领域：学术论文 · 应用学科

近年来,在系列助农政策的支持下,我国特色林果的机械化生产技术得到迅速发展。然而,采收作为特色林果生产过程中劳动强度最大的环节,其机械化技术水平偏低已成为制约我国特色林果产业发展的主要问题。为全面了解我国特色林果机械化采收技术的发展现状和存在问题,系统梳理2018—2023年国内外在林果机械化采收领域的相关技术与装备研究,并进行深入分析。目前我国针对林果机械化采收技术的研究大部分停留在理论层面,落地用于实际生产的设备较少,且现有的机械采收设备大多需要人工辅助进行作业,功能相对单一且自动化程度较低。在此基础上提出我国特色林果采收设备应向自动化、智能化以及功能多样化等方向发展的思路,为进一步推动我国特色林果产业的机械化生产奠定基础。
近年来,桑葚、红枣、核桃等特色林果的种植面积生产过程中机械化程度逐渐增加,全过程自动化生产方式成为特色林果生产的发展趋势,其中机械化采收直接关系到特色林果产品的产出质量,是特色林果产业转变发展方式、节本增效、增强国际市场竞争力的重要途径之一[1],大力发展林果业机械化采收对促进我国特色林果产业发展具有重要意义。
林果机械化采收技术在国外已较为成熟,广泛应用于柑橘、樱桃、杏和红枣等林果的采收环节。然而,这些采收设备因其较强的针对性,难以适应我国果园的地形和多样化种植模式。相比之下,我国林果机械化采收技术起步较晚,技术层面尚有诸多不足。因此,研发适合我国林果园机械化作业的采收设备,对于推动我国特色林果产业迈向全程全面机械化生产具有重要意义。
本文基于现有的特色林果机械化采收技术,深入剖析我国林果机械化采收设备在行走、采摘和收获等作业环节中存在的问题,并针对这些问题提出切实可行的解决方案,以满足我国林果收获的实际需求,为我国特色林果机械化生产技术的持续发展提供参考。
1振动式采收
振动采收是我国果园使用最广泛的机械化采收方式之一,其工作原理为:通过振动器直接接触果树,使果树以一定的频率和振幅振动,带动果实产生惯性力,当惯性力大于果实的脱落阻力时,果实掉落,达到采摘果实的目的。振动采摘的工作原理决定了该方式的适用对象为果实较坚硬、对采摘质量要求不高的干果类、坚果类和部分鲜果类林果。
在研发振动采收设备之前,国内外学者通过构建果树模型并进行了深入的分析,研究了果树在受到振动时各部分的响应情况及不同振动位置对果实的损伤情况[2]。基于不同振动位置的采收效果,将林果振动式采收机分为树冠振动式、树枝振摇式(枝条)和树干振动式3种类型。
1.1树冠振动式采收
树冠振动式采收装置通常依靠指拍杆或拨棒插入果树冠层,使用动力装置驱动指拍杆以一定轨迹运动,以带动冠层枝条进行振动,从而达到落果的效果。在国外,树冠振动采收技术发展较为成熟,不仅实现了对一般林果在田间环境下的机械化采收,对于易受损伤的葡萄等浆果脱粒作业亦具备实现可能性。Caprara[3]和Pellenc[4]等通过动力装置驱动指拍杆击打葡萄藤实现葡萄采收,Ioan[5]利用偏心圆盘摇杆机构驱动尼龙弹性杆振摇葡萄藤实现酿酒葡萄采收。在我国,树冠振动技术的作业对象仍以对外观破损要求较低的红枣、核桃等林果为主。为了适应我国新疆红枣的矮化密植种植模式,付威等[6]设计了一种树冠振动式采收机———4ZZ-4自走式红枣收获机,梅松等[7]研究了通过拍打红枣树冠层枝条来实现红枣果实脱落。此外,树冠振动采收方式在核桃、油茶果、柑橘等果树的采收作业中应用广泛,王真真等[8]通过研究驱动拨杆转动来拍打核桃冠层,有效地降低了采收过程中装置对树枝的机械损伤;吴问天[9]、伍德林[10]和杜小强[11]等针对油茶果树的生长特点和果实脱落时的受力情况设计了适合油茶采收的树冠式振动采收装置;蒲应俊[12]根据柑橘树冠形态和果实分布特点设计了一种上、下两段式树冠振动装置,当上、下振动系统的振动频率分别为4.7Hz、4.1Hz时,其采收率和树冠损伤率分别为82.5%、3.9%。已有的树冠振动式采收机具有较高的采收效率和采净率,适合大面积种植的小型林果采收,且选择合适的振动力度和频率进行作业,对果树冠层枝条的损伤较小。树冠振动采收装置对红枣、枸杞等小型林果的采收效果较好[13]。

翻译考点：
考点 1：“国际市场竞争力” 推荐译为 “competitiveness in the international market”
考点 2：“干果类” 推荐译为 “dry fruits”
考点 3：“树冠振动式” 推荐译为 “canopy shaker type”
考点 4：“树枝振摇式” 推荐译为 “branch shaker type”
考点 5：“树干振动式” 推荐译为 “trunk shaker type”
考点 6：“指拍杆” 必须译为 “finger-beating rod”
考点7：“浆果脱粒作业”推荐译为“berry destemming operations”