近些年,机械化的中草药采收技术应用,不仅在一定程度上保证了中草药的产量,对保证中草药的质量也起了很大作用。
机械化有“三好”
首先,使用机械进行采收能够显著提高作业效率,节省人力,降低成本。例如某枸杞鲜果采收机,采摘一亩鲜果只需要7小时左右,效率是人工采摘的6至10倍;再如丹参采挖机,日采收丹参可达20亩,节省劳动力约100人,每亩节约成本达到200元以上。
其次,能够有效减少操作不当造成的损失,保证中药材产量。目前,市场上枸杞鲜果采收机的采净率达到70%~90%,甚至在90%以上。
最为重要的是,能够在一定程度上杜绝人为操作不当对中草药本身造成的毁坏,从而在一定程度上保证中药材的质量。例如甘草,它的根须生长在地面以下45厘米左右,人工刨挖难以掌握力度,而采用大型的甘草采挖机,按照预先设定深度进行深度采挖,可以有效避免损伤甘草根须。
必须“择药而行”
中草药的种类繁多,有的是花、果、籽、壳入药,有的是叶、茎、根、皮入药。目前市场上的中草药采收机械,大体上可以分为针对果实类的、针对叶子类的和针对根须类的。
针对果实类中草药的机械如大枣采收机、核桃采收机、枸杞采收机等。这类采收机多采用机械振动原理制成。例如,某大枣采收机由机架、果树振摇装置和液压控制系统组成,通过操作液压控制系统的液压油缸动作,驱动振动头内置的偏心振动机构,从而使振动头振动,振动头产生的机械振动传递给果树,果实也随之进行加速运动,当惯性力大于果实与果枝的结合力时,果实便会掉落。当然,也有基于其他工作原理制成的果实采收机,如利用棒杆模拟人工敲打果树枝桠制成的采收机等。枸杞类果实较小且柔软,在依据机械振动原理制成的采收机基础上,还需要附带收集装置的设计。此外,还有一种枸杞采收机,基于成熟果实与未成熟果实的果柄力差异较大的特点,利用梳齿梳刷力介于二者之间,通过梳刷工作头与树枝的逆向运动,由梳齿将成熟的果实摘下,不过目前这种采收机市场上并无成型产品。
针对叶子类中草药的采收机械如桑叶采收机等。桑叶采收机一般由手动操作机构、增速机构、开口空心齿轮轴和刀片、接叶蓝等几部分组成。通过一系列带动设计,最后带动开口空心齿轮轴高速旋转,让桑茎插入其空心处并围绕桑茎旋转,安装在开口空心齿轮轴上的两把刀片绕桑茎高速旋转,由刀片把桑茎上的桑叶切落在接叶蓝里。
针对根须类中草药的采收机械如甘草采挖机等。目前较为先进的甘草采挖机与履带式拖拉机配套,通过切割机构、栅条分离机构疏松土壤,将药材根茎与土壤分离,接着由人工完成后续的捡拾、堆积、运输和储藏等。
也不那么完美
各种类型的中草药采收机械都或多或少存在一些局限之处。针对果实类、叶子类的中草药采收机械多数设计为手动装置,仍然需要人工与机器协作运行;而针对根须类的中草药采收机械,国外尚没有专门针对深根药材作物的挖掘机械,国产药材挖掘机的机械性能并不特别理想,而地块小、种植分散等都会对机械化作业造成阻碍。此外,中草药采收的标准《中药材采收操作规程》(Standard·operating·procedure·SOP)中并没有关于机械化作业的相关规定,机械设计参数的确定相对困难。
不过仍旧可以期待,随着技术手段不断发展,中草药采收机械将向着更加仿生、更加智能的方向发展。仿生即模仿生物的形态、结构、控制原理设计制造功能更加集中、效率更高的具有生物特征的机械;智能即采用计算机智能视觉系统,根据中草药性状确定其成熟度,再由计算机控制系统决定是否采收及采收部位。
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