枸杞采摘机的适采条件

枸杞采摘机的适采条件
李强;叶力勤;安巍
【摘要】针对宁夏枸杞种植面积不断扩大、枸杞采收困难以及用工紧缺等这些突出问题,枸杞工程技术中心设计开发了一种适合机械采摘枸杞的设备.该设备通过向枸杞树冠传导振动力,使枸杞红果脱落,熟果采净率可以达到75%以上,并能使青果或花的脱落处于较低水平.田间试验表明:机械平均采果效率为20kg/h,是人工的8倍左右,采果质量与手工采果基本一致.为此,对枸杞机械化采收的适采条件做了分析研究,得出其影响因素有果实的成熟度、适宜的季节、机械的功率以及树体形状等.合理规范地使用枸杞采摘机将会提高采摘效率、保证采果质量以及降低采果费用.【期刊名称】《农机化研究》
【年(卷),期】2009(031)006
【总页数】3页(P126-128)
【关键词】枸杞采摘机;振动;成熟度;树形
【作者】李强;叶力勤;安巍
【作者单位】宁夏职业技术学院,银川,750002;宁夏枸杞工程技术研究中心,银川,750002;宁夏枸杞工程技术研究中心,银川,750002
【正文语种】中文
【中图分类】S225.93
0 引言
枸杞是极具宁夏特色的优势产业。

宁夏枸杞的栽培历史已有600多年，其特有的
保健效果深受大众欢迎，属于药食两用果品[1]。

国家“退耕还林”政策推行以来，宁夏枸杞的种植面积不断扩大，由2000年的0.67万hm2扩大到2008年的
3.33万hm2。

现在，全国枸杞的种植面积高达13.33万hm2。

枸杞属于小浆果、间歇性成熟，一直以来都是手工采果，需要大量的采果工。

枸杞成熟正值夏季，劳动时间长，工作强度大。

枸杞采摘时节大人小孩齐上阵，地头工作时间长达13h。

随着种植面积的不断扩大，采果工将会更加紧缺，随之而来的采摘费用也在不断攀升。

经过近两年的调查，采果费用由1.40元/kg增加到2.00元/kg，一般
4.5kg
鲜果可以晒制1kg干果，仅采果费用一项就占到毛收入的30%～35%，所以增产不增收的现象十分突出。

采摘问题成了制约枸杞产业持续发展的“瓶颈”[2]。

为
了解决枸杞采摘这一难题，宁夏农林科学院于2006年开始着手枸杞机械化采收的可行性研究。

经过科研人员近3年的研究，研制出适宜单人操作使用的枸杞采摘机，其采果量为17～26kg/h，是人工的6～11倍，采摘净度高达75%，采果质
量与手工采果基本一致。

枸杞采摘机的研制推广深受广大农户的关注，现将影响
枸杞采摘机工作的因素进行总结。

1 枸杞采摘机的设计原理及组成
1.1 设计原理
宁夏枸杞属于茄科灌木，每年的4月中旬发芽，5月开花，6月下旬果实开始成熟。

枸杞果实呈椭圆形，果体较小，纵径为15mm，横径为10mm。

果实成熟时，果实与萼片之间的结合力呈下降趋势。

枸杞成熟时结合力的趋势如图1所示。

在青
果时，平均结合力为3N，呈下降趋势；到果实八成熟时，结合力仅为0.6N。

此
时果口松动，稍加外力振动，果实与萼片分离，果实脱落。

图1 成熟度与结合力关系图Fig.1 The chart of combine power and maturity degree
采摘机开机工作时将振动力传递到树冠层，振动枝条使成熟果实脱落，而对青果和花的生长不受影响。

枸杞采摘机由采果头、软轴以及电机等3部分组成，如图2
所示。

工作时，电机通过软轴将动力传递给采果头。

采果头产生振动力，采果头与枝条接触，带动枝条振动使熟果脱落。

1.采果头
2.软轴
3.电机图2 枸杞采摘机组成示意图Fig.2 The chart of wolfberry harvest machine
1.2 采果头的设计
采果头采用φ3的不锈钢丝，共有5股20个果齿(果齿排列如图3所示)，每股间
错齿。

考虑到枸杞枝条的层次问题，果齿的长度设计为110mm和70mm，可以
保证采果齿伸入树冠，使所覆盖到的枝条均能受到振动力。

图3 果齿排列图Fig.3 The Arrangement of armature
根据枸杞树冠的大小以及良好的便携性，采果头的采收幅面设计为
250mm×240mm。

采果头的质量控制在300g以下，使用动力为220V。

2 采果试验与结果
2.1 试验基本条件
采果试验在位于银川市东北的宁夏枸杞工程中心种质资源圃进行。

该资源圃的主栽品种是宁杞1号，树龄为10a以上。

枸杞1号在宁夏种植面积占70%以上，其他为大麻叶等。

试验的工作功率范围是300～500W，采收面积为67m2，22棵树，采收时间从6月下旬到7月中旬。

2.2 试验结果
采果机试验结果如表1所示。

表1 机采试验结果Tab.1 Experimental performance results of the machine
测试项目采果量/kg·h-1青果脱落率/%落花率/%采收净度/%实测值(平均
值)20.05575对照2.5332090
3 枸杞机械化采摘的适采条件
3.1 枸杞成熟的自然特性
果实成熟时，果体与萼片之间的结合力呈递减趋势，果实成熟度越高结合力越弱，加以外力振动果实就会与萼片分离，达到采摘目的。

青果的结合力在3N左右，而八成以上成熟的果实结合力在0.6～1N之间。

到夏果末期，果实的结合力更弱，红果的结合力在0.4～0.6N之间。

枸杞采摘机正是利用果实成熟的自然特性设计而成。

3.2 适宜的成熟度
枸杞属于无限花序，开花、结果、成熟同时进行，要使枸杞干制后具有较好的商品性状[3]，一般每隔7d采收一次，枸杞的成熟度均在八成左右。

3.3 最适采收时节
每年从6月下旬枸杞开始成熟，头茬果占全年产量的15%，夏果占70%，7月以后发秋梢，秋果占产量的15%。

7月枸杞进入盛果期，枸杞红满枝头，此时为机械化采收的最佳时节，枸杞成熟量最大，用机械采收对叶片、青果和花的影响也最小。

由于叶片处于生长最旺时期，叶片的极小部分脱落对于其正常生长影响不大。

3.4 适宜的功率
使用枸杞采摘机需要选用合适的功率。

太低时，振动力不足以使成熟果脱落，采收效率和净度低[4-5]；太高时，会造成青果、叶片和花的脱落量增大，也会造成叶片之间摩擦损伤，影响树体正常生长，造成产量损失。

根据笔者3年52次试验，采摘机的使用功率在400～450W较为合适，可以达到75%采收净度。

机采时会有5%左右的青果脱落。

据调查，青果的自然脱落率在33%左右，所以可以视为正常脱落。

3.5 适宜机采的树形
中宁县是著名的枸杞种植区和集散地，种植历史长，管理水平高，当前种植面积0.67万hm2。

中宁的枸杞树保留一个主干，树形呈圆柱状，枝条自然垂下，稠密适度，适合机械采摘。

4 影响鲜果收集的因素
4.1 树的栽植密度
枸杞鲜果采摘后要及时收集，在枸杞种植大县—中宁县均为密植，每667m2栽植330棵树，树行之间间距小，将1 600mm×1 600mm的收集盘放置于树下极为困难，采用简易方式在树行下铺放彩条布也很不方便，需要辅助工较多。

银川与惠农等地则按照3 300株/hm2的栽植密度，树行间距为1.5m，栽植密度适当，在树下放置矩形收集盘或者铺彩条布均可。

4.2 树龄的影响
枸杞树分为幼龄树和成龄树。

幼龄树(0～4a)的树冠冠幅为1 000～1 200mm，成龄树的树冠冠幅在1 200～1 500mm。

幼龄树的树形正在形成，而成龄树树形已经成形，一般是依据成龄树形来设计制作鲜果收集装置。

5 结束语
枸杞机械化采摘研究尚处于一个起步阶段，存在的问题和困难较多。

随着研究工作的持续深入，采摘机的设计将更为合理。

同时，把枸杞园的田间管理及树形修剪结合起来，这样枸杞的采摘效率和质量将会进一步的提高。

【相关文献】
[1] 薛立文，李以暖.枸杞子的营养和保健功能[J].广东微量元素科学，2000(6):1-4.
[2] 赫晓辉.宁夏枸杞产业面临的挑战与发展对策[J].现代商业，2005(1):140-142.
[3] 冯美，张宁，宋长冰.枸杞不同成熟期果实品质研究[J].农业科学研究，2005(1):31-33.
[4] 吐鲁洪，阿依木妮莎，杜英.国外果树振动采收机[J].新疆农机化,2004(3):54-56.
[5] 朱智明.芬兰的小浆果采收机械[J].林业机械，1991(3):50-52.。