用上自動(dòng)栽植機(jī)，栽蘋果樹不用“挖坑”，一小時(shí)栽完一畝地很輕松；給蘋果套袋的手持式套袋機(jī)，套完50個(gè)蘋果只要三四分鐘；蘋果專用多功能采摘平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)蘋果的高效無損采摘……近日，由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)牽頭的山東省農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“蘋果生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)裝備研發(fā)”現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在山東省臨沂市沂水縣的一片蘋果試驗(yàn)田舉行，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上亮出蘋果全程機(jī)械化生產(chǎn)的十八般武器。
蘋果全程機(jī)械化生產(chǎn)的機(jī)械品種雖然炫目，但大面積推廣仍面臨規(guī)模化標(biāo)準(zhǔn)化種植不足、“山寨”機(jī)械嚴(yán)重等各種問題，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以機(jī)器代替人路途漫長(zhǎng)。
十八般“武器”助力蘋果全程機(jī)械化生產(chǎn)
提起蘋果樹種植，很多人會(huì)想到先挖個(gè)坑，然后把樹苗放進(jìn)去，再培上土。先進(jìn)些的，會(huì)用機(jī)器挖坑，然后放苗、培土。不過，觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)演示的蘋果自動(dòng)栽植機(jī)，讓栽蘋果不必再“挖坑”。
一臺(tái)蘋果自動(dòng)栽植機(jī)，一人駕駛，兩人站在車后作業(yè)平臺(tái)上，從平臺(tái)中間的空隙，也就是喂苗系統(tǒng)中，將樹苗依次放下去，隨著機(jī)器的行駛，一排蘋果樹就栽好了。樹苗之間的株距約為60公分，筆直排列，十幾棵樹苗栽好也就用了幾分鐘，說是栽樹，看上去更像是“插樹”。“這么快，這樹栽得能結(jié)實(shí)嗎？”對(duì)于看起來如此輕松的栽樹方式，觀摩人群中立即出現(xiàn)懷疑聲。有人走到栽好的樹苗前，先是用手輕輕晃一晃，樹苗紋絲不動(dòng)，然后嘴里說著“哎喲，還挺結(jié)實(shí)”，便用力去拔，樹苗仍然巋然不動(dòng)。
“這個(gè)機(jī)器種的樹苗，5級(jí)風(fēng)之內(nèi)，是刮不倒的。”擔(dān)任現(xiàn)場(chǎng)解說的青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院副院長(zhǎng)王東偉笑著說，用這樣一臺(tái)機(jī)器，只需要三個(gè)人，一畝地不用一個(gè)小時(shí)就可以栽完，樹苗和樹苗之間的距離是可以自行設(shè)定的。
另外一臺(tái)更高大上一些的自動(dòng)栽植機(jī)，后面的作業(yè)平臺(tái)上還有兩把小椅子，工作人員坐在椅子上，拿著樹苗往喂苗系統(tǒng)里放就行。和上臺(tái)栽植機(jī)不同，這臺(tái)栽植機(jī)可以起很高很寬的壟，有利于水肥一體化的灌溉系統(tǒng)鋪設(shè)。
“這是什么，蘋果自動(dòng)套袋機(jī)？這個(gè)得好好看看。”由煙臺(tái)夢(mèng)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司研發(fā)的手持式蘋果套袋機(jī)，在觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)引發(fā)了極大關(guān)注。這臺(tái)蘋果套袋機(jī)，樣子看起來像一臺(tái)大一些的吹風(fēng)機(jī)，單手拿著，像拎著一瓶礦泉水。套袋機(jī)手柄上方有個(gè)白色感應(yīng)按鈕，看好需要套袋的蘋果后，手指接觸按鈕，不需要用力按，一個(gè)袋子彈出，袋口自動(dòng)張開，套住蘋果后自動(dòng)封閉袋口，套一個(gè)蘋果也就幾秒鐘的時(shí)間。移開機(jī)器，另一個(gè)袋子自動(dòng)彈出，就可以套下一個(gè)蘋果了。
“套袋機(jī)配有蘋果專用袋，機(jī)器中一次可放50個(gè)袋子。”煙臺(tái)夢(mèng)現(xiàn)公司總經(jīng)理陳愛民表示，給蘋果套袋的活兒一般是女性來做，要考慮她們的胳膊承受力，每次裝50個(gè)袋子，套完換袋子的工夫可以休息一下。“如果不考慮找蘋果的時(shí)間，用這個(gè)機(jī)器，50個(gè)蘋果三四分鐘就能套完。”
據(jù)王東偉介紹，為了減少蘋果生長(zhǎng)過程中的病蟲害和損傷，以及避免蘋果與農(nóng)藥接觸，全國(guó)的蘋果種植達(dá)到98%以上的套袋率。但是現(xiàn)在蘋果套袋的人工成本高、人手短缺，而適合蘋果套袋的時(shí)間又是有限的，時(shí)間不等人，所以蘋果套袋機(jī)很有市場(chǎng)。
最近幾年，每到蘋果成熟季，就會(huì)有果農(nóng)抱怨找人摘蘋果價(jià)格太貴，甚至有時(shí)有錢也找不到人。觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，大家對(duì)于蘋果的自動(dòng)采摘機(jī)器相當(dāng)感興趣。一臺(tái)蘋果專用多功能采摘平臺(tái)引起關(guān)注。這臺(tái)機(jī)器擁有全液壓系統(tǒng)的可自主升降平臺(tái)，可根據(jù)蘋果樹的高度自主調(diào)節(jié)高度，而且，不管地形如何傾斜，作業(yè)平臺(tái)都會(huì)調(diào)整保持水平，以保證在平臺(tái)上作業(yè)人員的安全。
機(jī)器平臺(tái)上有4個(gè)作業(yè)工位，可供4人同時(shí)采摘蘋果。每個(gè)工位上都有一個(gè)轉(zhuǎn)向非常靈活的手柄，與待采摘的蘋果保持親密距離。手柄與傳輸系統(tǒng)相連，傳輸系統(tǒng)工作人員摘下蘋果后，順手放到手柄傳輸帶上，蘋果經(jīng)過黑色傳輸帶，再穿過一片柔軟的、綠色小瀑布一樣的傳送裝置，就會(huì)進(jìn)入系統(tǒng)下面的集果箱中。集果箱滿了后，系統(tǒng)自動(dòng)降下箱子，緩慢無震放到地上，然后換上新的集果箱就可以連續(xù)作業(yè)。現(xiàn)場(chǎng)，工作人員開動(dòng)機(jī)器采摘了一些蘋果。筆者從集果箱中拿起蘋果仔細(xì)看了看，經(jīng)過傳輸系統(tǒng)的蘋果，完整性非常好，無任何碰撞損傷。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院院長(zhǎng)尚書旗表示，這一采摘系統(tǒng)用的是柔性限位輸送系統(tǒng)，整個(gè)輸送系統(tǒng)所用材料都是柔性的，另外傳輸過程中，每個(gè)蘋果都有固定位置，互相不會(huì)碰撞，這些都保證蘋果不會(huì)因傳輸而受損，又大大提高了采摘效率。
除草、施肥、噴藥……蘋果，是一種需要多次植保的農(nóng)作物，在此次觀摩會(huì)上，各種植保機(jī)械的數(shù)量也不少。一臺(tái)自動(dòng)導(dǎo)航的施肥機(jī)，工作人員啟動(dòng)機(jī)器后，便手拿遙控器跟在機(jī)器后面，悠閑地看著機(jī)器工作。
觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，大部分機(jī)器個(gè)頭都挺大，適合在有一定行距的標(biāo)準(zhǔn)化果園里使用，如果是那種人都很難進(jìn)去的傳統(tǒng)蘋果園，這樣的大機(jī)器也無用武之地。一款小巧的多功能施肥機(jī)就為傳統(tǒng)蘋果園而生。綠色的小巧機(jī)身，看起來只有五六十公分高，放到林中，人在外面用遙控器遙控，小機(jī)器便貼地運(yùn)行施肥，相當(dāng)靈活。
自動(dòng)化機(jī)械，越炫酷越好？
此外，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上還有一批吸引關(guān)注的自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)：可以快速獲得地表性狀、噴灑農(nóng)藥的無人機(jī)；用于沙地、丘陵地的開溝機(jī)；擁有二次霧化技術(shù)的植保機(jī)；可以將修建后的樹枝打成小片狀的樹枝粉碎機(jī)；小巧迷你的背負(fù)式鋤草機(jī)；螺旋式打穴機(jī)；防堵防漏的水肥一體化設(shè)備；可以遠(yuǎn)程監(jiān)看的蘋果智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)……
“用了機(jī)器后，這摘蘋果還離不開人啊！”觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，在看到最終的機(jī)械收獲蘋果演示后，觀摩人群中有人覺得這技術(shù)不夠“炫”，恨不得從頭到尾所有的程序都由機(jī)器來完成，人只要坐享其成就行。
“大家可能都看過網(wǎng)上的視頻，用機(jī)器搖蘋果樹，蘋果樹下兜著塊布，一搖，蘋果嘩嘩掉下來。”王東偉看出大家的小失落，他表示有些看著很“炫”的操作，其實(shí)并不是最佳的選擇，就像用機(jī)器搖蘋果樹，對(duì)蘋果樹還是有明顯損害，會(huì)影響到第二年的正常生長(zhǎng)。此外，通過搖蘋果樹的方式采摘蘋果，蘋果之間很容易互相碰撞，造成損傷，這樣的蘋果很難保存，一般都是用來做果醬和果汁，而對(duì)于我們習(xí)慣的鮮食蘋果，這樣的方式并不可取。
尚書旗也提到了機(jī)械手摘蘋果技術(shù)，真正的機(jī)器人操作，但結(jié)果并不比人快，相反還比人要慢很多。“這機(jī)器摘蘋果前，得先觀察蘋果的顏色，看紅到了什么程度，能不能摘，等確認(rèn)能摘了，要再觀察這個(gè)蘋果周圍的枝杈，看該從哪里‘下爪’。”尚書旗說，等到這些步驟都做完，把蘋果摘下來，已經(jīng)比人慢了很多。
在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上，觀摩者也更注重自動(dòng)化機(jī)械的實(shí)用性以及性價(jià)比。看完蘋果專用多功能采摘平臺(tái)后，立即就有人感慨“這個(gè)很實(shí)用”。看起來最貌不驚人的蘋果套袋機(jī)，成為眾人追逐的焦點(diǎn)，大家親自拿著機(jī)器模擬套袋，仔細(xì)詢問機(jī)器的價(jià)格、紙袋的價(jià)格，研究紙袋的構(gòu)造，還有人建議研發(fā)拆袋機(jī)。
機(jī)械代替人要過幾道坎
此次青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在沂水縣的一片蘋果園里舉行，這也是學(xué)校牽頭的為期兩年的蘋果機(jī)械化項(xiàng)目研發(fā)兩片試驗(yàn)田之一，另一片試驗(yàn)田在煙臺(tái)。此次現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上展現(xiàn)的很多機(jī)械都讓人眼前一亮，不過，不少機(jī)械用得有些“憋屈”，并不能發(fā)揮最大功能，而原因就在于蘋果園的條件限制了機(jī)器的發(fā)揮。
“我們看這片蘋果園，不是我們理想中的樣子，但更符合我們現(xiàn)在的實(shí)際。”現(xiàn)場(chǎng)會(huì)一開始，王東偉就坦然指出，這片試驗(yàn)田，并沒有達(dá)到機(jī)械化種植的完美狀態(tài)。為了方便機(jī)器的演示，有些地方還是青農(nóng)大的工作人員臨時(shí)進(jìn)行了修剪。
王東偉表示，蘋果生產(chǎn)的全程機(jī)械化，很重要的一條是種植的規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化。規(guī)模化的種植，可以提高機(jī)器的利用率。標(biāo)準(zhǔn)化的種植，則可以發(fā)揮機(jī)器的功效。
標(biāo)準(zhǔn)化種植的蘋果園該是什么樣的呢？王東偉的描述，基本顛覆了我們對(duì)于傳統(tǒng)蘋果園的印象。傳統(tǒng)蘋果園，一棵蘋果樹長(zhǎng)得枝繁葉茂，一棵樹就占據(jù)四周很大一片地盤，又高覆蓋面積又大，然后樹與樹之間枝丫交錯(cuò)，別說進(jìn)機(jī)器，進(jìn)人都難。
標(biāo)準(zhǔn)化的蘋果園，則是“矮砧密植”，蘋果樹下面的砧木只有五六公分，樹的整體高度控制在2米到2.5米，蘋果樹行與行之間的距離達(dá)到3.5米到4米，為機(jī)器作業(yè)留出足夠的空間，而一排蘋果樹間的株距，則可以密到50公分左右，蘋果樹呈紡錘狀生長(zhǎng)，密集結(jié)果。這樣的一種種植，無論是修剪、噴藥、施肥還是采摘，都是特別適合機(jī)械規(guī)模化作業(yè)的。
“山東省500多萬畝的蘋果種植面積，能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化種植的不足十分之一。”王東偉說，對(duì)于很多果農(nóng)來說，把現(xiàn)有的果園翻倒重來，并不是一件容易的事情，需要考慮的因素有很多。在推廣機(jī)械化的路上，這也是我國(guó)和歐美國(guó)家很大的不同，歐美很多國(guó)家的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化種植已經(jīng)很多年。
除了受規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化種植的限制，自動(dòng)化機(jī)械的研發(fā)也受到“山寨”產(chǎn)品的威脅。
在觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)備受寵愛的蘋果自動(dòng)套袋機(jī)，計(jì)劃于下個(gè)月正式上市。雖然這一產(chǎn)品已有37項(xiàng)專利在手，但是對(duì)于陳愛民來說，最擔(dān)心的還是產(chǎn)品的仿冒。這一產(chǎn)品，公司從2014年起就開始研發(fā)，2017年加入青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)后，在青農(nóng)大的幫助下，技術(shù)進(jìn)一步完善，終于有了現(xiàn)在的產(chǎn)品，但是產(chǎn)品一旦上市，太容易有人偽造，而這會(huì)大大打擊公司新機(jī)械的研發(fā)熱情。
山東省農(nóng)機(jī)局有關(guān)處室負(fù)責(zé)人表示，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械的推進(jìn)，也要考慮到整個(gè)勞動(dòng)力市場(chǎng)的情況，目前，還有一部分人靠農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)生活，過于快速的機(jī)械化推進(jìn)會(huì)剝奪他們的工作機(jī)會(huì)，我們需要做的是保證有機(jī)械化生產(chǎn)的能力，然后適度推進(jìn)。
