前只有张裕几个大型的葡萄華地引进了几台价格比较昂贵的进口葡萄夏剪机（如图 2 所示）和冬剪机。实现葡萄修剪的机械化是当前推进中国葡萄产业发展的必由之路。

图2 葡萄夏季剪枝机

3存在的问题

目前经济发达国家的葡萄产区大都采用机械化作业，如美国、法国、意大利、西班牙等国家的葡萄生产从良种苗木繁育、种植、灌溉、病虫害防治、除草、施肥到采摘等都已实现了全过程机械化。

法国、西班牙等欧美国家，葡萄园植保和除草设备都是葡萄园专用设备，打药机可以同时进行两行作业，高度、宽度可实时调节，实现精准、全面无死角施药作业。

葡萄园除草设备也是专用设备，可与拖拉机配套使用。 在葡萄副梢管理环节已实现了机械化标准作业，效率高，成本低。 设备与农用拖拉机配套使用，根据工作董选定修剪刀的数董，一次可修剪副梢半行 一行或两行， 顶部与侧面副梢同时进行修剪作业，修剪高度、宽度可根据实际情况进行调整。

在葡萄生产过程当中，使用机械装备代替人力操作， 实现机械化是大势所趋， 而近几年来随着老龄化的到来，人口红利的消失，用工成本直线上升，葡萄生产过程实现信息化 省力化 机械化和智能化更是迫在眉睫。 烟台葡萄生产过程在机械化和智能化方面和国外有着不小的差距，还存在诸多问题，具体表现在以下几个方面。

3.1人才短缺， 资金短缺导致高新技术应用少，产品技术研究水平滞后

现代微电子技木、 仪器与控制技木、信息技木等许多高新技木现已在发达国家中耕植保机械产品中广泛应用，并朝着智能化、光机电一体化快速发展，以实现病虫害防治和中耕除草作业的高效率、高质董、  低成本和操作者的舒适性和安全性。 目前国内专门从事葡萄机械研究的机构较少，具有前瞻性眼光及高技木水准的农机技木人才短缺， 且研究起步较晚， 致使葡萄机械研究相对发达国家滞后。葡萄种植面积与粮食作物、经济作物等相比，依然处在相对劣势的水平，机械用董有限，因技木研发投入大，利润低，导致农机生产企业也对葡萄机械的研究热情不高。

目前烟台市大部分葡萄园生产中耕植保机械化产品结构简单、 技木陈旧、科技含董低。 中耕作业仍停留在微耕机配旋耕机等简单机械化水平， 效率不高；植保作业華本上仍沿用大流董和全覆盖的喷洒方式，农药用董大，有效利用率低，仅为 20%~30%，污染严重，每年有近万吨的药液流失到土壤、水源和空气中，生态环境受到严重污染，年农药浪费造成的损失达到 1 亿元以上。

3.2行业技术标准不健全， 缺乏相应的技术规范与应用法规

在国外， 农业机械企业销售及售后产品安全质董问题都有一系列的行业技木标准和质董监控体系， 尤其是植保机械被列入特种农业机械行列， 有专门的管理机构进行管理，必须进行定期检验， 只有年检合格方可进入喷雾作业。

然而， 国内中耕植保机械的一些关键技木质董指标与国外现有的通行标准相差甚远， 不适应当前中耕植保机械的发展要求， 不能与国际标准接轨；另一方面，国内质董监督管理部门对中耕植保机械产品监控力度不够，缺乏严格的市场管理，致使许多假冒伪劣产品充斥市场， 不仅严重干扰了我国中耕植保机械的正常市场秩序， 而且还损害了广大农民的切身利益和人身安全。 烟台市葡萄生产中耕植保机械化作为国内中耕植保机械市场的一部分也难免千此。

3.3葡萄栽培管理生产标准化程度总体仍较低，农机与农艺结合不够

栽培模式的多样化是中国葡萄栽培的重要形式，很多小型葡萄园现行种植模式不适合大型机械化作业。 目前，烟台市葡萄种植多采取行架式， 宽度一般为1.5~1.8 m，株距一般为 0.4~0.7 m。 近几年发展的部分葡萄華地行架宽度和株距虽有所加大， 但仍由千行架宽度较小， 大中型机械进不去； 中小型机具虽能进去，但因功率不足，影响作业效果。比如在葡萄副梢修剪环节，由千目前生产上葡萄园常用的架式和行距对机械的要求较高， 使机械的使用受到一定的限制。

在棚架栽培园区中， 就无法使用葡萄剪枝机器， 对千行距小千 3 m 的园地， 大部分拖拉机也无法正常进行操作。 另外葡萄每年 1 次的秋施有机肥对机械也提出了较高的要求，一般小型开沟机开沟较浅，必须人工再次对施肥沟加深才能达到深度要求， 而大型开沟设备因为架式问题无法进入园区行间开展工作。

3.4科研成果转化不及时

近几年， 很多科研院所开始研发葡萄机械农机装备，也取得了不错的成绩， 但因華础研究费时费力致科研成果没能及时转化为生产力。 很多科研院所缺乏社会资本和社会力董， 缺乏对市场的把握能力，缺乏对机遇的掌控能力，缺乏对资本的引入能力， 这些阻碍了成果转化的效率。新知识、新技木变成满足社会需要的商品，必须依靠企业家的创造性，企业研发方面的推动力和资金投入， 加上市场的巨大拉动力。 目前科研院所和企业、 资本及市场的有机结合缺乏适当的媒介。

4发展对策与措施

4.1加快促进新技术应用及成果转化

在苗木繁育环节，烟台市农机所在消化吸收国外先进技木的華础上已经创新研发出的适合国内需求的 PJJ—50 型葡萄型嫁接机可代替这个环节的人工作业， 该机创新性地将嫁接形式从劈接法转变为凹凸嵌入嫁接法，也称为 0 嫁接，采用"D" 型刀具一次性完成对穗木与祜木的切削并嵌入嫁接到一起。 

此种嫁接法结合非常严密， 有利千穗木和咕木的愈合， 充分保证了嫁接质量，大大提高嫁接成活率，自动完成咕木与穗木嫁接的全过程。该所研发的 3ZP—1600 型葡萄全方位除草机是一种既可以完成行间除草又可以实现株间及根部除草的新型机具， 该项目已经千 2018 年年初通过烟台市科技局结题验收， 该机具可以同时进行行间和株间及根部除草。

结合不同栽培模式葡萄对新梢修剪的技术要求， 烟台市农机所研发的葡萄夏剪机通过几次试验改进，已经千 2019 年通过了山东省农业农村厅组织的专家验收， 可投放市场为很多葡萄种植者解决新梢修剪这一难题。以上新研制的机型都可以弥补烟台地区葡萄主要生产过程中机械化程度的不足。

4.2广泛推广高标准化葡萄园种植

葡萄种植模式和架式标准都必须考虑是否适合机械化管理和应用，最大限度地拓宽机车田间作业空间，解决机车田间作业通道的问题。 宽行稀植，减小栽培密度，设施栽培，不但有利千机械化管理，还能够促进果实着色和品质提高。很多果园的行距在 2 m 左右， 后期人都很难进去，机械设备更是无用武之地，对后期管理造成了很大的不便。

由传统种植向信息化、智能化、省力化、机械化和设施化方向的转变，实现栽培管理标准化，使葡萄种植全过程均按制定的各种技术规程或规范进行操作，种植全过程机械化将逐渐得到普及，葡萄产业也会随之由高产高效向优质、绿色和高效方向快速发展。

4.3 发展农机合作组织， 提高葡萄生产专业化服务水平

一是以发展农机专业合作社为着力点， 采取政府引导和部门支持服务等措施， 鼓励使用高效葡萄生产机械装备和技术，优先扶持农机专业合作社的发展。强化葡萄生产机械化技术推广、 培训及农机监理等公益性职能， 把葡萄生产机械供应、维修和跨区作业等推向市场。二是加快葡萄生产机械服务组织创新。

积极引导并鼓励成立农机专业合作服务组织，开展耕作、种植、植保和收获一条龙服务， 形成葡萄生产机械服务的规模效应。三是加快葡萄生产机械化技术创新。鼓励葡萄机械研发生产企业加强产、学、研、推结合，利用国内国际农机化技术资源， 促进农机化技术进步和产品结构优化升级，不断提高为“三农”服务的能力和水平。

4.4 加强人才队伍建设， 优化农机科研院所科研环境

建立健全农业机械研究人才引进、培养与激励机制，着力引进葡萄生产机械产业发展急需的研发设计、市场营销等方面的高层次人才，组建具有协同创新精神的强有力的科技攻关团队，深度开展科研攻关，加快葡萄生产关键环节技术与装备的研发创新。 具体从两个层面进行实施:一是消化吸收，对引进的先进机械走逐步消化、吸收和改良的道路，采取小批量试制、小范围试验的模式，填补国内空白。

二是研发改进，梊中资金和技术力量，因地制宜，研发新机具，创新改造现有的生产机械，使其适应当前的种植模式。 同时政府加大扶持力度，各级政府的管理和指导对葡萄生产机械的发展也起着举足轻重的作用。

5结束语

当今世界，科学技术迅猛发展。 即使有了这么多机器，还是有很多种植细节需要人工完成，葡萄是生命的艺术，机械化种植管理是田间的艺术，只有机械与人工的合理结合运用，才会看到葡萄产业蓬勃发展的希望。

（来源：《农业机械》2020年第1期

作者：尚忠 于建波 张雪芹 姜秀美 张金超山）