南瓜自动采收机国内外研究状况综述

南瓜是一种食用价值非常高的蔬菜，而且生命力顽强，其存活能力明显强于其他植物^[1]。我国最早有南瓜种植记载是明朝嘉靖24年(1545年)广州府的《新宁县志》^[2]，而早在1517年葡萄牙远征队已至广州，葡萄牙是东南亚南瓜的主要传播者，所以广东引种南瓜的时间可能更早^[3]。南瓜的营养全面，保健与药用价值较高，除了含有丰富的维生素、果胶、甘露醇、戊聚糖、淀粉、钙、钾、镁、锌、磷等微量元素、氨基酸等外^[4]，还含有葫芦巴碱、胡萝卜素、叶黄素等多种生理活性物质^[5]。南瓜种植给包括黑龙江省林口市、湖北省老河口市等多地的发展带来可观的经济效益，带动了餐饮、运输等行业的发展。而南瓜自动采收机将提高农业劳动效率，极大释放农业潜力，使农民更从容掌握农业生产进程^[6]。

南瓜既可采收嫩瓜,也可采收老熟瓜。早期结的瓜以采嫩瓜为好,可以使往后生长的幼瓜有充足的营养而生长良好。嫩瓜以谢花后10—15天采收为宜。中晚熟种在花谢后35-60天采收充分老熟的瓜^[7]。目前国内外还没有南瓜自动采收机的出现，不过南瓜作为水果的一种，可以类比于其它水果尤其是瓜类水果的自动采收机设计结构。

一、国外采收机研究现状

在发达国家，由于劳动力成本较高和人口老龄化等问题，在水果生产中千方百计地研究利用机械化方式代替人工进行采收作业。然而，到目前为止，真正在生产中使用机械化采收的大多还是其产品以加工为目的的水果和一些不易损伤的水果，如加工成果汁的柑橘、脐橙等。以新鲜产品形式进行销售的水果，基本上还是手工采收或机械辅助采收^[8]。

早在20世纪40年代初，美国、法国、英国等一些西方国家就开始了对水果采摘机械的研究。40年代中期美国开始着手研究振摇式水果采摘机械。50年代中期，出现了用拖拉机来进行驱动的振摇采摘机^[9]。从60年代起，欧美国家以及澳大利亚、日本等国随着劳动力成本的日益上涨，果品收获机械正越来越广泛地应用于多种果品的采收过程中。目前，常用的果品收获机多采用振动方式使果实与植株分离。振动式果品收获机主要分为气力式、连续式、撞击式和接触式4种。同时根据果树激振位置的不同有树干振动式^[10]、树枝振动式^[11]和树冠振动式^[12]。随着升降平台的出现，接着产生了各种动力切割式采摘机械，例如油锯、气动剪，大大提高了采摘效率。芬兰在80年代后开始研制和生产后轮驱动、前轮导向的小浆果采收机械^[13]。日本在90年代开始着手研究陡坡地果园的机械化，研制出了适合在坡度15~30°的地区使用的自走式采摘车^[14]。

二、国内采收机研究现状

国内采收机的研究与应用相比于国外较晚。从20世纪70年代才开始研究，在引进国外采收机的同时，陆续研制成功了机械振动式山楂采果机、气囊式采果器和手持电动采果器等。80年代后，开始研究和制造切割型采摘器，实现使用机械装置进行采摘。接着出现了由微型电机作为动力的切割式采摘器和振摇式采摘器。其中切割式采摘器省时省力，对果实的损伤小。此后有了更多的辅助装置，如液压剪枝升降平台，用来调整工作位置，利于采摘作业。90年代开始，出现了很多简易采摘器。用于采摘苹果、梨、桃等水果的便携式水果分级采摘器的研制改变了过去劳动强度大、水果损伤率高、劳动成本高等缺点，使果农的采摘正确率提高、时间缩短。同时出现了上升高度可达7m的由拖拉机运载的用于采摘水果的升降机。随着果园机械技术的进一步融合，2007年研制出了第一台多功能果园作业机即LG-1型多功能果园作业机^[15]。这是一种集采摘、修剪、喷药、运输、动力发电等多功能的自走式作业机。2009年研制出了适宜单人操作使用的枸杞采摘机^[16]。2010年研制出了4YS-24型红枣收获机^[17]。接着相继出现了模拟手枸杞采摘机，其采摘速度是人工的7~8倍^[18]。拨簧-吸送式沙棘果实采收机，其果实的采净率在90%以上^[19]。4FZ-30型自走式番茄收获机的研制为推动番茄收获机的国产化进程奠定了基础^[20]。我国台湾省为了在坡地果园上实施机械化，省工经营，改良发展了适合坡地作业特性的农机具，研制成功了一种自走式牵引振动采果机。

三、总结

南瓜采收是一项季节性较强和劳动密集型的工作。随着人口老龄化和农村劳动力的逐渐减少，南瓜自动采收机对提高资源利用率和农业生产率、降低劳动强度、提高经济效益具有重要意义。

参考文献：