枸杞屬于茄科枸杞屬,多分支灌木植物,是名貴的藥材與滋補品,也是我國“食藥同源”的功能型特產(chǎn)資源。由于枸杞生長具有“無序花序,連續(xù)花果”的特點,即開花、結(jié)果、成熟同時進行,致使采收工作的難度較大。據(jù)調(diào)查,人工采摘枸杞的效率僅為3―5千克/小時,人工費用高達2300元/畝,約占生產(chǎn)成本的50%以上。
目前,我國枸杞栽培種植面積逐年擴大,收獲季節(jié)“用工荒”問題日益突出,每年盛果期都有大量枸杞因不能及時采摘而爛在地里,故而人工采摘嚴重制約了枸杞產(chǎn)業(yè)高效優(yōu)質(zhì)發(fā)展。因此,加快枸杞采摘機械化步伐,用便捷高效的機械化收獲替代繁重低效的人工采摘,迫在眉睫,刻不容緩。
枸杞種植所屬密植型,種植密度為330棵/畝,行距和株距相對較小,行距一般為1.0―1.5米,藤蔓錯綜復雜,不適于大型采摘機械進地作業(yè)。目前我國的枸杞采摘機以中小型手持式為主,具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、便于攜帶等特點。
1.機械振動式枸杞采摘機
機械振動式枸杞采摘機是目前國內(nèi)市場上的主要機型,以4ZGB-30型便攜式第四代枸杞采摘機為主要代表。機械振動式枸杞采摘機主要由電動機、高頻發(fā)生器、偏心輪、連桿和抓枝器等組成,其工作原理是借助電動機和高頻發(fā)生器使枸杞樹枝發(fā)生震動,從而將果實振動搖落。機械振動式枸杞采摘機根據(jù)枸杞樹體生長特性和結(jié)果習性設(shè)計出了“梳狀”“排齒”采果頭,可保證成熟果實能夠采下而花、青果、葉無損傷;控制系統(tǒng)包括手柄、傳動箱、傳動系統(tǒng)、調(diào)速器等;以蓄電池作為動力源,輕便、易操作,充一次電工作時間可達到20小時以上,可保證全天滿負荷運行;設(shè)計出了兩個“L”接收裝置,對接成“U”形裝置,收集效果好,成本低;采摘效率達到10千克/小時以上,生產(chǎn)效率是人工采摘的5―10倍,采凈率在90%以上,采摘的果實無機械損傷,不會對樹體生長和產(chǎn)量造成影響;獲得4項國家實用新型專利。
2.機械梳刷式枸杞采摘機
機械梳刷式枸杞采摘機目前還處于研發(fā)階段,市場上尚無定型產(chǎn)品。機械梳刷式枸杞采摘機主要由電源、電動機、齒輪箱、梳刷工作頭等組成,其工作原理是利用成熟果實與未成熟果實的差異較大的特點,使梳齒梳刷力介于二者之間,通過梳刷工作頭與樹枝的逆向運動,由梳齒將成熟的果實摘下。
在操作機械梳刷式枸杞采摘機時,先打開電源,將枸杞樹枝夾入兩逆向旋轉(zhuǎn)的梳刷工作頭;再將電動機提供的動力經(jīng)齒輪箱傳動至梳刷工作頭,使其產(chǎn)生逆向旋轉(zhuǎn);當枸杞枝條通過兩梳刷工作頭時,工作頭與其產(chǎn)生相對運動,最后由梳齒將枸杞果實摘下。
國家枸杞工程技術(shù)研究中心試驗表明,機械梳刷式枸杞采摘機的采摘效率要比機械振動式枸杞采摘機的采摘效率高,機械振動式枸杞采摘機采摘的枸杞缺乏收集后續(xù)配套措施,灑落在地面上以后仍然需要人工撿拾。