烟台市苹果园机械化的发展现状及对策建议

尚 忠 陈 屾 孙青鹏 钱栋伟 杨于康 王小凯 孙奎军

（山东省烟台市农业科学研究院，山东烟台 265500）

烟台是北方落叶果树的集中栽培区，是我国苹果种植最早的地区。自1871年西洋苹果引入烟台，至今已有一百五十多年，其苹果生产有着悠久的历史和深厚的社会基础，品种资源丰富，生态条件适宜[1]，是我国苹果栽种面积最大、产量最多的地区。

历经百余年的发展，烟台的苹果产业已然成为了烟台果业、烟台高效农业乃至烟台农业的一支生力军，是烟台农村的主要经济支柱[2]，成为了烟台市的优势产业和最具地方特色的产业之一，也是当地农民增收致富的主导产业。改革开放以来，农村产业结构的调整，促进了苹果产业的发展，烟台的苹果产业进入快速发展时期，已发展成为我国苹果优势产区之一[3]，其发展水平在全省乃至全国长期保持着领先地位，始终引领着中国苹果产业的风向。

近几年，随着农业供给侧结构调整、新旧动能转换和乡村振兴战略的深入推进，2019年底烟台市委、市政府制定了《烟台市苹果产业高质量发展规划（2020-2025年）》，烟台的苹果产业掀起了新一轮的产业革命，各苹果产区正在推进产业的高质量创新发展；叠加劳动力的短缺和人力成本的急剧增长，这就对作为其重要支撑和抓手之一的苹果生产机械化提出了更高更为迫切的要求，因地制宜地发展苹果机械化将是推进苹果产业高质量发展的重要支撑，尽早实现苹果机械化将显得愈发重要。

1 烟台市苹果生产现状

1.1 自然资源状况

烟台市为低山丘陵区，山丘起伏和缓，沟壑纵横交错。其苹果产区主要分布在低山丘陵地域，大多地块狭小、道路状况差、土层瘠薄、灌溉条件差；属温带季风气候，有着四季分明、气候温和、雨热同季的特点，常年干旱少雨。

1.2 种植农艺状况

烟台果园以传统的乔化密植老龄果园占比较大（九成多），以红富士老品种为主，兼有少量嘎啦、红将军等，栽植密度多采用2 m×3 m或3 m×4 m，树冠高大，果林郁闭，空间小，通风、光照和机械化作业条件差。而近几年采用新兴的宽行矮砧密植规模化、集约化种植模式的果园不足一成，以种植烟富3、2001等新品红富士为主，兼有少量维纳斯黄金等新品种。这些新建的果园普遍采用的株距在1～1.5 m左右；行距为3 m或3.5 m不一，也有少许采用4 m甚至4.5 m的行距。而2022年初由烟台市农业科学研究院承建、山东省苹果·果业创新创业共同体与海阳市政府合作投资，在烟台海阳市方圆街道北城阳村打造的一处面积43.73 hm2的品牌果园——绿水韵味现代苹果旗舰园，则采用的株行距为1 m×（3.5～3.6）m，每667m2栽植85～190株，立柱间距6～8 m，立柱长度4.6～4.8 m，兼顾了以后安装防雹、防鸟网的需要[4]，并配套建设有先进的基部格架支撑整形系统。园区主要种植着“维纳斯黄金”、“绿水韵”、“土岐”等绿、黄、甜、美的非富士系列新奇特苹果品种，打造出引领国内苹果发展新潮流和中国苹果产业健康发展未来的新时代高标准、高回报生产示范园，成为了引领烟台乃至中国苹果产业高质量发展的“旗舰园”。

1.3 经营管理状况

烟台的苹果种植经营管理以一家一户分散式经营管理模式为主，占九成以上，其种植管理规模多在0.2～0.67 hm2不等，地块呈碎片化且分散，道路状况差，果园难以集中统一管理。以老龄果树较多，树龄在20～30年不等，最长的树龄已达40多年。上述原因造成了我市部分苹果产区没有适宜的农机装备可用，机械化程度较低，制约了苹果生产机械化和苹果产业的发展。近几年的新建果园大多在2～6年园龄，规模在5.67～200 hm2之间，经营主体以种植大户、乡村能人、农村党支部领办合作社为主，也有依托企业跨行业经营的，具有经营规模较大的特点。

1.4 管理人员状况

因为二、三产业发展对适宜劳动力的分流，叠加苹果田间生产管理的繁重、艰苦特性，使得年轻一代无意从事苹果的生产劳作，导致现今从事苹果生产管理人员的老龄化趋势越来越严重，果农以中老年为主，尤以60岁以上人员居多，很多70岁以上甚至80多岁的老人仍然坚守在苹果生产一线，人员年龄老化、结构断层、后继乏人，劳动力匮乏、短缺、断档现象日益严重，且即将面临无人可用的局面。

2 烟台市苹果生产机械化发展现状

苹果产业属劳动密集型产业，其田间生产管理的作业环节多，部分环节存在作业时间紧、用工需求大、劳动强度高等特点，加上前述的苹果生产现有不利状况的限制，造成了我市苹果生产机械化发展速度不快，先进适用的农机装备不多，苹果生产总体机械化程度偏低，制约了苹果产业的健康发展。

近几年，随着脱贫攻坚和乡村振兴的不断推进，苹果产业的转型升级发展步伐加快。各地通过村党支部领办合作社和积极引进龙头企业等形式，与基地、农场、种植大户、果农等合作，充分利用资源，合理流转土地，建成了一批规模化、规范化、现代化的果园，为我市苹果产业发展注入了新的活力，也为苹果生产机械化的发展创造了便利条件。

苹果生产的整个过程是周年循环性的，其田间生产管理的主要作业环节大体可概括为耕整地、苗木栽植、开沟施肥、灌溉、植保、授粉、疏花疏果、割草、套袋、摘袋、采摘、运输、剪枝以及枝条捡拾粉碎等环节。通过调查摸排了解，除授粉环节是利用昆虫自然传递完成、无需机械作业外，其他环节大致呈如下情况：

2.1 已实现机械化的作业环节

已经实现机械化作业的环节有耕整地、苗木栽植、开沟施肥、灌溉、植保、割草、运输以及枝条捡拾粉碎等环节。这些作业环节的机械化作业技术相对比较成熟，都有机可选、有机可用，相对应的机械有拖拉机、深翻犁、深松机、旋耕机、耙地机、工程挖掘机、装载机、推土机、田园管理机、苗木栽植机、开沟施肥机、水肥一体灌溉系统、机动喷雾机、无人植保机、割草机、枝条粉碎机、枝条捡拾粉碎机以及各种运输车等。其中，尤以耕整地、灌溉、植保、运输最为成熟，可供选择的机具和技术更多。耕整地是农业所有领域农机化技术起步最早、发展最成熟的；灌溉技术最近几十年的发展突飞猛进，尤其是新兴的水肥一体化节水灌溉新技术，伴随着果园的集约化、规模化、标准化改造建设，外加我市水资源紧张因素的影响，该项技术在新建果园中全都得以配套建设应用；植保作业是年度苹果整个生长期所有田间管理作业环节中，作业次数最多、作业环境最为恶劣的，作业大多在夏季高温高湿时期，是极易对操作者身体健康造成较大伤害的环节，也是果农最需实现机械化的环节，目前该环节的作业机具无论从规格大小、行走方式、喷雾模式或技术先进程度等，品种众多，有着广泛的选择性；运输作业有手扶拖拉机、农用三轮运输车、大中小型拖拉机、农用汽车等成熟运输工具可供选择。

2.2 已实现机械化但仍需继续研究并优化提升的作业环节

对于苗木栽植、疏花疏果、套袋、植保、田间运输、采摘收获等环节，目前已经都有相应的机具可供选择使用，但在机具的性能、技术的成熟度、可靠性等方面，或多或少存在着某些缺陷，尚需进一步改善，实现优化提升。在平时的调研中我们了解到，新建的规模化果园，大多是由原来的零星小地块和丘陵梯田改造而成，伴随着地块的由小变大、改梯为坡、连方成片，很多地面是顺势而为，存在着一定的倾斜坡度，利用采摘综合作业平台在果园进行诸如疏花疏果、套袋、摘袋、采摘收获、剪枝等作业时，平台的平面顺应地面处于倾斜状态，不利于果农在平台上站立并开展各种作业，需要平台具有自平衡功能调整成水平状态为好，这种情况在招远市大户庄园合作社尤为突出；疏花疏果环节少有机具可用，且性能和作业效果不佳；套袋机品种单一，没有选择余地，同时还存在重量偏大、适用性和耐久性差等缺陷，另外还有一种果袋撑袋器虽未能实现全程机械化作业，但因其实现了上袋、撑袋工序的机械化，只需人工来完成后续的套袋、封口工序即可，有效地节省了时间，能够较好的助力套袋作业，显著提高作业效率，且价格便宜，深受果农欢迎，在蓬莱昊林果品专业合作社、招远市大户庄园合作社等都有广泛的应用；田间运输车有如何解决其在田间运输过程中因地面状况不良引起颠簸，从而造成果实磕碰损伤而影响收益的问题，并且也同样存在需要解决其自平衡的问题；即使已经很成熟的植保机械，也存在如何使其精准喷施、减施增效，残液回收、降低污染的问题等等。

另外，苹果的枝条修剪、疏花、疏果、套袋、采摘收获等作业环节，因农艺要求复杂，质量控制严格，目前只是实现了由人工操作与各种剪刀工具、果袋撑袋器、采摘作业平台等相结合的方式来完成相关作业，还不能达到完全依靠机械完成作业，但也较大程度提高了生产效率，从而降低了劳动强度和生产成本。

2.3 未能实现机械化的作业环节

苹果的摘袋作业环节因农艺要求复杂、作业要求高，目前只能依靠人工操作，尚无法实现其机械化。目前该环节作业要求高、用工量较大、用工成本高，是制约苹果全程机械化发展的重要瓶颈之一。

3 苹果生产机械化发展存在的主要问题

苹果生产机械化的发展受诸多因素影响，存在的问题主要有以下几个方面：

3.1 土地道路等自然资源因素的制约

烟台市属于低山丘陵地区，苹果园大多依山顺势而建，地块多为狭长且窄小的梯田或零星分散小地块，道路建设困难且状况落后。这一方面使得机械会因道路状况不佳，导致行走移动和转移困难；另一方面，即使机械能够进入苹果园里，也常常会因为在果园里施展不开且转弯掉头困难，无法开展机械的正常田间作业。

3.2 旧的种植模式阻碍机械化发展

受土地道路基础条件和品种老旧等因素影响，现有果园以乔化密植园为主，树冠高大，行距和株距都小，造成果林郁闭严重，作业机械难以进园且行走困难，无法开展正常的田间作业。

3.3 经营规模小

目前的苹果种植大多是延续了始于上世纪八十年代初的分户经营模式，普遍是一家一户分散经营，少则0.2～0.33 hm2，多也不过1 hm2。因种植规模少，果农缺乏对机械的购买意愿；也因地块和种植模式的不利现状，限制了果农使用机械。

3.4 农艺与农机未能有效融合

年代久远的老旧果园，建园之初没有从农艺上充分考虑后期果园生产管理的机械化作业需求，没有将农艺与农机有效兼顾，这为苹果作业机械的研发和使用带来了极大的难度。近些年发展起来的新果园，虽然在农艺上都已经兼顾了后续的机械化作业问题，但大家各自为战，缺乏统一的权威性农业种植规范或建园标准。建园早的新果园大多采用3～3.5m的行距，比老旧果园有了较大的改观。但有的新建园在管理过程中，为追求产量，不舍得剪除低矮枝条，到了盛果期，由于低矮树枝的遮拦，大中型机械无法进园作业。建园较晚的新果园，其对后续的农机作业需求考虑得较为充分，行距大多为4 m，有的甚至达到4.5 m，且在平时管理中兼顾了机械作业的需求，这为农机研发机构和农机生产企业开展苹果机械的研究创造了极大的便利条件，也为以后的机械化作业打下了良好的基础。

3.5 作业机械智能化程度低

目前使用的苹果机械， 除灌溉环节中，水肥一体智能化控制系统在一定范围内得以应用外，其他基本都是传统型机具。利用传感器、物联网技术，采用GPS（北斗）系统定位导航等技术的智能化机械还停留在起步、实验和示范的层面。由于智能化机具研发费用高，成本居高不下，一般合作社或果农无能力购买使用。

3.6 对苹果机械研发推广的投入力度不足

长期以来，基于我国人口基数大和保障粮食安全的需要，我国农机行业发展的重点集中在小麦、玉米、水稻等粮食作物上，而对以苹果为代表的果业机械鲜有考虑，研发和推广投入少，致使苹果机械的发展起步晚，苹果生产机械化水平低，处于比较落后的状态，苹果生产对人工的依赖程度高，苹果生产的人工成本居高不下且连年增长。

3.7 农机生产企业研发苹果机械缺乏动力

目前，规模化种植苹果园面积较少，种植模式多采用乔化密植方式，大中型苹果机械很难入园作业，苹果机械的销量少；多数苹果园不是连方成片，致使机械作业效率低、收益差，苹果机械推广使用阻力大、难度高。农机生产企业的研发投入很难在短时间内收回，造成农机生产企业对苹果机械研发动力不足。

4 苹果生产机械化发展的对策与建议

要在充分发挥市场的调节作用下，通过政府的政策引导、资金扶持等措施，坚持农艺和农机相融合，坚持研发与推广并举，现提出以下建议：

4.1 充分认识发展苹果机械化的重要性和紧迫性

一是随着劳动力成本的不断提高，人力成本已经占到苹果生产总成本的六成，严重影响到果农的收益；二是适宜劳动力匮乏严重，果园面临谁来种、怎么种的严重问题；三是现有苹果园已经出现大面积失管、废弃、撂荒的严重现象，且有蔓延之势。整个苹果产业已经危机四伏，加快发展苹果生产机械化，实现“机器替人”迫在眉睫。

4.2 实施对基础设施的的宜机化改造

通过梯改坡、小变大、散化整等方式对现有土地状况进行宜机化改造，达到整地适机的目的。另外，在土地改造的同时，做好相应机耕道路、沟渠、桥梁等的规划和建设，为苹果机械化的实施打好基础。

4.3 创新土地经营管理机制

因势利导、有序合理转变农村现有一家一户、单打独斗、极小规模的土地经营管理模式，鼓励有能力的农村新型经营组织，通过租赁、流转等方式将农民手中分散经营管理的土地归化集中，实施高标准苹果园区建设工程，建设规模化、标准化、机械化、智能化、品牌化、多样化、利益共同体化的新时代果园，实现土地的集约经营管理，形成形式多样的适度规模经营，为实施机械化作业创造条件。

4.4 农机专业服务组织开展社会化服务工作

在政府层面设立果园机械化作业补贴资金，并加大对果业机械的购置补贴力度。一是提升农机专业服务组织对果业机械的购买欲望，二是增强其购买力。有序引导和鼓励有能力、规模的农机专业组织购置苹果作业机械，开展有偿的社会化苹果机械作业服务活动，解决无苹果机械购买意愿或购买能力低的苹果种植户或小型经营组织的苹果田间生产管理机械作业需求，从而提高苹果生产的机械化水平。

4.5 深化农艺与农机的融合

坚持农机服务于农艺，但农艺又必须为农机创造条件的理念。一是加快对老旧苹果园的升级改造力度，鼓励引导果农采取伐老建新、隔行伐留等方式，对现有老旧苹果园进行升级改造，采用先进的规范化种植农艺建立新园，为以后苹果机械的作业创造条件；二是制定机械化能够实现的、统一的标准化种植管理农艺规范或标准，为苹果机械的研发和应用推广创造条件；三是对果树的日常管理应注重适应机械化作业的要求；四是注重培育适宜新时代建园标准和宜机化管理的果树新品种。

4.6 加大对苹果机械的研发投入

设立果业机械专项研发资金，加大对果业机械的研发投入。一是增加对高等院校、科研院所、农机生产企业等机构的研发投入，鼓励和支持其开展相应苹果机械的科技研发，尽早补齐苹果机械的短板和缺项。二是超前谋划，开展智能化农机研发。树立“智慧农业”理念，率先在植保、施肥、割草、灌溉、采摘等环节研发智能化管理和操作系统，替代日益紧缺的农村劳动力。

5 结语

苹果产业的突破在模式、关键在品种、重点在品质、出路在品牌，但根本在于机械化，实现全程机械化将是未来苹果产业发展的必由之路。

当前，烟台市苹果生产机械化迎来了前所未有的发展机遇，全市正在围绕山东省果品产业结构调整和新旧动能转换，建设规模化、标准化、机械化、智能化、品牌化、多样化、利益共同体化的新时代高标准矮化密植苹果园，这为苹果机械化的发展创造了难得的机遇。我们要用好各级政府的扶持政策，深化农艺农机融合，整合专业院校、科研院所、推广机构、农机生产企业、苹果生产经营组织等多方面力量，凝神聚力，攻坚克难，争取率先在我市实现苹果生产全过程机械化，书写好乡村振兴齐鲁样板的烟台篇章，为我市的乡村振兴和苹果产业的高质量发展做出新的贡献。