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技術(shù)自主研發(fā) 效率提高三倍——詳解國(guó)內(nèi)首款菠蘿采收機(jī)
圖為菠蘿收獲機(jī)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),。劉益男攝
菠蘿是我國(guó)重要的熱帶水果之一,,國(guó)內(nèi)種植面積在100萬畝左右,,是廣東,、海南等地的重要支柱性產(chǎn)業(yè),。然而,,近幾年國(guó)內(nèi)菠蘿卻時(shí)常出現(xiàn)大規(guī)模滯銷,。除了受品種結(jié)構(gòu)單一影響外,,生產(chǎn)方式落后,,種植采收人工成本過高,,也是造成農(nóng)民豐產(chǎn)不豐收的主要因素。
一到菠蘿采收季,,在廣東,、海南等地的菠蘿地里便能看到從頭到腳全副武裝的農(nóng)民,背個(gè)大筐,,頂著烈日彎腰采收菠蘿,,再一筐一筐扛到路邊的車上。菠蘿采摘季節(jié)性較強(qiáng),,只有半個(gè)月左右的收獲高峰期,。目前,國(guó)內(nèi)菠蘿采收主要以人工為主,,成本一斤2到3毛錢,,占到整個(gè)菠蘿生產(chǎn)成本的40%,而且采收工人老齡化嚴(yán)重,,用工難找,。
為了解決這一制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題,助力我國(guó)菠蘿產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效,,中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所(以下簡(jiǎn)稱熱科院加工所)從2017年啟動(dòng)菠蘿采收機(jī)械化科研攻關(guān),,重點(diǎn)研發(fā)人工輔助半自動(dòng)機(jī)械化采收平臺(tái),在一定程度上降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,,提高了采摘效率,。今年3月,熱科院加工所食品加工團(tuán)隊(duì)和木薯機(jī)械化團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)的國(guó)內(nèi)首款菠蘿采收機(jī)在廣東徐聞國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園菠蘿種植基地田間采收試驗(yàn)成功,,獲得參與試驗(yàn)各方肯定,。
強(qiáng)勁有力 轉(zhuǎn)場(chǎng)靈活
熱科院加工所食品加工團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、農(nóng)村科技特派員周偉介紹,,國(guó)外菠蘿采收機(jī)技術(shù)較成熟但價(jià)格昂貴,,如美國(guó)36米幅寬菠蘿采收機(jī)單價(jià)達(dá)35萬美元,并且對(duì)使用地塊具有嚴(yán)格要求,,包括:地塊要平整,、按照36米寬帶狀規(guī)范種植,、預(yù)留3.6米寬作業(yè)通道等。我國(guó)菠蘿多種于南方的丘陵地帶,,地塊不平整,,分散種植,有的地塊還有電線桿,,又沒有專門的機(jī)耕道,,因此直接引進(jìn)國(guó)外設(shè)備并不能適應(yīng)我國(guó)菠蘿種植收獲機(jī)械化的需求,必須研發(fā)適合中國(guó)地形特征和生產(chǎn)情況的采收裝備,。
為了全面了解國(guó)際前沿裝備情況,,熱科院專家團(tuán)隊(duì)深入廣東、海南各大菠蘿產(chǎn)區(qū),,了解菠蘿實(shí)際生產(chǎn)中的地形地貌,、地塊大小、行間距,、果型等具體情況,。還專門到美國(guó)都樂公司在菲律賓的菠蘿生產(chǎn)基地實(shí)地考察,多次跟以色列專家交流,,以便全面掌握國(guó)際前沿技術(shù),。
“既方便靈活,又動(dòng)力強(qiáng)勁,。”這是周偉他們確定的研發(fā)方向,,重點(diǎn)從設(shè)備大小、牽引力,、高度與平衡、水果裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)等幾個(gè)核心問題出發(fā),??蒲幸?wù)生產(chǎn)實(shí)際。周偉稱,,第一階段解決機(jī)器在地里的運(yùn)轉(zhuǎn)問題,,怎么做到少壓苗,不拋錨,,且適合復(fù)雜地形,,靈活行進(jìn)。第二階段是解決采收機(jī)上的裝框轉(zhuǎn)運(yùn)問題,,做到速度和質(zhì)量并行,。
經(jīng)過兩年的反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整,熱科院加工所科研團(tuán)隊(duì)確定了這款菠蘿收獲機(jī),,采用橡膠履帶行走系統(tǒng),,配備98千瓦柴油發(fā)動(dòng)機(jī),,采用對(duì)稱雙翼式布置的電動(dòng)傳送帶輸送果實(shí),自帶6.3立方米大容積車廂可裝載菠蘿5噸左右,。周偉稱,,該款菠蘿采收機(jī)底盤離地間隙為80厘米,滿足菠蘿采收不壓果傷苗的要求,;使用橡膠履帶行走,,在菠蘿田間通過性和平衡性好,不怕溝坎和斜坡,,并可雨天軟泥地作業(yè),;機(jī)型整體結(jié)構(gòu)緊湊,總長(zhǎng)度僅5米,,地頭轉(zhuǎn)彎半徑?。徊捎秒妱?dòng)收放,、可快拆式果實(shí)輸送帶,,方便轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)。
同時(shí),,該機(jī)采用人工采摘與機(jī)器輸送配合的方式作業(yè),。作業(yè)時(shí)輸送臂向兩側(cè)展開,延伸幅寬8米,,采摘工人6人配合采收,,隨車前進(jìn),并將采摘的菠蘿放置在傳送帶上,,輸送至車廂,。另車廂上需安排3人,負(fù)責(zé)將輸送至車廂裝果平臺(tái)的菠蘿裝入轉(zhuǎn)運(yùn)框整齊放置在車廂內(nèi),。經(jīng)實(shí)地采收測(cè)算,,周偉告訴記者,一畝菠蘿產(chǎn)出約4噸,,12人工作9小時(shí)左右可采摘約30噸果(不含裝車),,人工采摘的工作效率約每人每小時(shí)0.07畝。菠蘿采收機(jī)每小時(shí)可采摘8-10噸,,配備10人(含機(jī)手),,一小時(shí)可采摘2-2.5畝,即每人每小時(shí)約0.2-0.25畝,,較傳統(tǒng)人工采收提升效率3倍以上,。
此次機(jī)械化采收試驗(yàn),選取了三塊不同類型的果地,專門挑選地形較陡,,地塊不連片的果地,。試驗(yàn)結(jié)果顯示,目前**需要解決的是采摘后的菠蘿果在車上要完成裝框打包后的轉(zhuǎn)運(yùn)問題,。因此,,下階段研究團(tuán)隊(duì)還將著重解決采收機(jī)裝滿后如何直接在田間將裝好的菠蘿轉(zhuǎn)移到卡車上這一難題。
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化還需農(nóng)機(jī)配農(nóng)藝
廣東湛江是我國(guó)菠蘿種植大市,,總面積超過50萬畝,,占到全國(guó)產(chǎn)量的一半。當(dāng)?shù)夭ぬ}種植,,多為3500株一畝,,基本采用平均行株距種植,所以采收時(shí)履帶要壓兩行菠蘿苗,,影響后續(xù)培養(yǎng)側(cè)芽留苗,。農(nóng)戶經(jīng)過測(cè)算,認(rèn)為節(jié)省的人工成本要遠(yuǎn)高于損失的兩行菠蘿苗,,后續(xù)要推行適合機(jī)械化采收的菠蘿標(biāo)準(zhǔn)化種植規(guī)程,,指導(dǎo)農(nóng)戶采用寬窄行種植,合理安排灌溉設(shè)備,,在不減少每畝種植株數(shù)的情況下,,預(yù)留出采收機(jī)行進(jìn)空間。
“農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合才能真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化,。”周偉說,,農(nóng)民永遠(yuǎn)跟著利益走,要讓他們接受新裝備,,改變?cè)蟹N植采收觀念,,一定要讓其看到真金白銀的實(shí)惠才會(huì)做出改變,因此菠蘿機(jī)械化采收機(jī)是從農(nóng)民利益訴求為出發(fā)點(diǎn),。
雖然目前設(shè)備仍有不成熟的地方,,但試驗(yàn)結(jié)束后徐聞縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局多次打電話到熱科院加工所咨詢?cè)O(shè)備什么時(shí)候能夠量產(chǎn),說很多種植戶到局里詢問,。試驗(yàn)當(dāng)天,不少種植大戶特意開車過來參觀,,更有海南種植大戶得知這一消息后,,電話邀請(qǐng)專家到海南做實(shí)地測(cè)試。
記者問到,,是否有必要研發(fā)全自動(dòng)化采收設(shè)備,。周偉解釋稱,菠蘿成熟后果實(shí)不是完全在植株的**頂端,而是部分隱藏在菠蘿蓮座狀葉叢中心,,另外個(gè)頭大小也不一,,很難做到機(jī)械臂采收自動(dòng)采收。因此,,配合人工的半自動(dòng)機(jī)械化采收,,是解決目前產(chǎn)業(yè)困境,推動(dòng)菠蘿產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的**快方式,。
熱科院加工所所長(zhǎng)李積華直言,,菠蘿機(jī)械采收機(jī)只是菠蘿產(chǎn)業(yè)全程機(jī)械化的開端,之所以先做機(jī)械化采收研發(fā),,因?yàn)椴墒帐悄壳翱梢宰屴r(nóng)民**直接看到效果,、得到實(shí)惠的一環(huán),之后再做機(jī)械化種植和產(chǎn)地加工設(shè)備,。“十四五”期間,,熱科院加工所將設(shè)立實(shí)現(xiàn)重要熱帶作物的全程機(jī)械化的科研目標(biāo),以緩解勞動(dòng)力短缺,,穩(wěn)定采收質(zhì)量,,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約人工成本,,推動(dòng)我國(guó)熱作產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效,。
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