技 术 简 报
第 20 期
国家苹果产业技术体系 2022 年 7月 18 日
随着我国苹果矮砧密植栽培模式的快速发展，果园生草作为一种先进的果园土壤管理技术得到推广应用。为了控制生草长势，适时刈割控草成为现代果园一项重要的农事作业环节。果园生草刈割后粉碎还田，可改善土壤质地，增加有机质含量，利于水肥吸收，促进果树根系生长发育，提高果品质量。果园生草一般在高度超过30 cm 时需要进行刈割，保留 10 cm 以上草茬确保其再生。目前，悬挂式、乘坐式等果树行间割草机得到了广泛应用，但对起垄栽培地布边缘生草和未铺地布株间生草控制，还多依靠人工刈割或喷施除草剂，十分耗时费工，甚至有的果园因雇工紧缺不再割草，形成草荒。
通过对陕西、甘肃、山西、山东、河北、北京、辽宁等北方起垄栽培苹果园的实地调研，发现不同地区苹果园垄面形状存在差别。多数果园以梯形垄面为标准进行建园，但是由于后期降水和生草等因素影响，进入盛果期后的果园垄面多变为拱形、弧形或三角形，且区分不很明显。图 1 所示是常见垄面形状及尺寸示意图。
梯形 拱形 弧形 三角形 建园起垄尺寸
图 1 苹果起垄栽培垄面形状及尺寸示意图
建园时梯形垄面宽度 a 为 150～200cm，高度 h 为 25～30cm，垄坡面倾角θ为 20°～30°。铺地布时沿垄坡面地布边缘生草旺盛；不铺地布时垄上果树株间空隙都生草。通过主刀盘实现行间割草，侧刀盘实现垄面避障割草，果园全覆盖割草作业原理如图 2 所示。
图 2 果园全覆盖割草作业原理
另据调研，矮砧密植苹果园理论行距应为 3.5～4.0m 范围某一固定数据，但受具体地形条件限制，同一园区果树行距可能不同，同一行间的距离也可能发生变化。因此，为了避免在实际割草中漏割或难以通过的情况，避障割草机采用半幅设计，以靠近苹果树单侧刀盘为基准规划作业路径和壁障轨迹如图 3 所示，机组在同一树行来回往复一趟即可完成行间和垄面株间生草全部刈割，中间重叠部分作为往返行程的调整区，以避免漏割，确保通过性。
图 3 行间往返作业路径和避障刀盘外缘理论轨迹
垄面避障机构采用接触轮实现滚动壁障，避免划伤树干，侧刀盘通过组合转轴实现向上倾斜和向后摆动。气动液压杆用于限制侧刀盘转动角度以及保证避障运动平稳，弹簧则确保避障动作完成后侧刀盘及时复位。垄面避障割草机整机结构如图 4 所示。
1.悬挂架 2.主机架 3.传动轴 4.弹簧 5.避障转轴 6.齿轮箱 7.皮带
8.接触轮 9.侧刀盘壳 10.提升油缸 11.垄面转轴 12.气动液压杆
图4 垄面避障割草机结构组成
“十四五”以来，体系对接的农机制造企业河北高碑店市宝忠农具厂根据河北农业大学的设计图纸，生产制造了偏置割草机（行间）、垄面割草机（铺地布）和垄面避障割草机（无地布）3 种新机型，截止到 2022 年 7 月，新型割草机已在保定综合试验站的曲阳县、顺平县、蠡县的果园大户中示范应用，作业面积累计超过 3000 亩。图 5-7 所示三种割草机在果业企业和大户果园应用情况。
图 5 河北顺平县博融农业发展有限公司果园应用偏置割草机
图 6 河北绿阳农业科技股份有限公司果园应用垄面割草机
图 7 河北蠡县金苹果家庭农场果园应用垄面避障割草机
用户反馈新型割草机有效解决了垄面地布边缘、垄上株间生草难刈割的问题，同时也检验了新机型作业耐久性和可靠性。经田间测试，机具割幅利用率为 98.6%，割茬标准差为 2.65，变异系数为4.1%，割茬高度稳定系数为 95.9%（>90%），避障通过率为 100%，行间无漏割现象，碎草抛撒均匀，作业效率为 10～12 亩/小时。
