李 旭 杜 錚 王 銳 郭 翔 劉 海 涂建東

(武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北 武漢 430345)

0 引言

荸薺是一種備受人們喜愛的水生蔬菜，是我國荸薺產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的特色產(chǎn)業(yè)之一，廣泛栽培于我國長江流域及其以南各省。但荸薺易種難收，采收作業(yè)的主要困難表現(xiàn)在收獲時間緊、需要勞動力多、勞動作業(yè)強度較大、作業(yè)條件差等方面，主要依靠人工收獲，采收環(huán)節(jié)投入占整個勞動力投入的70%以上。近10年來，一些科研院所開展了荸薺采挖技術(shù)的研究，陜西科技大學(xué)張士璽借鑒水田作業(yè)機械機耕船的水田行走技術(shù)，提出了一種振動旋轉(zhuǎn)式荸薺采收船的設(shè)計方法[1]；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)陳子林設(shè)計出一種旱地荸薺采收機，并用象棋子替代荸薺球莖進行了田間預(yù)試驗[2]；安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所王川等采用農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合的模式，設(shè)計了一種具有階梯式挖掘鏟和帶有噴淋系統(tǒng)的篩選機構(gòu)的新型荸薺收獲機[3]；廣西水力機械研究所有限公司開發(fā)出一種馬蹄收獲機，試制出樣機并開展了多次田間試驗[4]；武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院李旭等采用高頻振動液化原理，設(shè)計了一種無人駕駛分層挖掘式荸薺收獲機[5]。但這些研究大多止于樣機試制試驗，沒能應(yīng)用于市場。目前已見報道應(yīng)用的荸薺采收機械有利用高壓水沖式的挖藕機、江蘇省鎮(zhèn)江市新農(nóng)民馬鎖才發(fā)明的荸薺采集機以及淮安掌聲荸薺農(nóng)用機械有限公司生產(chǎn)的荸薺采收機。這3種機具均需采用高壓水的強烈噴射實現(xiàn)荸薺與泥土的分離，但經(jīng)高壓水沖刷和浸泡后的荸薺比手工收獲的荸薺保存時間短，一般只能收到訂單后再進行采收。

相關(guān)文獻調(diào)研顯示，目前，荸薺采收技術(shù)與裝備的論文產(chǎn)出相對較少，而專利產(chǎn)出相對較高。專利文獻是一種集技術(shù)、經(jīng)濟、法律3種情報為一體的重要文件資料，是該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向的體現(xiàn)[6]。但截至目前，尚無學(xué)者從專利角度對國內(nèi)外荸薺機械采收技術(shù)進行分析和研究。

1 數(shù)據(jù)檢索及加工

Incopat是全球首個面向華語研發(fā)創(chuàng)新人員的專利情報平臺，利用Incopat專利數(shù)據(jù)庫可對全球荸薺采收機械專利進行檢索與分析。2020年3月25日，在Incopat平臺采用“主要著錄信息或說明書”關(guān)鍵詞“water chestnut”+IPC分類號“A01D”為檢索條件對荸薺采收機械相關(guān)專利進行檢索。經(jīng)過Incopat專利數(shù)據(jù)庫檢索并結(jié)合人工判讀去除不符合要求的數(shù)據(jù)，共得到174條檢索結(jié)果，且得到的174條檢索結(jié)果均為中國專利。將這些結(jié)果作為荸薺采收機械專利分析的數(shù)據(jù)集，從申請趨勢、申請人地域分布、申請人類型、法律狀態(tài)、IPC分類號等方面對這些專利進行分析。本文中的“近6年”是指2013-2018年。

2 結(jié)果與分析

2.1 申請趨勢

荸薺采收機械專利申請公開年度趨勢分析結(jié)果如圖1所示，荸薺采收機械專利申請量自2013年開始顯著增多，2013-2018年，專利申請總量為154件，占總量的88.51%，平均每年申請25.7件。因?qū)＠麖奶岢錾暾埖焦_再到被數(shù)據(jù)庫收錄需歷經(jīng)一年半左右，這會導(dǎo)致2018年和2019年的專利申請數(shù)量因不完整而偏少，故申請趨勢分析結(jié)果中2019年的申請數(shù)據(jù)僅作參考。

圖1 荸薺采收機械專利申請趨勢分析

2.2 申請人地域分布

檢索到的174條結(jié)果中，發(fā)明專利占122件，實用新型專利占52件，全都分布在中國。這一方面說明中國重視荸薺采收機械的技術(shù)研發(fā)，在荸薺采收機械領(lǐng)域開展了大量工作，另一方面也說明其他國家不太重視荸薺采收機械的技術(shù)研發(fā)。

我國各省、市荸薺采收機械專利申請量統(tǒng)計結(jié)果如表1所示，排名前5位的安徽、廣西、湖北、江蘇、浙江，申請量總和達到152件，占總量的87.36%，其中排名第1位的安徽省有83件，占總量的47.7%。排名前5位的省市近6年申請量為135件，占總量的77.59%，表明安徽、廣西、湖北、江蘇、浙江是荸薺的主產(chǎn)區(qū)，近6年開展了大量的荸薺采收機械領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)工作。

表1 荸薺采收機械申請人省市分布

2.3 申請人類型

專利申請人按類型可分為個人、企業(yè)、大專院校、科研單位等。荸薺采收機械申請人類型統(tǒng)計結(jié)果如表2所示，結(jié)果表明，檢索到的174件專利中，個人89件，占比51.15%；企業(yè)53件，占比30.46%；大專院校24件，占比13.79%；科研單位7件，占比4.02%；其他1件，占比0.57%。從專利申請人類型來看，荸薺采收機械的研發(fā)以個人和企業(yè)為主，兩者之和達到142件，占比81.61%。

表2 荸薺采收機械申請人類型

2.4 專利的法律狀態(tài)

由表3可知，荸薺采收機械相關(guān)專利法律狀態(tài)主要構(gòu)成為：審中專利53件，占總量的30.46%；有效專利59件，占總量的33.91%；被駁回的專利有10件，撤回及放棄的專利有12件，未按期繳納年費的專利有40件，駁回、撤回、放棄及未按期繳納年費的專利均為失效專利，共計62件，占總量的35.63%。失效專利喪失了專利權(quán)，對所涉及的技術(shù)不再具有約束力，可視為公開技術(shù)。

表3 荸薺采收機械專利法律狀態(tài)構(gòu)成

2.5 申請人排名

為了了解荸薺采收機械領(lǐng)域申請人對專利保護的重視程度和其技術(shù)研發(fā)實力，對該領(lǐng)域重要專利申請人進行了統(tǒng)計分析。荸薺采收機械專利數(shù)量前11位的專利申請人按專利申請數(shù)量大小排名如表4所示，分別為丁年生、安徽鑄星機械制造有限公司、蕪湖樂佳自動化機械有限公司、貴港市嘉特電子科技有限公司、李伊真、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、李偉強、廖煜明、武漢輕工大學(xué)、郭天偉、柳州博實唯汽車科技有限公司。其中，排名第1位的丁年生共申請了41件專利，占總量的23.56%。排名前3位的申請人共申請了67件專利，占總量的38.51%。

表4 荸薺采收機械專利申請人排名

2.6 IPC分類號數(shù)量分布

IPC(國際專利分類)號作為對某一個技術(shù)領(lǐng)域進行現(xiàn)有技術(shù)水平調(diào)研的基礎(chǔ)，為了深入了解荸薺采收機械領(lǐng)域技術(shù)水平及研發(fā)重點，利用IPC(國際專利分類)號來做技術(shù)分類統(tǒng)計分析。荸薺采收機械領(lǐng)域相關(guān)專利排名前10位的IPC分類號如表5所示，排名前5位的IPC小類分別為A01D33/08(專用分類和清潔機構(gòu))、A01D13/00(挖掘機)、A01D33/00(挖掘式收獲機的附件)、A01D31/00(其他挖掘收獲機械)、A01D44/00(水下植物的收獲)。截至2020年3月，這5類專利申請量分別為71、49、41、30、25件(同一專利可能具有若干個IPC分類號)，且目前該領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)主要集中于A01D33/08(專用分類和清潔機構(gòu))，占總量的40.80%，說明這個領(lǐng)域研究較熱門。

2.7 IPC分類號地域分布

荸薺采收機械領(lǐng)域?qū)＠暾埩颗琶?的省份中排在專利IPC分類號前5位的專利數(shù)量如表6所示。IPC分類號地域分布統(tǒng)計結(jié)果顯示，雖然不同省份的荸薺采收機械專利申請數(shù)量不同，但專利技術(shù)均主要集中于A01D33/08(專用分類和清潔機構(gòu))，共70件，占總檢索結(jié)果的40.23%。

表5 荸薺采收機械專利IPC分類號數(shù)量分布

表6 荸薺采收機械專利IPC分類號地域分布

3 小結(jié)

基于Incopat專利數(shù)據(jù)庫，從申請趨勢、申請人地域分布、IPC分類號數(shù)量分布等7個方面對荸薺采收機械專利技術(shù)進行了分析。分析結(jié)果表明，全球僅有中國開展荸薺采收機械技術(shù)研究并申請專利進行知識產(chǎn)權(quán)保護，專利主要為發(fā)明專利和實用新型專利，且我國荸薺采收機械的專利申請量呈逐年上升趨勢。隨著我國荸薺需求的不斷增長和農(nóng)村勞動力不斷向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，為了荸薺產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，廣大荸薺從業(yè)者迫切需要用省力高效、能減輕荸薺采收勞動強度的荸薺采收機械代替人工作業(yè)，荸薺采收機械專利技術(shù)研究可為我國荸薺采收機械技術(shù)研發(fā)提供有益參考。