四、枸杞鲜果的特点及成熟度确定依据一般情况下,果实成熟过程中不同表形都有与之对应的内部组织结构变化特点,因此,实际生产上,主要依据果实外部特征判断果实成熟状况。成熟果实在感官上表现为颜色鲜红光亮、果体充分膨大、果体丰满有弹性,与果柄结合力显著降低,易于从果柄上脱落、便于采摘等基本特征。
枸杞果实成熟后应立即采摘,因为如果延迟采摘,果实会过熟,导致果内营养物质贮存形式发生转化,可能形成果汁反渗,这会导致油果量增加、果实胀裂枝头,最终形成烂果。此外,采摘难度也会增加甚至无法采摘。
然而,枸杞果实成熟后期进度极快(约1d),确切把握成熟度,进行适时采摘在实际生产中较为困难。因为枸杞是无限生长花序,不仅果实之间的发育进度有差异,而且采摘也需要时间过程。因此,为避免果实过熟形成次品,一般在果实即将完全成熟时,提前开始采摘,也就是通常所说的“八成熟”采摘。这样可以保证果实成熟度合适,减少果实的烂损率,提高采摘效率和果实品质。
第二节鲜果成熟与传统采收
枸杞果实的采收和加工,分为采果,干燥、脱把、分级和包装等5个工序,是枸杞生产过程中极为重要的环节。
一、枸杞成熟期与采摘时期
枸杞鲜果在一年中的成熟期大约有5个月,即从6月中旬到10月上旬。枸杞采摘期与果实成熟期一致。其中,大批量集中成熟在6月中旬至8月上旬,为大量采摘期,生产上称盛果期,其余时间果量相对较少。
枸杞的采摘时期取决于果实的成熟度和成熟量。当果实发育至黄熟期时,果实体积迅速膨大,颜色变为黄红或红色,手感变得软滑,果腔膨大,果肉增厚、变红,口感变得更加甘甜,果蒂变得较松,即已经进入生理成熟期,此时可以进行采摘。在生理成熟期之前或之后采摘都会对果实干燥后的色泽产生不良影响,从而影响果实的质量和商品性。需要注意的是,果实的生理成熟略早于表型成熟,因此生理成熟期对应的表型成熟期为“八成熟”,也是生产上公认的最佳采摘期。
枸杞的采摘期集中在果实大量成熟期,分为两个阶段:第一阶段一般在6月中旬至8月初,约55d,产量占总产量的60%~70%;第二阶段在9月中下旬至10月中下旬,约30d,占总产量30%~40%。枸杞无限生长花序特点决定了其果实成熟的连续性和分散性,但对生产而言,成熟前期和后期(6月上旬和10月下旬后)果实成熟量少,成熟分散,采摘将浪费大量人力,此时期多放弃采摘。枸杞果实的成熟及其数量与光、热、水条件关系密切。枸杞产量形成的重要时期是在6月上中旬至8月初,平均气温为22。7℃,最高气温29。3℃,最低气温16。5℃,这个时期气温高,果实生长快,成熟和采摘周期在5~7d。而秋季产量形成期是在9月下旬,平均气温仅为13。6℃,10月上中旬平均气温为11。0℃,到了这个时候随着气温降低,果实成熟和采摘周期随之延长,有时达半个月左右。光照和水分条件对枸杞果实的成熟也有影响。枸杞成熟期极短,只有2~3d,延迟采果会导致果实烂裂枝头,影响品质和商品性,也给下次采摘带来不便。在果实成熟期,光照充足的晴朗天气有利于果实生理成熟和表面着色。
二、枸杞鲜果采收时间的确定
枸杞成熟期与果枝类型直接相关。在生产中,枸杞果枝按枝龄分为老眼枝和七寸枝。老眼枝是指当年以前生长的果枝,包括二年及以上生果枝;七寸枝是指当年形成的果枝,包括七寸春枝和七寸秋枝。不同果枝的果实成熟时间和产量各不相同。老眼枝果实在6月中旬开始成熟,一般需要15~20d采摘3~4次,产量占总产量的20%~30%;春梢果实成熟期在6月下旬至8月初,需要30~40d,产量占60%~70%。以上两种枝条上的果实会在夏季成熟,因此称为夏果,其果实特点是粒大、肉厚、色深,制成干果实后呈现紫红色。9月以后成熟的果实都是秋梢上的果实,产量占总产量的10%~20%,称为秋果。与夏果相比,秋果果粒较小,果色微黄、果肉较薄,籽粒较多。
三、枸杞鲜果的采收方法
枸杞树枝条稠密细软,叶片嫩脆密集,导致果实间歇性成熟,红绿相间,这为采摘带来了极大困难。尽管近年来在枸杞采摘机的研制上取得了较大进展,但目前仍然沿用人工手采方式进行果实采摘。对于成年枸杞树的单株果枝在200~400条,枝条多、密度大的情况,采摘顺序应该是从上到下,··
从外到内;对于单个果枝来说,采摘顺序应该是从上到下。采摘方法是一手拿起枝条,使果实自然下垂,另一只手选择成熟果实并逐个将其采下。由于人工采果是选择性单果采摘,再加上枝条密集、多刺等影响,使采摘效率很难提高。以宁杞1号为例,在盛果期(果实集中成熟期),每个熟练采果工的采摘量也只有每小时2。2~3。0kg。日均(10h)为25~30kg。
四、枸杞采摘时间与技术要求
枸杞果实属于浆果,自身水分含量高,果实质地柔软,采摘难度大;而枸杞叶片则脆嫩易碎,采摘果实时容易造成叶片脱落或折损。无论是作为药材还是食品,枸杞产品的安全性都是不容忽视的问题。为了确保产品质量、减少损伤,并保证安全性,枸杞采摘时通常遵循“三轻、二净、三不采”的原则。具体而言,“三轻”指轻采、轻拿、轻放;“二净”则是指树上采摘后要清理干净,地上拣净;“三不采”指未成熟果实不采摘,雨天及露水未干燥时不采摘,喷施农药后未到间隔期不采摘。
枸杞果实附着在果柄上,在采摘时手指用力的大小对采摘量和果实质量都有很大影响。用力过小采摘效率低,或者采不下果实;用力过大则果实容易被捏烂。因此在采摘时手指用力一定要适度。此外,每次手里捏的果实数量也不能太多,否则会因为过于拿捏和挤压而使果实组织受伤。另外,果筐中盛放果实也不能太多,以5~7kg为宜,否则果筐底部的果实会因压力过大而受伤成为烂果。因此,在枸杞采摘中必须遵循轻采轻拿、轻放的原则,这样才能保证采摘出的果实质量更好。
在采摘枸杞鲜果时,需要避免过量堆积,轻搬轻放,以免伤及果实,影响质量。在20世纪60年代到70年代,生产上要求枸杞必须带柄采摘,待枸杞制干后再脱去果柄,这是为了避免手指用力过度挤压果实,从而影响果实质量。然而,近年来随着枸杞产量的提高和采摘劳力的极度紧缺,生产中对枸杞采果方式已经无法严格要求。因此,裸果采摘作为一种可提高采摘效率的方式日渐流行,已成为枸杞果实的主流采摘方式。需要注意的是,从果实质量上讲,带柄采摘的干果油果率要低于裸果采摘。这是因为带柄采摘手指不直接接触果实,避免了手指用力过大造成果实挤压和果汁外溢,因而制干果实后的油果率低。相比之下,裸果采摘需手指直接接触果实,松软的果体在受到压力时,就会使组织受伤,引起汁液反渗,从而使制干后油果率增加。但是,由于不同果实成熟状态、果体的耐受力不同以及不同采摘工的手指力度也有差别,很难精确控制采摘力度。
就采摘速度而言,裸果采摘速度明显高于带柄采摘的速度。这是因为裸果采摘是将果实从果柄上摘下,而带柄采摘则是将果实和果柄从叶腋上摘下。在同等成熟条件下,果实与果柄的结合力明显小于果柄与叶腋的结合力。因此,在果实成熟期,果实与果柄的结合力明显降低,果口松动,更易于采摘。但此期果柄与叶腋的结合力降低不明显,采摘较前者费力。因此,裸果采摘不仅用力小,果实易于脱落,且可以多果并采,能提高采果效率。带柄采摘用力大,且只能单果单采,因此采摘效率较低。
五、人工采果面临的突出问题
20世纪80年代之前,宁夏枸杞的种植区域主要集中在中宁和中卫的引黄灌区。当时,农户自种以自采或邻里互助的方式采摘枸杞,由于种植面积小、产量低和农村劳动力的集中等条件,几乎没有采摘压力。然而,自20世纪90年代以来,随着枸杞栽培面积的迅速扩大和高产量品种的应用,鲜果产量大幅度提高,导致枸杞采摘环节面临着越来越大的困难。一方面,枸杞生产因产量迅速增加而使劳动力需求量急剧增加;另一方面,农村劳动力日趋减少,种植与采摘之间的矛盾日益突出。尤其是人工采果效率低下,且采果环境条件艰苦等因素,使原本劳动力就不足的枸杞采摘环节更加困难,劳动力缺口更为突出,且逐年增加。目前,枸杞采摘环节的困难主要表现在以下几个方面。
首先,随着栽培面积的扩大和产量的提高,采摘人员的减少成为制约该产业发展的一个矛盾。20世纪80年代前后,宁夏的枸杞栽培面积不足10万亩,但到了2006年,这一面积已经扩大到了55万亩。仅以面积扩大因素计算产量和采摘工数量,2006年需要的采果人员至少是过去的5。5倍。但实际上,近年来城市化速度加快,大量农业劳动力向城市转移。据粗略调查,枸杞产区的劳动力数量仅为20世纪80年代的12~13。如果将20世纪80年代的采摘劳动力需求视为基本平衡,那么目前需要的采果劳动力数量至少是过去的6~10倍。因此,在产业化发展的背景下,枸杞采果劳动力短缺是该产业发展面临的最突出问题之一。
其次,枸杞产量受到人工采摘效率低下的制约,这一问题主要源于枸杞的生物学特性。由于枸杞枝条细软多刺、果实浆果,体积小而数量多,红绿相间,因此需要根据其成熟状况分次采摘,这增加了采摘难度,制约了采摘效率的提高。据调查,在盛果期每个熟练工的采果量仅为2。2~3。0kgh。日均(10h)采摘量为22~30kg人。而盛期的枸杞亩产量在150~250kg,鲜果750~1250kg,其中盛果期占全年产量的80%,即600~1000kg。仅盛果期(5次),每次平均需要熟练采果人员6~10人,每亩就需要30~50人。这样的人工采摘速度慢效率低、大量占用劳动力,使得劳力不足成为限制枸杞采摘的重要因素之一。
其三,随着枸杞种植业的发展,采摘成本上涨和种植效益下降之间的矛盾愈发突出。由于枸杞产区的劳动力严重短缺,采摘劳动力的组织形式已经从过去的自产自采逐渐演变为职业采摘人员,呈现出商业化趋势。因此,农民们需要探索新的方式来提高产量和效益,以应对采摘成本上涨和种植效益下降之间的矛盾。商业化采摘中,采摘费用的变化是反映采摘难度的重要标志。多年来,采摘费用呈逐年上涨趋势。从2000年前后的每千克0。2元,到2009年每千克2。0~2。2元。近10多年来,枸杞鲜果采摘费用每年以0。1~0。2元的幅度增长,提高了约10倍。当前,枸杞每千克售价为30元而采摘成本已达到每千克10~12元,加上其他农资和管理费用,严重降低了枸杞种植效益。
随着采摘成本的上升,枸杞种植已经变得越来越不可持续。这对于那些依赖枸杞种植为生的农民来说,是一个严重的问题。采摘难度和采摘费用的上升是相互关联的,因为随着果实成熟度的提高,采摘难度也会增加。此外,枸杞种植的管理和维护也需要耗费大量的时间和金钱。因此,为了确保枸杞种植的可持续性,必须采取其他措施来减少采摘成本和提高种植效益。机械化采收方式应运而生。
第三节枸杞机械采收
一、枸杞机械采收的背景和意义
枸杞采摘需要大量的劳动力,这导致了生产成本的增加,降低了种植效益,同时也占用了其他作物管理的时间和劳动力。枸杞采摘环节不仅严重制约了枸杞产业自身的发展,而且影响了农业各产业之间的均衡发展。近年来,各界对于枸杞机械采摘的呼声日益高涨和迫切,枸杞采摘机械的研制也成为一个新的枸杞研究方向。研发和推广采摘机械的目的,是研制一种代替手工采摘的机械设备,从而提高采摘效率、保证采摘质量,缓解枸杞采摘的压力,降低生产成本,提高种植效益,加快枸杞产业化发展步伐,促进农业经济的全面均衡发展,并为早日实现农业现代化贡献力量。
二、枸杞采摘机的研制
(一)枸杞采摘机的国内外研制动态虽然枸杞属植物多达80余种,但仅有中国、韩国等少数国家栽培药用枸杞。韩国虽然栽培面积不大,但由于其工业化程度高、农业人口少、劳动力成本大等原因,导致枸杞采摘成本极高。因此,韩国早在很久以前就开始研制枸杞采摘机。韩国研制了至少两代样机,并在室内模拟采摘。但由于枸杞的生长习性以及种植模式的限制,样机至今无法进入田间实地采摘。
关于枸杞机械采摘研制中是否能够应用机械采果、采摘设备的工作原理等问题,国内外所有研制机构已经基本达成了共识,均认为枸杞果实机械采摘是可行的。在机械研制方面,我国的枸杞采摘机研制方向以小型、便携为目标,并已有多款样机进行前期采摘试验,部分样机已经在进行示范。不过,完全投入生产试验还需要一定的时间。
宁夏农林科学院是国内最早开展枸杞采摘机研制的单位。研制小组针对我国枸杞以农户分散经营为主、果实持续成熟的特点,结合栽培模式综合考虑,将枸杞采果机的研制定位在“小型便携式”的目标上。经过不懈努力,于2006年完成了便携式枸杞采摘机的自主设计,包括样机研制、初步采摘试验以及采摘性能和机械性能的评价。在随后几年中,经过不断改进完善,“便携式枸杞采摘机”逐步成熟,并于2008年进入中试。
(二)枸杞采摘机的工作原理与机型设计1。工作原理
枸杞的机械采摘理论上,可以采用振动、切割、仿生和色别等原理来采摘枸杞果实。综合考虑枸杞果实特点、机械制造成本、工艺难度和经济发展水平等因素,发现振动原理更适合采摘枸杞果实。振动原理可以更好地适应枸杞果实的成熟特点,而且设备造价低廉、制造工艺简单,实用性强。因此振动原理是一种非常优秀的选择。
2。机型设计
枸杞是一种具有特殊生长和成熟特性的植物,同时现有的经营模式、栽培特点、生产水平和经济条件等因素综合影响并决定了枸杞采摘机的设计与研制。因此,需要设计并研制出小型、轻便的枸杞采摘设备,以符合枸杞生长特点和成熟特性,并且适应当前我国农村经济发展水平和农户的经济条件。这样的设备能够更好地满足农民对枸杞采摘的需求,同时也能够促进枸杞种植业的发展。