文/ 半島記者 劉雪蓮 圖/ 半島記者 梁玉鵬
用上自動栽植機，栽蘋果樹不用“挖坑”，一小時栽完一畝地很輕鬆；給蘋果套袋的手持式套袋機，套完50個蘋果只要三四分鐘；蘋果專用多功能採摘平臺，可以實現蘋果的高效無損採摘……近日，由青島農業大學牽頭的山東省農機裝備研發創新計劃項目“蘋果生產全程機械化技術裝備研發”現場會在臨沂市沂水縣的一片蘋果試驗田舉行，現場會上亮出蘋果機械化生產的十八般武器。
蘋果自動化生產的很多機械雖然炫目，但大面積推廣仍面臨規模化標準化種植不足、“山寨”機械嚴重等各種問題，農業生產以機器代替人路途漫長。
現場技術人員登上蘋果多功能作業平臺，展示採摘過程。
◆蘋果機械化生產亮出十八般武器
自動栽植機，栽蘋果不再“挖坑”
提起蘋果樹種植，很多人會想到先挖個坑，然後把樹苗放進去，再培上土，先進些的，會用機器挖坑，然後放苗、培土。不過，觀摩會現場演示的蘋果自動栽植機，讓栽蘋果不必再“挖坑”。
4PZ—1700型蘋果多功能作業平臺演示。
一臺蘋果自動栽植機，一人駕駛，兩人站在車後作業平臺上，從平臺中間的空隙，也就是喂苗系統中，將樹苗依次放下去，隨著機器的行駛，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”。
技術人員登上果樹開溝栽植機，快速種出一行果樹，又快又穩。
“這麼快，這樹栽得能結實嗎？”對於看起來如此輕鬆的栽樹方式，觀摩人群中立即出現懷疑聲。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，然後嘴裡說著“哎喲，還挺結實”，便用力去拔，樹苗仍然巋然不動。
“這個機器種的樹苗，5級風之內，是刮不倒的。”擔任現場解說的青島農業大學機電工程學院副院長王東偉笑著說，用這樣一臺機器，只需要三個人，一畝地不用一個小時就可以栽完，樹苗和樹苗之間的距離是可以自行設定的。
另外一臺更高大上一些的自動栽植機，後面的作業平臺上還有兩把小椅子，工作人員坐在椅子上，拿著樹苗往喂苗系統裡放就行。和上臺栽植機不同，這臺栽植機可以起很高很寬的壟，有利於水肥一體化的灌溉系統鋪設。
兩名技術人員在蘋果多功能栽植機演示高壟種果樹。
自動套袋機，三四分鐘能套50個
“這是什麼，蘋果自動套袋機？這個得好好看看。”由煙臺夢現自動化設備有限公司研發的手持式蘋果套袋機，在觀摩會現場引發了極大關注。
這臺蘋果套袋機，樣子看起來像一臺大一些的吹風機，單手拿著，像拎著一瓶礦泉水。套袋機手柄上方有個白色感應按鈕，看好需要套袋的蘋果後，手指接觸按鈕，不需要用力按，一個袋子彈出，袋口自動張開，套住蘋果後自動封閉袋口，套一個蘋果也就幾秒鐘的時間。移開機器，另一個袋子自動彈出，就可以套下一個蘋果了。
智能蘋果套袋機成為現場一大亮點，技術人員用模型小蘋果演示操作方法。
“套袋機配有蘋果專用袋，機器中一次可放50個袋子。”煙臺夢現公司總經理陳愛民表示，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間，用這個機器，50個蘋果三四分鐘就能套完。”
據王東偉介紹，為了減少蘋果生長過程中的病蟲害和損傷，以及避免蘋果與農藥接觸，全國的蘋果種植達到98%以上的套袋率。但是現在蘋果套袋的人工成本高、人手短缺，而適合蘋果套袋的時間又是有限的，時間不等人，所以蘋果套袋機很有市場。
多功能採摘平臺，高效又無損
最近幾年，每到蘋果成熟季，就會有果農抱怨找人摘蘋果價格太貴，甚至有時有錢也找不到人。觀摩會現場，大家對於蘋果的自動採摘機器相當感興趣。
一臺蘋果專用多功能採摘平臺引起關注。這臺機器擁有全液壓系統的可自主升降平臺，可根據蘋果樹的高度自主調節高度，而且，不管地形如何傾斜，作業平臺都會調整保持水平，以保證在平臺上作業人員的安全。
機器平臺上有4個作業工位，可供4人同時採摘蘋果。每個工位上都有一個轉向非常靈活的手柄，與待採摘的蘋果保持親密距離。手柄與傳輸系統相連，傳輸系統工作人員摘下蘋果後，順手放到手柄傳輸帶上，蘋果經過黑色傳輸帶，再穿過一片柔軟的、綠色小瀑布一樣的傳送裝置，就會進入系統下面的集果箱中。集果箱滿了後，系統自動降下箱子，緩慢無震放到地上，然後換上新的集果箱就可以連續作業。
現場，工作人員開動機器採摘了一些蘋果。記者從集果箱中拿起蘋果仔細看了看，經過傳輸系統的蘋果，完整性非常好，無任何碰撞損傷。
青島農業大學機電工程學院院長尚書旗表示，這一採摘系統用的是柔性限位輸送系統，整個輸送系統所用材料都是柔性的，另外傳輸過程中，每個蘋果都有固定位置，互相不會碰撞，這些都保證蘋果不會因傳輸而受損，又大大提高了採摘效率。
自動導航，拿著遙控器施肥
除草、施肥、噴藥……蘋果，是一種需要多次植保的農作物，在此次觀摩會上，各種植保機械的數量也不少。
一臺自動導航的施肥機，工作人員啟動機器後，便手拿遙控器跟在機器後面，悠閒地看著機器工作。
觀摩會現場，大部分機器個頭都挺大，適合在有一定行距的標準化果園裡使用，如果是那種人都很難進去的傳統蘋果園，這樣的大機器也無用武之地。
一款小巧的多功能施肥機就為傳統蘋果園而生。綠色的小巧機身，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，小機器便貼地運行施肥，相當靈活。
此外，現場會上還有一批吸引關注的自動化機械系統：可以快速獲得地表性狀、噴灑農藥的無人機；用於沙地、丘陵地的開溝機；擁有二次霧化技術的植保機；可以將修建後的樹枝打成小片狀的樹枝粉碎機；小巧迷你的揹負式鋤草機；螺旋式打穴機；防堵防漏的水肥一體化設備；可以遠程監看的蘋果智慧物聯網系統……
◆自動化機械,越炫酷越好？
“用了機器後，這摘蘋果還離不開人啊！”觀摩會現場，在看到最終的機械收穫蘋果演示後，觀摩人群中有人覺得這技術不夠“炫”，恨不得從頭到尾所有的程序都由機器來完成，人只要坐享其成就行。
“大家可能都看過網上的視頻，用機器搖蘋果樹，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，其實並不是最佳的選擇，就像用機器搖蘋果樹，對蘋果樹還是有明顯損害，會影響到第二年的正常生長。此外，通過搖蘋果樹的方式採摘蘋果，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，而對於我們習慣的鮮食蘋果，這樣的方式並不可取。
青農大機電學院院長尚書旗也提到了機械手摘蘋果技術，真正的機器人操作，但結果並不比人快，相反還比人要慢很多。“這機器摘蘋果前，得先觀察蘋果的顏色，看紅到了什麼程度，能不能摘，等確認能摘了，要再觀察這個蘋果周圍的枝杈，看該從哪裡‘下爪’。”尚書旗說，等到這些步驟都做完，把蘋果摘下來，已經比人慢了很多。
在現場會上，觀摩者也更注重自動化機械的實用性以及性價比。看完蘋果專用多功能採摘平臺後，立即就有人感慨“這個很實用”。看起來最貌不驚人的蘋果套袋機，成為眾人追逐的焦點，大家親自拿著機器模擬套袋，仔細詢問機器的價格、紙袋的價格，研究紙袋的構造，還有人建議研發拆袋機。
◆機械代替人要過幾道坎
此次青島農業大學的現場會在沂水縣的一片蘋果園裡舉行，這也是學校牽頭的為期兩年的蘋果機械化項目研發兩片試驗田之一，另一片試驗田在煙臺。
此次現場會上展現的很多機械都讓人眼前一亮，不過，不少機械用得有些“憋屈”，並不能發揮最大功能，而原因就在於蘋果園的條件限制了機器的發揮。
“我們看這片蘋果園，不是我們理想中的樣子，但更符合我們現在的實際。”現場會一開始，王東偉就坦然指出，這片試驗田，並沒有達到機械化種植的完美狀態。為了方便機器的演示，有些地方還是青農大的工作人員臨時進行了修剪。
王東偉表示，蘋果生產的機械化，很重要的一條是種植的規模化和標準化，規模化的種植，可以提高機器的利用率，標準化的種植，則可以發揮機器的功效。
標準化種植的蘋果園該是什麼樣的呢？王東偉的描述，基本顛覆了我們對於傳統蘋果園的印象。傳統蘋果園，一棵蘋果樹長得枝繁葉茂，一棵樹就佔據四周很大一片地盤，又高覆蓋面積又大，然後樹與樹之間枝丫交錯，別說進機器，進人都難。
標準化的蘋果園，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米5，蘋果樹行與行之間的距離達到3.5米到4米，為機器作業留出足夠的空間，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，密集結果。這樣的一種種植，無論是修剪、噴藥、施肥還是採摘，都是特別適合機械規模化作業的。
“山東省500多萬畝的蘋果種植面積，能實現標準化種植的不足十分之一。”王東偉說，對於很多果農來說，把現有的果園翻倒重來，並不是一件容易的事情，需要考慮的因素有很多。在推廣機械化的路上，這也是我國和歐美國家很大的不同，歐美很多國家的規模化、標準化種植已經很多年。
除了受規模化、標準化種植的限制，自動化機械的研發也受到“山寨”產品的威脅。
在觀摩會現場備受寵愛的蘋果自動套袋機，計劃於下個月正式上市。雖然這一產品已有37項專利在手，但是對於煙臺夢現自動化設備有限公司的總經理陳愛民來說，最擔心的還是產品的仿冒。這一產品，公司從2014年起就開始研發，2017年加入青島農業大學的項目團隊後，在青農大的幫助下，技術進一步完善，終於有了現在的產品，但是產品一旦上市，太容易有人偽造，而這會大大打擊公司新機械的研發熱情。
省農機局有關處室負責人表示，農業自動化機械的推進，也要考慮到整個勞動力市場的情況，目前，還有一部分人靠農業的生產生活，過於快速的機械化推進會剝奪他們的工作機會，我們需要做的是保證有機械化生產的能力，然後適度推進。
◆試驗背景
2年時間 10家單位 213名技術人員
2017年，青島農業大學主持承擔2017年度山東省農機裝備研發創新計劃體系項目 “蘋果生產全程機械化技術裝備研發”。這一項目的目標任務是：圍繞山東省蘋果產業實行全程全面機械化的目標，進行蘋果農機農藝融合生產技術模式體系建設，構建蘋果生產機械全程機械化技術裝備體系，研發蘋果生產機械智能化共性技術，創建蘋果數字化、信息化、可視化的全程機械化生產技術數字模擬體系。
據青島農業大學機電工程學院院長尚書旗介紹，這一項目歷時兩年，建立了兩處合計660畝的高標準示範基地，用於樣機試驗、測試。此次觀摩會上，有26臺機具進行了現場展示。
據悉，“蘋果生產全程機械化技術裝備研發”項目由青島農業大學主持，聯合山東省計算中心(國家超級計算濟南中心)、萊蕪豐田節水器材股份有限公司、煙臺傑瑞石油裝備技術有限公司、濰坊森海機械製造有限公司、高密市益豐機械有限公司、煙臺市農業機械科學研究所、煙臺夢現自動化設備有限公司、淄博市農業機械研究所、煙臺雲都海鷹無人機應用技術有限公司、榮成市順達車業有限公司等10個企事業單位共同承擔。項目開始後，共有213名技術人員參與研發，項目外8家生產企業也積極參與，協作完成了部分樣機及產品的生產應用。
經過兩年時間，該項目突破了1項蘋果機械化與智能化融合的共性技術，實現了12項重大關鍵技術的創新，研發了樣機11種23臺裝備，形成自主知識產權技術72項，編寫蘋果機械化生產技術規程、地方標準及企業標準合計9項，發表論文21篇。形成了國內該領域具有顯著優勢的蘋果機械化技術創新團隊。
實現11種機型技術推廣與輻射帶動，截止到2018年10月31日，各類機具推廣應用2000餘臺，實現了約1.2億元的經濟效益，提供了就業崗位300餘個，在山東、陝西、山西、寧夏、甘肅、新疆、湖北等9個省市自治區進行了推廣，培養了50餘名專業技術人才、800餘名技術人員。
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