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我国葡萄生产机械化现状及产品开发方向
天津市农业机械研究所
庞俊杰 勾贺明 宁书臣 张景岐
一、国内葡萄产业发展现状
葡萄是我国水果生产的重要品种，改革开放和农村产业结构的调整促进了葡萄产业的发展，特别是近十年，葡萄种植面积和产量一直呈上升趋势。据农业部资料统计，2002年全国葡萄栽培面积392.4千公顷（588.6万亩），产量448万吨，种植面积据世界第六位，产量据世界第五位，已在世界葡萄产业中占有一席之地。在我国，葡萄种植集中在新疆、山东、河北、京津、辽宁、山西、吉林和河南等地，新疆产区产量占葡萄总产量的38.5%，多以制干为主，近年来酿酒品种和鲜食品种也有大面积发展。山东葡萄产量约占全国总产量的16.2%，其中包括酿酒品种和鲜食品种。我国葡萄生产以鲜食葡萄为主，产量占世界鲜食葡萄总量的34.7%，世界排名第二。葡萄制干也是我国葡萄生产的一个重要产业，年产量1万多吨，世界排名第十位。
二、国内葡萄生产作业机具的实际情况
由于我国特有的地理环境和气象条件，优质葡萄产区大多在西北及北部地区，也就形成了我国特有的葡萄种植方式，即入冬前必须掩埋和开春后扒藤上架。扒藤和埋藤在葡萄生产作业中是两项最繁重的人工作业，其它生产环节还包括深翻、施肥、喷药、除草、中耕、浇灌、采摘、贮藏及加工等等。
2.1埋藤作业
天津市农业机械研究所从2000年开始对葡萄生产关键环节的作业机械进行研究，当年开发出与9马力微耕机配套的小型葡萄埋藤机。该机利用开沟机原理，合理配置专用刀具，使旋起的土按需要方向移动抛出，从而完成埋藤作业。该机研发成功后，与本市汉沽区农机局一起，在葡萄生产中进行了一定规模的实际运用，证明该机行距适应性强，埋土性能良好，使用简便，适用于我市及周边地区。缺点是动力稍显不足，侧向力较大，操纵比较吃力。在此基础上，2004年我所又设计开发了与25－30马力四轮拖拉机配套的MT2000—2中型葡萄埋藤机。该机双侧出土，作业效率进一步高。通过活动罩板调节抛土距离，以适应一定的行距范围，确保作业后埋土效果达到农艺要求。经过实际应用，其作业性能良好，和人工作业相比，可提高效率20--30倍。在种植葡萄的一个行距内，机具只工作一遍，即可完成埋藤作业。该机工作平稳、性能可靠、操作省力、培土集中，比人工取土埋藤作业质量明显提高，是先进适用的机具，已申报国家专利。
2.2植保作业
植保喷施作业包括喷药、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：一是雨后必须马上喷施，二是要求弥漫性好，使药液尽可能多地覆盖植株及叶面。目前，我市葡萄植保作业主要采用以下三种方式：一是用手动背负式喷雾器，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，增大了药物残留量，影响葡萄品质。第二种方式是用机动背负式喷雾机，虽雾化较好，但需要经常添加药液，作业效率较低。第三种方式是：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。
2.3中耕、施肥、除草作业
施肥、锄草作业机具主要以微耕机配套为主，产品及生产厂家较多，除草作业效果较好，施肥作业机具可靠性、适用性能还有待于改进和提高。
2.4深翻作业
深翻的时期应根据各地生态条件而定。北方冬季寒冷地区，春天干旱，以在秋季落叶期前后深翻为宜。秋季深翻，断根对植株的影响比较小，且易恢复，可以结合施基肥进行，对消灭越冬害虫、有害微生物及肥料的分解都有利。也可以在雨季深翻晒土，以减少土壤水分，有利于枝蔓成熟。深翻方法因架式等有所不同。篱架栽培时，在距植株基部50厘米以外挖宽约30厘米的沟，深约50厘米，幼龄园或土层浅或地下水位高的果园可相对浅些。对沙砾土或黏重土，在深翻的同时，可以同时进行客土改良(将优质沙壤土或园田壤土拌上有机质、有机肥料填到深翻沟中)。目前，由于种植行距、架式和机具动力的限制，多采用小四轮带旋耕机、两铧犁替代深翻作业，或者由人工作业来完成。
三、葡萄生产机械的开发方向
葡萄产业的快速发展，也带动了葡萄生产作业机具研究和开发。各类葡萄作业机具近年来相继研发成功，并逐步推广应用。我国葡萄生产机具的开发虽具有了一定的基础，但与葡萄产业化发展需求还有很大差距，需广大科研单位、生产企业加大研发的力度。对于葡萄作业机具的研发方向，提几点见解。
3.1葡萄藤出土机
葡萄藤出土作业也是葡萄生产中一项比较繁重的劳动。作业时间仅，质量要求高，既不能伤藤，又要清理土壤，有必要对作业的原理进行研究，探讨机械扒藤作业的可行性。
3.2埋藤作业机具
埋藤作业机具已开发的类型较多，各有特点。对于目前葡萄种植规模、种植行距以及架式不同的情况，使用范围受到一定限制。因此，在保证机具性能的同时，加大行距、埋土高度、篱架、棚架等适应性方面的研究和改进，开发适用性更强的新机具。
3.3植保作业机具
葡萄植保作业机具的研发，应重点针对目前葡萄生产不同规模及架式的种植方式，开发自走式植保作业机具。针对葡萄雨后作业的特点，开发更为适用的喷施作业机具，同时根据无公害和绿色食品生产要求，开发精少量喷施设备，以满足广大果农需求。
3.4深翻、开沟作业机具
深翻对葡萄生长有很多好处，但由于种植行距、种植方式及配套动力的限制，目前尚没有适合的深翻机具，有待于开发。天津静海兴盛机械公司的开沟机,不仅可用于葡萄藤掩埋,还可以根据农艺要求开挖不同宽度和深度的施肥沟、定植沟，为产品开发提供了很好的借鉴。
葡萄生产机械化作业环节及其作业要求
胡 伟
葡萄是我国水果生产和农业生产的重要产业，20世纪80年代以来，我国实行改革开放政策及对农业结构进行调整和葡萄酿酒业的发展，促使葡萄生产开始以空前迅速发展，目前已进入世界前10名。由于葡萄具有生态适应性强、结果早、易丰产、经济效益高等优点，通过种植葡萄促进了农民增收和农村发展。
国外经济发达国家，葡萄主要生产环节已实现了机械化作业。机械化是葡萄生产理想的操作方式，既节省了人力、财力，还提高了工作效率，如松土、植保、施肥、灌水等环节。要实现葡萄生产的机械化，在建园时就应规划设计好，株行距、架式、道路的配置等要实行统一安排，使之有利于实施机械化操作，降低成本，提高工作效率。
近几年来，我国葡萄机械化问题逐步提上了葡萄生产的议题上来，引起了农林、农机等部门的重视，一批相关的生产装备开始进入科研开发和生产应用之中。鉴于我国目前葡萄生产的现状和经济技术发展水平，要实现葡萄生产全程机械化还有相当的难度，因此，要因地制宜地选择合适的切入点，从环节生产要求开始进行分析、研究，从农机、农艺结合上，按照目前葡萄种植的要求，逐步装备生产环节，实现环节的突破，从而推进全程机械化的发展。
１.按机械化作业方式进行果园规划
葡萄园应实行规模经营。要统一规划，调整好土地，集中连片栽植。葡萄园规划可分为大区和小区。大区可 大到几百亩至上千亩；小区面积以30-100亩为宜。葡萄栽植为南北行向最好，以利通风透光。在长行中，每100m左右要留一断口，修成东西走向宽2m的作业道，以便施肥、喷药、采收及其它作业。规划的同时，要安排好浇水、排水系统。通过规划，便于机械化生产。
２.越冬掩埋
葡萄藤埋土防寒时，要求土要细碎，防止大坷拉搭窝透风抽条；埋土压蔓要防止损伤枝蔓，以免病害浸染及影响来年产量。取土位置距根不能太近，最少50cm左右，以免根部受冻，埋土防寒后冬季进行田间检查，发现问题及时补救。防寒后及时灌冬水，以保植株安全越冬。葡萄根系常分布在地表下20-60cm土层中，深的达100cm。葡萄较易产生不定根，根受伤后，在伤口附近回再生大量的根，因此在栽培上适当断根是可以的，但不能大量断根。根系生长的土壤温度是21-25℃，超过28℃或低于10℃时即停止生长。葡萄根系发达，有很强的吸收能力和养分贮藏能力，但抗寒性较差，比枝蔓怕冻，在土温-4—-6℃时，就能受冻害，甚至冻死。一旦冬季根系遭受冻害，次年枝蔓生长、结果便会大受影响。因此，北方寒冷地区埋土防寒时要特别注意根系防寒。
３.中耕
采用小型拖拉机配套中耕犁具，进行中耕除草、追肥。生长季节的5-9月进行，深度10cm左右，全年4-5次。
４.植保
植保作业也是葡萄生产的重要环节，目前多采用手动或背负式机动喷雾机作业。要求作业时雾化效果达到弥雾，叶片背面、正面和枝干都要喷匀。喷药时间一般选上午露水干后至11时以前，下午３时以后，要避免中午高温时间。特别注意不能用打过除草剂的喷雾器，以免因残留药剂造成葡萄损害。
５.浇水
葡萄园的浇水方式较多，目前很多地区还是用大水漫灌方式，用水量大，不利于节水节本。应该积极推广滴灌、渗灌、膜下灌等节水灌溉方式，达到节本增效的目的。如天津市已在林果生产中采用膜下滴灌方式进行灌溉，效果颇佳。
６.开沟
葡萄生产中需要开施肥沟、定植沟。开施肥沟施农家肥或化肥。一般情况下，开定植沟，定植沟的深宽各60cm。挖沟时要把表土（耕作层熟土）和心土（生土）分别两侧存放，不要相混。定植沟挖完后要结合施肥改土于春季化冻后回填。这项作业目前可采用开沟机进行作业，如天津静海兴盛机械公司的开沟机,不仅可用于葡萄藤掩埋,还可以根据农艺要求开挖不同宽度和深度的施肥沟、定植沟。
７.剪枝
可采用剪枝器具作业。葡萄冬剪时，一般情况，先端剪口剪截位置应在葡萄主蔓粗度为0.8cm的地方，留蔓高度70cm至1m，一般情况下最好不超过1m高。最少不能少于0.6cm粗。
８.绑藤
可采用绑藤器作业。但目前多数还是用人工完成。作业时要注意，不要绑得过紧。绑蔓的材料要求柔软、韧性强的绑缚材料。绑藤时为防止新梢与铁丝摩擦受伤，可采用8字形绑法。
9.残枝处理
残枝处理也是一项劳动量比较大的作业环节，处理量可达整个枝条量的1/3以上，处理不当对果园很不利。传统的方式是焚烧或掩埋。农艺要求冬季修剪后要将园中的枝叶清除干净，包括落叶，通过掩埋减少园中病菌存量，有利病害防治。焚烧既是资源的浪费，又污染环境；整枝掩埋也很不方便。因此，应采用残枝粉碎机，进行粉碎掩埋，既实现资源的合理利用，又杜绝了焚烧带来的环境污染，同时，粉碎后掩埋还有利于残枝的腐化，陪肥地力。如果残枝粉碎抛洒在果园内，也可起到覆盖作用，保土、保肥、保水、保温，一举多得。
１０.深翻
目前葡萄种植农艺要求进行全园深翻，一般采取隔行深翻的方式。一般要求距植株50cm，幼龄园深翻30cm左右，成龄园40cm左右，翻宽70cm左右，隔一行翻一行，两年翻完。这样的深度，对小型机具而言，一次作业很难达到要求，此项作业目前以人工为主。
目前尚有套袋、采摘等环节没有可用的机械，或目前的生产方式还很难适合机械作业，还有待进一步研究开发。
葡萄生产机械化技术探讨
张景岐 李忆萱 李凤鸣
一.我国葡萄生产对机械化的需求
总之，我国葡萄生产正在逐步形成产业化发展态势，对机械化的需求越来越强烈。葡萄机械化的发展可以减轻劳动强度，降低生产成本，扩大生产规模，实现更大利润，是葡萄生产朝着标准化、集约化方向发展、形成产业化的推动力和保障手段。
二.葡萄生产机械化的关键技术环节
3、机械施肥技术。选用适当型号的施肥机具，配以主机，能进行除草、开沟、施肥、复土等不同作业。
三.葡萄种植机械化的配套模式的选择
3.按机械化生产配套模式和作业规范要求，每千亩葡萄需配备：埋藤机3台、旋耕机4台、施肥机4台、喷施机4台。
四.推广葡萄生产机械化的社会效益与前景
从市场调查中了解，全国对葡萄机械的需求量为5000台套左右，总产值将达1·25亿元，将产生很大的社会经济效益。自2000年我所开始进行该项目的研究以来，在全国范围内产生了很大影响，中央电视台和天津电视台都做过专题报道，各报纸媒体也多次报道，全国各地特别是新疆、山东、河北、东北等葡萄主要产区不断有单位和个人询问科研情况，提出合作意向和购置设备的要求，具有很好的推广前景。
美国葡萄生产机械化
（农业部南京农业机械化研究所，江苏 南京 210014）
【摘要】：本文从栽培技术、格架系统建立、剪枝、整枝、收获以及采后分级、运输等方面简要介绍了美国的葡萄生产机械化情况。
现将美国葡萄生产机械化有关情况简要介绍如下，以期对发展我国葡萄生产有所借鉴。
1.葡萄的栽培技术
葡萄栽培技术的标准化是葡萄生产全程机械化的前提和条件，美国各葡萄园所有栽培管理工作都围绕最大限度地提高葡萄生产潜力进行，并以实现机械化收获为目的。不仅重视葡萄株型的培养，而且注重主干的培养，力求使植株叶片受光面积最大，葡萄果粒质量最优，产量最合理，机械化作业效益最高。美国的葡萄栽培技术标准化程度非常高，葡萄行距、藤高、整齐性、格架系统以及土壤条件等均充分考虑后期的剪枝、整枝、蓬顶管理、收获等机械化作业需要。葡萄行距通常至少保持2.4米，以便收获机顺利作业；藤高决定了收获机的振摇机构的安装位置以便更有效的进行收获作业，藤树最佳高度由所采用收获机的具体情况来决定；葡萄藤和枝条不整齐会降低收获机械的作业效率，整齐的行位和主干对于其它机械化作业如剪枝、整枝等都是至关重要的。
2.葡萄藤格架系统的建立
美国阿肯色州的研究人员对这三种主要的格架系统进行了比较，所有单帘形格架系统都能进行机械化收获，而双帘系统比其它系统的生产效率大，果实品质好。双向龙干形和双帘形两种系统能同时进行收获、整枝、剪枝等机械化作业。
3.机械化整枝
葡萄园只有经过整枝处理才能实现机械化剪枝、机械收获等作业，同时整枝也能提高果实品质，使枝条上的花蕾节点受光面积增大，增加果实产量。对于那些体积较大、生长旺盛的labrusca 品种葡萄藤，叶子大、并有下垂的生长习性，整枝效果更明显。阿肯色州的一位种植者Tommy Oldrige发明了葡萄整枝机械Oldridge，如图4所示。该装置主要采用了两个刷盘，安装在葡萄收获机底部，应用于双帘形葡萄园的机械化整枝作业。作业过程中将两组铅丝之间的枝条向下压，形成两条相隔离的枝叶蓬。双帘形葡萄经过合理的整枝操作，使枝叶蓬得到分隔，能够大大提高机械收获的作业效率和作业效果。双向龙干形和单帘形葡萄经过整枝操作后，也易于实现机械化收获作业，并能减少对果实和葡萄藤的损伤。葡萄藤通常在开花之前进行第一次整枝，而且通常还需要用整枝机进行第二次或第三次整枝以便完成全部整枝工作。
4.机械化剪枝
剪枝对藤体积、果实产量、果汁品质均有影响，用机械化剪枝技术与设备代替人工剪枝，不仅有利于提高工作效率，而且有利于增加果实产量和提高果实品质。阿肯色州从1968年就开始葡萄的机械化剪枝的研究， 1977年纽约州开始应用龙干形机械化剪枝机械，往复式刀具成三角形排列，能确定修剪藤条长度及位置。纽约的这种修剪机器还具有机械刷理技术（mechanized brushing technique），可在早春时候去除顶部的嫩条，增加底部果枝的受光面积。有了这些技术，藤条能够实现机械化剪枝，整个季节都不用手工选枝。这种装置能够成功的应用于吉尼瓦双帘形葡萄的机械作业。在加利福尼亚，通常将剪枝机械安装在葡萄收获机的内部底盘上进行田间作业，主要完成龙干测边和底部枝条的修剪。该剪枝装置包括剪切器(shredder)、测边四个刀具、顶部两个刀具组成，其中边刀具通过导轨定位在龙干与行沟的中间部位，顶部的齿形刀通过液压件上下调整来决定龙干上部枝条的保留高度。
5.机械化收获
有一商业公司结合这两种设计方法研制了“中枢振动器”，此装置在低频率下工作，能够减少杂物的脱落，降低对葡萄藤的损伤，操作更加灵活。
6.葡萄采后分级、运输与保鲜及加工
美国有些葡萄的机械化收获作业中，葡萄在田间被碾碎，果实从收获机排出后立即运送到加工场地。目前开发了挤压碾碎机和密闭型的储罐货车，从收获机上收集碾碎的葡萄汁液。这个运送体系能够向储罐中加入CO2、N2和SO2能够有效的控制微生物生长和氧化反应。成本的高低和便利性是加工者决定采取何种运输方式的主要因素。在这个领域还需要进一步研究。
结束语
