王瑩
摘 要:隨著我國枸杞種植面積的不斷增加,枸杞采摘問題日益凸顯,研究枸杞采摘機(jī)械勢在必行。在綜合分析我國枸杞采摘機(jī)械現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,指出枸杞采摘機(jī)械的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:枸杞;分布;采摘;采摘機(jī)
枸杞屬于茄科枸杞屬多分支灌木植物,其成熟果實名為枸杞子,既是傳統(tǒng)名貴中藥材,又是一種營養(yǎng)滋補品。在衛(wèi)生部公布的63種藥食兩用的名單中,名列榜首。作為傳統(tǒng)中藥,枸杞性平味甘,具有滋補肝腎、益精明目、潤肺的功效。 通過化學(xué)成分分析,枸杞的果實檢測出含有豐富的天然胡蘿卜素、維生素C、枸杞蛋白多糖、甜菜堿、亞油酸以及鐵、磷、鈣等營養(yǎng)成分,有補虛安神、明目祛風(fēng)、滋腎潤肺以及護(hù)肝抗腫瘤等作用。隨著人們健康觀念的不斷更新,對枸杞的需求不斷增多,其種植面積也隨之增加。在我國寧夏、內(nèi)蒙古、甘肅地區(qū),以及新疆精河、青海海西州地區(qū)大量種植,形成當(dāng)?shù)靥厣t果產(chǎn)業(yè)鏈,帶動當(dāng)?shù)剞r(nóng)民快速致富。
一、資源及分布
枸杞適應(yīng)性強,喜涼爽氣候,喜光,能耐旱、耐堿,廣布于我國西北、華中、華北、西南等地區(qū),其中以寧夏枸杞分布最廣。在寧夏回族自治區(qū)枸杞種植面積約86萬畝,種植規(guī)模排名全國第一,主產(chǎn)于銀川平原、衛(wèi)寧灌區(qū),以及黃河沿岸、支流沿岸的鹽堿地;甘肅省是我國枸杞的傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū),種植面積55萬畝,主產(chǎn)于白銀市的景泰縣、靖遠(yuǎn)縣,酒泉市的瓜州縣、玉門縣,武威市的民勤縣、古浪縣;青海省是我國枸杞生物多樣性發(fā)源中心之一,野生枸杞資源豐富,目前亦為我國枸杞的新興種植區(qū),種植面積達(dá)30萬畝,成為我國優(yōu)質(zhì)枸杞的生力軍,且有繼續(xù)增長之勢,主要分布在海西州;內(nèi)蒙古自治區(qū)枸杞種植區(qū)毗鄰寧夏,同為黃河沿岸的鹽堿地,栽培面積約20萬畝,主要分布于巴彥淖爾市烏拉特前旗的先鋒鎮(zhèn)、杭錦后旗的沙海鎮(zhèn)和五原縣的隆興昌鎮(zhèn)等。新疆是我國枸杞種植最北區(qū)域亦為我國枸杞主要產(chǎn)區(qū)之一,目前種植面積約27.5萬畝,主要產(chǎn)于精河縣及附近地區(qū)。
二、采摘方法
1.采摘時間。成熟的枸杞果實色澤鮮紅,個大飽滿,皮薄肉厚,含糖量高,富有彈性,同時果蒂易脫落,這時最適合采摘。枸杞鮮果采收具有以下特點:一是兩季采收,采摘周期長。夏杞果采收時間在6~8月;秋杞果(包括二秋果子和秋果子兩種)的采摘期在9~11月。因枸杞生長具有“無序花序、連續(xù)花果”的特點,即開花、結(jié)果、成熟同時進(jìn)行,采收工作的難度較大且采果期一般持續(xù)2個月左右,一般7~10天采摘一次。
2.采摘方法。枸杞為灌木,高約0.5~3米,主枝粗壯,果枝細(xì)長且分支細(xì)密,有不生葉的短棘刺和生葉、花的長棘刺。我國種植的枸杞多屬密植型,種植密度為330棵/畝,行距和株距相對較小,藤枝錯綜復(fù)雜,不適于大型采摘機(jī)械進(jìn)地作業(yè)。且因枸杞有“無序花序、連續(xù)花果”的特點,使得杞果成熟期不一,增大采收工作的難度。常見的采摘方法如下:
(1)人工采摘法:采用的是單枝采摘法,即一條果枝摘完再采下一個果枝。用一只手牽著果枝一端,成熟的枸杞子垂順下來,另一只手輕輕將果實完整摘下(可包含果蒂和果梗)并輕輕放入盛果籃內(nèi)。如果枝條重疊過多過密,采摘內(nèi)部枝條時需用一只手將外部枝條撥開,再依次摘果,比較費時費力。人工采摘效率低且勞動強度大,手易被棘刺刺傷,且因枝條高度不同不停變換站立、彎腰、下蹲等姿勢,易疲勞,一個勞力一天平均采摘30~50公斤左右。
(2)機(jī)械采摘法:我國的枸杞種植多屬密植型,行距和株距相對較小,行距一般為1.0~1.2米,藤枝重疊交錯復(fù)雜,不適于大型采摘機(jī)械進(jìn)地作業(yè)。當(dāng)前在枸杞種植區(qū)域推廣的采摘機(jī)以中小型手持式為主,其中機(jī)械振動式枸杞采摘機(jī)以寧夏4ZGB-30型便攜式枸杞采摘機(jī)、內(nèi)蒙古枸杞采摘機(jī)為主要機(jī)型,具備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、便于攜帶的優(yōu)點,其采摘效率是人工采收的5~10倍,采凈率在90%以上,果實破損率在10%以下,可節(jié)約成本1600元/畝,這兩年來深受杞農(nóng)種植戶的喜歡。但此種采摘機(jī)械的缺點是:機(jī)械振動容易引起手腕疲勞,使操作者的持續(xù)工作能力大大降低;振動范圍廣,會引起其它枝條振動,并造成果實采收損失。同時會造成錯誤采摘,即將不同成熟期的果實在同一時間內(nèi)采摘下來。
三、枸杞采摘機(jī)械的發(fā)展概況
1.我國主要的枸杞采摘機(jī)機(jī)型。隨著我國枸杞種植面積的不斷增加,枸杞采摘問題日益凸顯,研究枸杞采摘機(jī)械勢在必行。我國的枸杞采摘機(jī)械研究始于21世紀(jì)初,主要以寧夏、內(nèi)蒙古、新疆等主要枸杞種植區(qū)為研究地,研發(fā)出中小型手持式采摘機(jī)的相應(yīng)產(chǎn)品,具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、便于攜帶等特點。
(1)機(jī)械振動式枸杞采摘機(jī)。機(jī)械振動式枸杞采摘機(jī)是國內(nèi)市場上的主要機(jī)型,以寧夏4ZGB-30型便攜式枸杞采摘機(jī)主要代表。此枸杞采摘機(jī)的采摘效率達(dá)10~30kwh,是人工采收的5~10倍;采凈率在90%以上,果實破損率在10%以下,可節(jié)約采摘成本1600元/畝。此種采摘機(jī)械的缺點是:機(jī)械振動容易引起手腕疲勞,使操作者的持續(xù)工作能力大大降低;振動范圍廣,會引起其他枝條振動,并造成果實采收損失:同時會造成錯誤采摘,即將不同成熟期的果實在同一時間內(nèi)采摘下來。
(2)機(jī)械梳刷式枸杞采摘機(jī)。機(jī)械梳刷式枸杞采摘機(jī)目前還處于研發(fā)階段,市場上沒有成型產(chǎn)品。此類采摘機(jī)的采摘效率高于振動式采摘機(jī)。由于梳齒采用質(zhì)軟的鬃毛材料,所以果實破損率和誤摘果實率均較低。其缺點是:對枸杞種植的農(nóng)藝要求較高,要求果實大小一致性好、果樹枝長且枝條分岔少。
(3)氣吸式枸杞采摘機(jī)。這種采摘機(jī)采用負(fù)壓氣吸的原理,通過高壓氣流將果實吸下,此類采摘機(jī)具有當(dāng)氣壓低時難以將果實摘下、氣壓過高很容易損傷果實和無法提供長久持續(xù)動力源的問題沒有得到大面積的推廣運用。
2.研究方向。隨著新材料、電子技術(shù)、自動控制理論在農(nóng)業(yè)科技中的應(yīng)用,新型枸杞采摘機(jī)械及采摘技術(shù)將不斷涌現(xiàn)。與其他農(nóng)業(yè)機(jī)械一樣,枸杞采摘機(jī)械將具有新的時代特點,朝著電氣化、智能化的方向發(fā)展。
(1)仿生枸杞采摘機(jī)械手。仿生機(jī)械是模仿生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、控制原理設(shè)計制造的功能更加集中、效率更高的具有生物特征的機(jī)械。仿生枸杞采摘機(jī)械手模擬人工采摘枸杞的動作,對枸杞進(jìn)行有選擇性地采摘。其研制建立在對人工采收過程的高度研究基礎(chǔ)上,能夠大幅提高枸杞的采摘效率和采凈率,并大大降低枸杞的破損率。
(2)智能化枸杞采摘機(jī)。智能化枸杞采摘機(jī)采用計算機(jī)智能視覺系統(tǒng),根據(jù)果實顏色確定其成熟度,再由計算機(jī)控制系統(tǒng)決定是否采摘及采摘部位。其組成包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、計算機(jī)處理決策系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、執(zhí)行部件等。這種智能采摘機(jī)械可以實現(xiàn)精確的“標(biāo)靶”采摘和最佳采摘期采摘,確保果實品質(zhì)優(yōu)良。除此之外,此種采摘機(jī)還具有自我故障診斷功能和采摘指標(biāo)對比校正功能。
目前,我國的枸杞采摘機(jī)械尚處于研究的初級階段,研究理論和技術(shù)相對不成熟,為滿足日益增長的枸杞消費需求,還應(yīng)重視農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)的結(jié)合,在種植模式上和培育新品種上考慮便于機(jī)械化采收的新方法、新品種。
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