摘 要：介绍了目前国内林果业残枝的主要处理方式，分析了林果业残枝的利用方式，指出了现有粉碎机械存在的问题，提出了相应的解决办法，为林果业残枝粉碎机械的发展提出了一些思考和建议。
关键词：林果业残枝；粉碎机械；研究现状；发展对策
中图分类号：S66 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）36-0022-02
引言
2014年国家林业局第8次全国森林资源清查结果：我国擁有2.08亿hm2森林总面积，森林覆盖率达21.63%，蓄积达151.37亿m3。其中人工种植林的面积占森林总面积约大33.1%，蓄积面积占16.4%。每一年都有大概9亿t树木的枝叶及枝干和经修剪枝叶而产生的废弃物。其中3亿t可以作能源利用，相当于2亿t标准煤的能源需求[1]。
自1993年以来，我国已经是世界上第一大果品生产国[2]，到2007年，全国水果种植面积达到1046.7万hm2，每一年因为修枝剪叶和果树品种的更新变换等原因产生的残枝量最高可以达到800万t[3]。2016年中国统计年鉴表明：2006年果园种植面积为1012.3万hm2，到2015年果园种植面积1281.6万hm2，2006年至2015年，复合增长率为：2.4%。随着农业商品经济脚步的快速推进，使特色林果业逐渐过渡到规模化生产。
据了解，中国年平均每年每公顷的果园残枝修剪量可以达到达250-500kg，如果加上每年因更换新品种而产生的老树枝杆，每年产生的果树残枝数量将大大超出500kg。胡芸莎[4]等调查发现自2012年开始，新疆每hm2枣园平均一年产出红枣残枝量为4.74t，因此，每年新疆可产生的果树残枝数量高达200万t。按照1t树枝、杆相当于1m3木材[5]折算，每年将产生近200万t的木材，若是使用得当，这将是一笔巨大的可利用再生资源，与此同时也能带来巨大的经济效益。
1 林果业残枝的处理方式
目前，修剪后的果园残枝主要采用堆积、焚烧和运往垃圾场三种处理方式，虽然在不同程度上对果园残枝进行了处理，方便了后续果园管理，但是又引起了新问题：堆积在地头的果树残枝为病虫提供了温床，占用了耕地，留下了火灾隐患；通过人工捡拾并焚烧的果树残枝处理方式，增加了劳动强度，浪费了资源，造成了环境污染；由于果树残枝蓬松，粗细不均、大小不等、形状各异，将果树枝运送至垃圾场，运输效率低，安全性能差，同时也增加农户的作业成本，费时又费力。
2 林果业残枝的利用方式
林果业残枝木质纤维素含量较高，不适合造纸、秸秆还田和生产饲料[6]，但残枝完全符合板材制作的标准，可以作为生产板材的原料，用于制作民用家具、产品包装箱，施工木材等，减小市场对木材的需求量。从而保护了林木资源，变废为宝。回收林果业残枝参与电力生产，一方面解决了林果业残枝的处理难问题，另一方面还能为果农带来经济效益，符合国家的可持续发展政策；食用菌是以木质材料为主要的生产原料，比如香菇、黑木耳等菌类。林果业残枝经机械回收粉碎至一定大小后就可以制作食用菌培养基，实现了林果业残枝的再利用[7]。将残枝通过回收处理，不但能够解决枝桠堆积造成的占用土地的问题，同时还可以净化环境，既合理地利用这些生物质资源，还能大幅度降低劳动成本，也解决了危害环境的问题。
林果业残枝的回收利用之前必须经过粉碎加工处理环节，所以粉碎机械的发展程度是影响林果业残枝的有效利用的重要因素，因此对国内外粉碎机械的发展了解是很有必要的。为不同类型和不同规模的林果业残枝粉碎机的选用和设计提供参考。
3 目前粉碎机械存在的主要问题
（1）国内的粉碎机械整体机型较小，以电动机为动力的固定式粉碎机型较为常见，少部分以柴油机为动力输入和拖拉机牵引式机型。在缺少电力的果园环境中难以正常工作。国外树枝粉碎机械机型较大，动力输入多样化，因不同的工作需求，适合复杂的山地作业[8-13]。
（2）国内外粉碎机械大部分无法省去残枝的收集过程，增加了人工劳动强度，提高了残枝处理成本；树枝残枝必须通过人工喂料才能进行粉碎，存在安全隐患，基本不能实现果园残枝回收利用的机械化、自动化处理。
（3）国内粉碎机械粉碎机构单一，多为削片刀盘，能耗较高，机器功率偏低，且产生的噪音都比较大[14-18]。国外粉碎机械整体性能较好，粉碎机构多样化。其特点是产品型号相对全面，简单明了的操作增强了适应能力，功率强劲，更小的噪声，更加人性化的设计等。
（4）国内以小型粉碎机械为主，价格适中，但是粉碎直径小，粉碎效率低，难以达到林果业残枝对粉碎机械的要求；国外以大型粉碎机械为主，价格昂贵，粉碎直径高达800mm，能够满足林果业残枝对粉碎机械的粉碎要求。
4 林果业残枝粉碎机械的发展对策及建议
（1）结合目前树枝粉碎机械的粉碎工艺以及各区域林果种植的模式，研发针对不同林果种植模式的轻巧、移动灵活的林果业树枝残枝自动化捡拾、粉碎、回收一体机。弥补现有粉碎机械体型笨重，自动化程度低的缺陷，提高林果业树枝残枝捡拾、粉碎和回收技术的自动化程度，降低残枝收集粉碎的成本。
（2）结合国内外秸秆、牧草捡拾粉碎机械的捡拾机理，针对林果业残枝本身的特点研发针对林果业树枝残枝特性的捡拾机构，完善目前树枝粉碎机械捡拾机构的树枝捡拾方法和机理的研究。
（3）针对国内粉碎机械粉碎机构单一的缺点，参考国外先进粉碎机的粉碎机构，研发具有不同工作形式下粉碎机构的新型粉碎机械和以拖拉机动力输出为动力来源的粉碎机械，降低由电动机粉碎带来的电力依赖，同时提高粉碎机的功率，增大粉碎机的粉碎直径范围，提高残枝粉碎机械对不同林果业环境的适应性，实现更便利的实地残枝粉碎收集。
（4）加大对林果业残枝粉碎机械研发的投资力度，研发适应我国林果业种植模式和粉碎要求的国产残枝粉碎机械，在降低企业研发成本的同时降低对国外粉碎机械的依赖程度。
参考文献：
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