施曉佳 　梁棟 　張燕 　張秀梅

摘要：檳榔具有重要的醫(yī)用價值，隨著社會不斷發(fā)展，對檳榔的需求量也在不斷增加。檳榔樹的經濟效益來源于檳榔果，而檳榔采摘機械的先進性直接影響檳榔產量以及生產效率。通過總結、檳榔采摘機械的發(fā)展歷程和研究現狀，有攀爬采摘、長桿采摘、機器采摘三個階段，探討目前檳榔采摘機械的局限性，指出研制新型檳榔采摘機械應實現由人工作業(yè)向智能機械化方向發(fā)展，才能提高采摘效率和檳榔優(yōu)質產量，同時降低勞動強度以及事故發(fā)生率。

Abstract： Areca has important medical value. With the continuous development of society， the demand for areca is also increasing. The economic benefits of areca are derived from areca fruit， and the advanced nature of areca picking machinery has a direct impact on areca's output and production efficiency. Through summing up the development process and research status of areca picking machinery， there are three stages of climbing picking， long pole picking and machine picking. This paper is to discuss the present limitation of areca picking machinery. It is pointed out that only by developing the new areca picking machinery from artificial operation to intelligent mechanization， can the picking efficiency and high quality areca production be improved， while the labor intensity and accident rate are reduced at the same time.

關鍵詞： 檳榔；采摘機械；發(fā)展歷程；展望

Key words： areca；picking machine；development；prospect

中圖分類號：TB486 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）32-0158-03

0 引言

檳榔為棕櫚科常綠喬木，莖桿直立，一般高10多米，有的甚至高達30米，其干燥成熟種子也被稱為檳榔。檳榔的原產地是馬來西亞，目前主要分布在亞洲與美洲的熱帶地區(qū)。中國種植檳榔已經達到2100多年，海南和臺灣兩省為主要種植地區(qū)，廣東、廣西、福建及云南的少量地區(qū)也有種植[1，2]。檳榔含有多種人體所需的營養(yǎng)元素和有益物質，居四大南藥之首，有十分重要的醫(yī)用價值和觀賞價值[2，3]。檳榔廣受人們喜愛，又當食品又當藥，很多人有嚼食檳榔習慣，并將檳榔當做提神醒腦、御寒消積的一味良方。此外檳榔也是很多地區(qū)人們見面時彼此禮讓的一份情誼，以及婚禮節(jié)慶之日酒桌必備的開胃把戲和隨手禮。

檳榔作為我國熱帶亞熱帶地區(qū)僅次于橡膠的第二大產業(yè)[2]，生產的各個環(huán)節(jié)廣受關注。近幾十年來，中國乃至世界的檳榔種植面積和產量都呈現逐漸上升的趨勢，其中海南作為國內檳榔的主要種植地以及產區(qū)，種植及加工檳榔所獲收益已經成為海南島民重要的收入來源之一。當今社會保健產品廣受關注，而檳榔的保健功能又得到普遍認可，因此檳榔產業(yè)的發(fā)展前景也必將越來越好[4]。然而海南雖然是國內檳榔的最大種植地和產區(qū)，在檳榔采摘方式以及機械的發(fā)展上卻十分緩慢，此時如何在發(fā)揮海南的土地、氣候優(yōu)勢的基礎上提高采摘收獲技術，既能提高檳榔產量的獲取，又能大幅度解放農戶雙手、提高勞動生產率，是一直以來人們不斷探索并想要實現突破的話題，也是國家檳榔產業(yè)所追求的目標。

1 檳榔采摘機械的發(fā)展歷程

印度每年的檳榔產量達到了世界總產量的一半，成為了世界上檳榔種植面積以及產量均排第一的國家[5]。檳榔的主產國其次是印度尼西亞，還有中國、緬甸、泰國越南等國家。在檳榔的這些主要種植、生產國家中，無論是國外還是我們國內，在檳榔采摘方式以及采摘機械方面發(fā)展都比較緩慢，發(fā)展歷程也大致相同，主要經歷了人工攀爬采摘、利用長桿采摘以及目前正在研究的機器采摘三個階段，對此我們一定要認真分析之前采摘機械的利弊，并且將機械化、自動化積極發(fā)揮到現階段的機器采摘之中，從而不斷完善并提高我國的檳榔采摘水平。

1.1 攀爬采摘

最原始的檳榔采摘方法是人工攀爬采摘，即人們通過爬到檳榔樹頂端的果實生長部位，直接用小刀砍斷檳榔果穗的連接枝椏隨后摘下整株檳榔果?？梢驗闄壚茦湟话愀哌_10～15米，并且樹干纖細，攀爬難度巨大，危險強度高，對于摘果人員身體素質要求較高，四肢靈活且有力，能夠爬到檳榔樹頂端并順利滑下，對于摘果人員體力消耗較大，長時間作業(yè)容易出現高空墜落的危險。此外摘果人員爬到檳榔樹頂端使用小刀割斷果實枝椏時，需要依靠單手和雙腿夾緊身體防止下滑，單手完成操作，對摘果人員技能熟練度要求較高，同時在砍斷檳榔果穗之后一般是將檳榔果從樹頂扔下再進行收集，容易對果實的完好性造成破壞，且容易砸傷樹下的人員，有的摘果人員會隨身攜帶布袋攀爬檳榔樹，將砍斷的檳榔果穗放入布袋之中，這樣子可以解決直接將檳榔扔到樹下導致的危險以及損壞，可是在割斷枝椏的同時需要抓住檳榔果穗以防掉落，降低了摘果人員身體的可操控性，增大了作業(yè)危險。

1.2 長桿采摘

經過很長一段時間的發(fā)展，人們減少了攀爬采摘這種最原始收獲方式的使用，取而代之的是通過前端設有彎鉤的長桿對檳榔進行鉤取，可因為長桿的長度需滿足檳榔樹的高度，要求達到10多米，材料不易選取，農戶操作時也不易控制長桿，使得彎鉤不能精確有效砍下果實，效率低下。人們?yōu)榱私鉀Q長桿的長度問題，普遍采用頂端裝有鐮刀的金屬伸縮桿采摘，由于檳榔樹較高，金屬伸縮桿較長難以拿穩(wěn)，常常岀現觸碰電線導致燒傷或死亡，檳榔主產區(qū)每年均有因采摘檳榔而被電死的情況，國內以瓊海市因采摘檳榔被電死的案例最多。

同時為了能夠更加精確砍斷檳榔枝椏，人們開始采用一種檳榔剪切器，相比較于之前的伸縮長桿，此檳榔采摘機械利用剪刀的原理，在手持部位加上控制裝置，而切割裝置也由小刀、鐮刀換成剪刀，通過控制剪刀開合而剪切檳榔果穗，目前這種采摘裝置被采用得較多。

但是這種檳榔采摘方法仍然沒有解決人們站在樹下用長工具鉤取檳榔這種方式普遍存在的問題，即一方面人們普遍是等檳榔果從樹頂掉落到地面上再進行收集，檳榔經過十多米的跌落，果實容易損壞；另一方面有時人們?yōu)闇p輕檳榔果從高空落下損傷導致品質下降這個問題，常常由另外兩個人在下面接墜落的檳榔，不僅浪費勞動力，還有被砸傷的危險。

針對傳統(tǒng)長桿采摘方法普遍存在的問題：檳榔果穗被切割以后會快速自由降落到土地面，不僅污染損壞檳榔果，也容易砸傷樹下的果農或行人。中國熱帶農業(yè)科學院椰子研究所的李杰等[6]研發(fā)出了一種檳榔采集設備，裝置結構示意圖如圖1所示，主要包括桿部、手持部、剪切部以及用于控制剪切部開閉的控制機構和用于收集掉落檳榔的收料部，收料部還連接有收料箱。與之前的檳榔剪切器相比，最大的創(chuàng)新點就是加入了用于收集剪切下檳榔的收集裝置，有效避免了檳榔果穗從樹下掉落而傷果傷人的現象發(fā)生，這種檳榔采集設備結構簡單，易于制造。但這種采摘機械依舊離不開人工對長桿的操作，實現采摘作業(yè)時不僅需要采摘人員付出大量的人力時間，同時要求采摘人員技術熟練、強勁有力，并不能實現解放勞動力的目的，操作繁瑣、費工費時。

1.3 機器采摘

由于社會不斷發(fā)展，機械自動化已經是人們必須追求的目標。檳榔機器采摘不僅能夠降低勞動強度，減弱采摘檳榔時的安全隱患，同時也能避免檳榔果穗從空中墜落，減小檳榔的損傷，提高檳榔質量，我國的檳榔采摘事業(yè)也在逐步往這個方向靠攏。目前已有中國熱帶農業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所的劉書偉等[7]研發(fā)的一種檳榔采摘機，裝置結構示意圖如圖2所示，包括電動爬樹機、采收盤、電動采摘刀、控制箱和遙控器，采摘人員負責操控遙控器，控制器接受遙控器信號控制采摘機上升、下降和切割，操作時候把檳榔采摘機卡在檳榔樹干上，遙控采摘機爬樹至檳榔果枝處，切斷檳榔果枝后其自動落入采收盤內。

類似通過遙控器控制采摘機以及攀爬機采摘檳榔，同時通過收集裝置收集好剪下的檳榔果穗的裝置還有尚盼盼[8]申請的一種中藥檳榔采摘機器人，裝置結構示意圖如圖3所示，包括主體裝置、動力采摘裝置和控制裝置，這種檳榔采摘機器的采摘裝置對檳榔進行收割轉動刀片和固定刀片的配合形成三角形的缺口，可以更加穩(wěn)定的進行裁剪。

使用采摘機采收檳榔，能夠極大地解放農戶雙手，提高勞動生產率，降低檳榔采摘的危險以及損壞。但是目前這些檳榔采摘機器都還處于研發(fā)階段，同時由于當今社會對檳榔采摘機械化的普及率低，缺乏相關技術人員研究以及指導，加之檳榔采摘機價格偏高，極大限制了檳榔種植農戶去體驗、接受并使用檳榔采摘機器，也阻礙了我國檳榔采摘機械的推廣。

2 檳榔采摘機械展望

檳榔采摘實現機械化、自動化、智能化必定是一個需要不斷追求的話題。近年來國內眾多研究所以及高校積極投入農業(yè)采摘機械智能化的研究，經過大家的共同努力，在機器采摘這一農業(yè)機械方面也取得了一定的研發(fā)成果，但還在經歷實驗探究過程，如果要運用于實際農業(yè)生產還需要更多的實驗以及時間[9]。特別由于檳榔種植生產區(qū)域的限制性，目前對于檳榔果樹采摘機械的研究十分匱乏，導致檳榔采摘機械發(fā)展十分緩慢。所以在今后很長一段時間內，需要更多的研究人員與學子投入到檳榔采摘機械的研究之中。

同時在研究過程中一定要滿足這三個發(fā)展趨勢：

2.1 多功能化

即該機械不僅要具有高效采摘檳榔的功能，還能兼?zhèn)湓诜N植培育收獲等一系列過程中需要的其他各種機器的多種作業(yè)功能，而達到效益最大化。

2.2 人性化

機器的操作者是農民，不是具有機電知識的工程師，這就要求結構設計合理可靠，使用方法簡單，維修維護方便，可靠性高，通用性好，同時一定要價格合理，便于推廣普及，果農買得起，也用得起。

2.3 自動化和智能化

當代社會科學技術水平不斷進步，同時被普遍應用于社會的各個領域，機械化、自動化、智能化水平必須被努力提高，使得檳榔采摘機械能夠實現根據圖像識別規(guī)劃采摘機行走軌跡，識別果實的成熟度等，有效采摘最優(yōu)質的果實。在檳榔采摘機械研究人員的共同努力之下，我國一定能夠慢慢實現檳榔采摘機械自動化，解放農戶雙手，提高果實收獲率以及勞動生產率，減少事故發(fā)生率、提高安全性，并且發(fā)展越來越好。

3 結論

檳榔樹的經濟效益來源于采摘收獲檳榔果，然后進行研究生產制作銷售。檳榔產業(yè)要想能夠規(guī)模性不斷擴大，離不開適合有用同時高級的檳榔采摘機械。對于目前我國檳榔采摘主要還是依靠人工配合簡單機械作業(yè)來完成的現象，急需解決方案。同時隨時掌握檳榔采摘機械的現狀與發(fā)展趨勢，不斷總結檳榔采摘機械發(fā)展過程中出現的問題以及有用的經驗，研究最適用于我國檳榔產業(yè)的采摘機械，極大地關系到我國果樹業(yè)發(fā)展的機械化以及經濟水平[10]。總之我國檳榔產業(yè)的前進步伐是很緩慢的，我們必須在前進的道路上不斷整合整個產業(yè)的體系，形成一個強大的產業(yè)鏈。相信新一代的檳榔機械不斷改進，同時積極推廣先進技術，相關制度不斷完善，我國的檳榔產業(yè)一定會有一個美好的明天。

參考文獻：

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