果园生产数字化管理系统设计与运用

苑玉霞

山东省菏泽市定陶区仿山镇农业技术综合服务中心  274100

摘要：伴随着社会经济的持续增长，果园的种植规模也在不断扩大。然而，传统的果园生产技术普遍面临着一系列问题，包括水果种植方式与机械化作业的不匹配，农业技术与农业机械的结合不够完善，以及标准化技术的缺乏、人工成本的上升和劳动力短缺等，这些都严重限制了我国水果产业的经济效益。目前，在我国的果园中，绝大多数的生产环节还是依赖于人工操作，这导致了生产技术的滞后和机械化水平的不足，这些都已经成为阻碍果园现代化进程的主要障碍。传统的人工方式已经不能满足现代果园的发展要求，因此果园的机械化成为了一个迫切需要解决的问题。生产作业的机械化不仅是现代水果产业提高质量和效率的关键，更是推动产业科技向前发展的核心驱动力。

关键词：果园生产；数字化管理；系统设计；运用

引言

我国作为一个水果生产的大国，拥有丰富的水果种类和相对较高的产量。随着市场对水果产量需求的持续增长，水果产业得到了迅速的发展，已经成为继粮食和蔬菜之后的第三大农业经济支柱。在我国的市场贸易体系中，水果产业占据了至关重要的地位，对于确保我国国民经济的持续发展具有至关重要的作用。尽管水果是劳动力集中的行业，对劳动者的需求很大，但鉴于我国的老龄化问题日益加剧，果园的机械化生产变得迫在眉睫。果园的机械化生产不仅是水果产业进步的关键环节，同时也构成了我国农业机械化的核心部分。现阶段，果园生产的各个环节主要依赖于人工操作，这不仅劳动强度高，而且人工成本也相对较高。因此，提升果园生产的机械化水平将有助于提升果园的生产效率和降低成本。

1国内外果园机械化发展现状

1.1国外发展现状

1.1.1果园管理机械化

目前，美国、日本、西班牙等国家为水果机械化生产强国，大部分水果生产作业工序已经实现机械化生产，包括苗木移栽、修剪、中耕施肥及植保喷药等环节已经实现了机械化作业，并在田间形成了完善的节水灌溉系统，部分果园还安装了人工降雨装置用于植保，生产效率较高。但是目前鲜食水果采摘主要依靠人工进行，部分国家采用自走式行走机械及提升机械进行人工采摘辅助，减轻农户采摘后的运输工序。

1.1.2水果采后保鲜、加工技术

水果采后保鲜及深加工技术直接影响水果的经济价值及收益，例如，美国及日本部分地区实现了水果采摘后的选果、打蜡、分级及包装等工序通过自动化流动生产线进行批量生产，采用无损伤检测仪器对水果品质进行监测，并且水果采摘后的冷藏、保鲜、运输等形成了完善的产业链条。

1.2国内发展现状及制约因素

我国热带及亚热带地区是水果重要生产基地，水果产量逐年增加，因此，果园机械化生产对于保证水果高产、稳产具有重要意义。目前，大部分生产地区对于水果产业机械化生产认识不足，对于果园机械化生产投入资金及扶持力度不足，另一方面，对于果园机械产品的购置没有纳入补贴范围，限制了果园机械化生产水平的提升。我国果园机械设备生产自主创新能力较弱，且关于果园机械装备的生产企业较少，这成为限制我国果园机械化生产的重要原因之一。

2果园的关键步骤是如何采用机械自动化的生产技术将果树园地中的草木和杂草选择性地去除。首先，传统的农业农民相信，道路之间的杂草不仅与果树争夺养分，还有可能引起植物病害和害虫，因此，绝大部分果园协会都会努力去除所有的这些杂草。但是，随着现代果园的持续成长，果园的草木可以助力于果园气候的改善、土质的更新、果树的成长和管理，以及果树病虫害的综合处理。果园生草作为一种领先的果园土壤管理技术，在欧美、日本等地区已有数年应用经验，应用广泛。果园中的生草指的是人工在果园或果树行间培育草，通常选择的是多年生的牧草或是被去掉不适合种植的天然杂草。通常，生草地不需要进行任何其他的耕作，而是需要更严格的管理来确保其良好的生长。果园的草生长通常需要使用果园的割草机设备。在现有的果园割草机操作模式中，大体上主要分为甩刀式割草机和滚刀式割草机这两种。滚刀割草机，也被叫做微观耕作机器，主要任务是破碎土壤表面和草根，确保彻底除草。作业之后，土地表面将保持干净，并且不会覆盖杂草，因此不适宜使用生草来切割；甩刀式割草机器的主要作用是对草茎进行精确切割，但不会对土壤表面和草根造成损害。在完成作业后，草地会有很好的保留。安装回收袋之后，可以再次用来回收覆盖在地上的植物，非常适合果园中的生草割除和草坪的维护。滚刀式割草机器以小型化的工具为主要构成，主要利用电或汽油作为其动力，这种机器大多数是手动操作的，其价格相对便宜且操作简单，非常适合中小规模的果园使用。甩刀式的割草机主要与拖拉机悬浮系统配合或以小型的自走式为主调。这种机器的悬挂成本适中，设计简洁，使用起来十分简便，效率相当高，并且非常适合小、中、大规模的果园中进行生草的割割工作；小型的自动割草机器价格比较高，但其通过能力和灵活性更为突出，特别适用于小型、中级、大型和山地丘陵地带的果园。

2.2灌溉管理技术

改进灌溉管理制度，确保果树在生长关键期的供水需求，在果树盛果期合理灌水，在其他时期做好蓄水保水工作，控制树体生长。现阶段各地水资源都存在短缺问题，季节性干旱和作物养分需求胁迫等问题也日益突出，国外在环境信息采集、自动灌溉控制、灌溉策略、灌溉生理响应特性等方面研究较为深入，一些新的灌溉技术如亏灌、根区交替灌溉等已逐步在果园中实现，通过智能化管控技术，实现了果园水肥一体化精准灌溉，满足了果树在不同生长期的灌水需求。以色列Netafim公司采用计算机智能控制模式，可根据气候、土壤及作物等因素状况，进行智能自动灌溉，无需人工操作；澳大利亚采用一种固定道机械作业模式，实现田间作业动力驱动轮和行走轮都在固定道上行走，增强土壤蓄水能力，有效减少了地表径流；荷兰利用卫星遥感和地理信息系统技术，可根据树体大小和太阳辐射情况及时调整供水量，水分利用率提升显著。随着现代信息传感、通信传输及智能控制技术的不断发展，精准灌溉管控技术在果园具有广阔的应用前景。

2.3机械化施肥技术

果园机械化施肥技术主要是以开沟施肥为主，国外某些发达国家对果园开沟施肥机械的研究时间比较早，经过长时间的研究和反复的实践，果园开沟施肥机械技术已经逐步走向现代化、智能化和标准化，通过使用3S技术、无线传感技术，能够帮助果园更加精准地施肥。而在我国，果园开沟施肥机械技术主要是使用拖拉机来牵引开沟机具，由于车轮的距离不能调节，和果园的匹配程度较低，因此，不能很好地解决作业走偏的问题。根据种植农艺的相关需求，结合果园的矮化密植特点，西北科技大学利用液压驱动方式研制了挖坑、施肥、除草一体化的机械作业机具，能够有效地帮助果园实现田间管理。目前，果园正在逐步向标准化进行过渡，通过科学、合理的施肥，最大限度地提升肥料的使用效果，从而降低肥料流失而对土壤造成的危害，进一步提高果树吸收肥料的良好效果。目前，菏泽市大多果园管理的各项管理，诸如育苗、开沟、种植、授粉、灌溉、施肥、除草、防虫等方面，也都融入了数字化智能管理系统，逐步实行自动化机械管理手段，既节省了许多人力劳作，又提升了经济效能。

结语

综合考虑，随着果园种植规模的持续扩大，传统的果园生产方法已经无法满足市场的多样化需求。加之大多数传统果园仍然依赖于人工操作，这导致生产技术相对落后，机械化水平也不高，这些因素都严重限制了我国果园机械化的进一步发展。在这样的背景之下，我们必须要积极推进现代化的农业科技，不断优化和完善机械化技术。因此，当果园采纳机械化的生产方法时，可以确保果园中的水果产量丰富且品质上乘，这不仅提高了果园的总产量，还为农户带来了额外的经济收益。因此，在现阶段果园中推广使用果树机械化生产技术非常重要和必要。除了这些，果园的机械化生产技术也将推动果园向技术化、智能化和信息化的方向发展。

参考文献

［１］江秋生，刘振，王鑫，等．山东省果园机械化生产现状及发展对策［Ｊ］．农业装备与车辆工程，２０２１，５９（１２）：１６３－１６８．

［２］刘芳，明莉，冯梅，等．丘陵山区果园智能农业转运机械设计研究［Ｊ］．农机使用与维修，２０２２（５）：１－３．

［３］李兴．中国果园植保机械化技术与装备研究［Ｊ］．农机使用与维修，２０２２（５）：１３２－１３４．

［４］李丙智，梁录瑞，李永焘，等．矮砧苹果园怎样能够节约成本提高经济效益［Ｊ］．果农之友，２０２２（５）：１－３＋１５．