在现代农业发展进程中,果园除草作为重要环节,其机械化程度对水果产业的竞争力和经济效益影响深远。随着技术不断革新与市场需求升级,2025年除草机行业迎来新的发展态势。深入了解果园除草机械的发展现状、问题与趋势,对推动果园全程机械化意义重大。
国外对除草机械的研究起步较早,自 20 世纪 50 年代至今已有 70 多年历史。借助导航定位、视觉系统、图像处理算法等技术的进步,国外研发出功能多样、类型丰富且应用广泛的除草机械,开启了自动化、智能化与现代信息技术融合的发展模式。一些先进的果园株间自动避障除草机械,可由拖拉机牵引多种除草装置,实现单边和双边株间除草;还有利用 GPS 导航技术实现自动避障的除草机,能精准控制与除草铲的位移,有效避开作物清除株间杂草;部分除草机加装不同类型相机,大大提高了导航精度,误差不超过 20mm。
《2025-2030年中国除草机行业市场分析及发展前景预测报告》指出,我国果园除草机发展历程相对较短,机械除草技术和设备整体相对滞后。2021年我国园林果的综合机械率仅为 25%,丘陵山区更是远远落后于发达地区。自20世纪60年代起,我国开始研究果园除草机械,从最初由农作物除草机改造,到如今已研制出多种性能稳定、操作简单且种类齐全的果园专用除草机械。一些手扶自走式割草机采用小型履带行走方式和甩刀式打草,能在丘陵山区果园高效作业;部分中耕除草机利用特定技术,可一次性完成株间杂草清除、松土保墒等作业;还有针对复杂环境研制的除草机器人底盘系统,在特定斜面上也能正常行走,有效除草率均值达 97.46% 。
果园除草机行进方式主要有牵引式和自走式,牵引式适用于平原地区矮砧密植型果园,功率大、作业幅宽且高效;自走式则更适合丘陵山地,整机轻便、通过性强,但割幅较小、作业效率较低。随着果园标准化水平提升以及相关技术发展,除草机行走方式逐渐向自动化转变。通过应用物联网技术实现自主定位和导航,或采用特殊底盘设计实现原地转向,有效节约了劳动成本,提高了劳动效率。
果园除草作业效果主要分为机械中耕和机械割草。传统中耕机除草虽能疏松土壤,但存在费时费力、效率低且易造成土壤表皮裸露等问题。果园生草覆盖技术推广后,果园逐步采用割草控旺的方式抑制杂草生长,小型自走式割草机成为丘陵山区果园的迫切需求装备。一些仿形割草机清茬率达 98.1%,整机参数符合农艺标准;部分自走式果园割草机工作性能良好,漏割率仅 1.5%,工作效率可达 0.5 hm²/h 。
以往果园除草机主要进行行间作业,然而株间杂草靠近树体,导致除草区域不连续,传统除草机械无法清除果树树盘周边杂草,需二次作业,增加成本且效率低下。如今果园株间除草机可同步全面清除果树株间和行间杂草,作业效率高、除草效果好,成为农业现代化发展的重要趋势。
受种植模式和复杂地形地块影响,我国丘陵和山区果园除草机械化装备研究进展缓慢,机械化程度较低。由于缺乏基础设施和配套设施,产业道路狭窄,农业机械难以进入果园。此外,果园地块分散、面积小且不连片,果树种植模式不统一,标准化程度低,果园空间有限,严重限制了除草等机械化作业。
受地形条件和作业空间限制,丘陵山区果园管理多依赖人力,机械化水平较低。针对该地区研发的农机具较少,研发难度大,多依靠平原地区机具改造或引进转化,导致机具适应性和通过性差。因此,亟需多技术融合,推动适宜丘陵山区的 “小农机” 发展。
丘陵山区果园除草目前主要使用手持式割草机和微耕机中耕除草,少量使用遥控式小型履带割草机,仅能满足行间除草,缺乏全方位清除株行间杂草的机具。在 “小农机” 智能化装备方面,将自动导航、识别定位、视觉系统等技术与除草机械结合的研究较少,起步晚,机械化程度低。
农机和农艺深度融合是提高果园机械化率的关键。针对丘陵山区农机下园难、作业难的问题,应结合当地果园实际,推进果园标准化建设,推广新果园宜机化建设,研发和推广适用的除草机械。同时,改善老果园栽培管理模式,配套建设机耕道等设施,对果园进行 “小并大、坡改梯” 改造,打通农机作业的 “最后一公里”。
推动信息化技术与多学科交叉融合,将液压、气动和机电等一体化技术应用于除草机械,改善农机装备结构和性能,研发小型化、轻便化、多功能机具,提升装备的通用性和功能性。此外,发展一机多用型多功能作业机具,实现多环节作业,提高果园机械利用率,降低果农购机成本。
鼓励科研院所、高校和企业加强产学研合作,促进成果转化。支持农机企业进行智能化改造和数字化转型,应用机器视触觉融合技术、传感器、自动导航和图像处理等技术,实现对杂草的精准、智能识别,有效控制杂草的同时避免损伤树体。
综上所述,我国果园除草机械虽取得一定发展,在技术应用上不断进步,但受多种因素影响,丘陵山区果园机械除草技术发展仍面临诸多挑战。未来,需借鉴国内外先进技术,加强农机农艺与智能信息技术融合,推动除草机朝着轻简、智能、高效方向发展,研发出集精准定位、远程操控、无人驾驶等功能于一体的多功能除草装备,提升装备适应性和通用性,以满足丘陵山区果园除草需求,推动水果产业提质增效和转型升级。
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