近年来,随着人民生活水平的提高,红酒的消费量不断增加,我国葡萄种植面积也随之不断扩大。2016年我国已成为世界上第二大酿酒葡萄种植国家。目前,葡萄机械化收获主要以酿酒葡萄为主,因葡萄机械收获过程中会不同程度地造成葡萄果实组织的破坏,所以鲜食葡萄仍需人工采摘。但总体来看,我国葡萄种植机械化水平低,传统的手工操作劳动强度很大,效率低下,生产成本高,因此全面提升葡萄生产全程机械化水平已迫在眉睫。

由中国农业机械化科学研究院(以下简称“中国农机院”)承担的“酿酒葡萄生产机械化关键技术装备合作研发”项目已通过专家组鉴定,标志着我国已掌握葡萄收获机械的关键技术,填补了我国酿酒葡萄生产机械化装备的空白,初步形成了适合于我国酿酒葡萄生产模式和要求的机械化作业装备体系。

“从技术成功研发至今已三年,拥有了完整的技术储备,目前还没有大规模投放市场。但一旦市场需要,我们随时都可以把它变成产品、变成产业,满足我国葡萄采摘机械化的需求。”项目负责人、中国农机院首席专家杨学军表示,接下来希望能跟一些企业和有关单位合作,优势互补,共同助力我国尽早实现葡萄采摘机械化。

“葡萄采摘机械化是系统工程,还需要整合力量共同推进。”杨学军表示,目前推广的主要难题在于农机农艺不配套,农户种植比较随意,没有按照种植规范来做,导致机械化不好开展。例如,实现葡萄机械化生产的前提是具有与机械化相适应的建园要求,建园要求的核心为宽行距、大行头。而且传统葡萄种植理念和种植模式不适宜葡萄机械化,我国北方地区冬季寒冷,需要埋土防寒。深沟栽植是防寒的农艺要求,但不适宜葡萄机械化发展。现在仅有新疆、河北、四川、安徽等几个省(区)适合推广葡萄机械化生产技术。

据悉,2013年科技部将酿酒葡萄生产机械化研究列为国家“国际科技合作专项项目”,由中国农机院牵头完成。2013年开始,研发项目组与美国俄亥俄州州立大学开展过一些技术咨询和推广工作,“但整个机器的关键技术还是由我们自主研发的。”杨学军不无自豪地说。

记者了解到,该项目取得了多项创新性成果:突破了4轮同步液压驱动控制防滑、振动式果实采摘、低漏损果实集运及清杂、风送精准喷雾、多位姿整形切割、剪枝和出土部件自动避障等多项核心技术,创新开发了多功能自走式底盘、葡萄收获机、葡萄喷雾机、葡萄整形机、葡萄剪枝机、葡萄埋藤机和葡萄藤出土机共7种酿酒葡萄生产作业装备。

在众多创新技术中,葡萄收获机的工作原理一直备受关注。作为软性水果,人工摘取都经常会使葡萄破损,而用机器采摘该如何保证葡萄的完整性?杨学军解释道,葡萄收获机骑在植株上面时将葡萄藤夹住,然后将葡萄摇下来,经过不停地筛漏,去除多余的叶子,葡萄就会被完整地收集起来。“如果机器抖得太狠,葡萄会散落的满地都是,不好收集;机器抖动的力度不够,葡萄又下不来,所以夹住葡萄藤的松紧度和摇葡萄的频率大有学问,也是项目研发的重点。”

机器还采用了自走式多功能底盘,经过反复测试,实现了轮子和地隙的可调可控,可根据地形随时进行调节,即使是洼地也可以正常行驶,确保了机械抖动频率、幅度的稳定性。有了这个多功能底盘,安装上不同的机械设备,还可变身为葡萄喷雾机、葡萄整形机、葡萄剪枝机……真正实现了一机多用。

同时,中国农机院首创的门式对靶喷药机,通过超声波探测植株形状,辅助气流将喷头产生的雾滴向葡萄吹送,可对多行葡萄进行喷雾。另外,柔性出风管固定在喷杆架上,喷雾作业时可以展开且位置可调,适应了不同种植行距需要,实现“有植株就喷药,没有就停止”的工作状态,与传统的风雾式喷药机相比,喷药更加精准,更加省药。记者 颜旭