长期以来,芦笋因营养价值高、市场需求稳定,被业内称为高附加值蔬菜作物。
近年来,我国芦笋产业从无到有、由小到大,部分种植与加工技术逐步形成竞争优势,产业链条不断延伸。
但在生产端,采收环节仍以人工为主,采收成本占生产总成本三成以上,成为制约产业扩规模、提效益的关键短板。
问题在于“采收难、采收贵”。
芦笋采收具有明显的时效性和劳动密集特征:采收窗口短、需连续作业,对熟练度要求高;同时,芦笋生长环境多样,露地与设施栽培并存,垄沟结构、植株遮挡、光照变化等因素叠加,导致机械化采收面临识别难、定位难、稳定作业难等挑战。
随着农村劳动力结构变化,劳动力老龄化加剧、季节性用工紧张,以及种植面积扩大带来的集中采收需求,矛盾进一步凸显。
造成上述问题的深层原因,一方面是农业生产场景复杂、标准化程度不高,使得传统机械“按固定轨迹作业”的模式难以适应;另一方面,果蔬类采收需要“看得准、抓得稳、切得快”,涉及高精度感知、实时决策与协同控制等系统能力,技术门槛高、研发周期长。
特别是芦笋对定位精度要求更为苛刻,稍有偏差就可能损伤嫩茎、影响商品性,过去“能走、能割”并不等于“能稳定采、采得好”。
针对产业迫切需求,农业农村部南京农业机械化研究所农业机器人团队联合国内科研力量开展联合攻关,研发出芦笋高速采收机器人,并在四川正式亮相。
该机器人面向复杂农田环境,集成高精度导航、精准视觉识别、多臂高效协同控制等关键技术,芦笋识别准确率达到或超过95%,定位误差控制在1毫米以内,单臂采收时间不超过5秒/根,多臂协同作业效率可达每小时约2500根。
装备可适配露地与设施等多种种植场景,通过模块化设计具备拓展潜力,可为多类果蔬收获提供技术借鉴。
从影响看,这一装备的应用有望在三方面释放效应:其一,直接降低采收用工依赖,缓解季节性“抢工”压力,稳定生产节奏;其二,通过提升采收效率与一致性,减少因采收不及时、损伤率偏高带来的品质波动,提升商品率与市场竞争力;其三,推动生产组织方式向标准化、规模化升级,为育种、栽培、加工、冷链等环节提供更可预期的原料供应,促进全产业链协同提质增效。
对策层面,装备研发只是第一步,产业化落地仍需多方协同推进。
一要加快典型产区适配验证,围绕不同栽培模式、不同垄型参数与管理方式,形成可复制的作业方案与操作规范,提升“好用、耐用、易维护”的工程化水平。
二要完善配套标准与服务体系,推动采收质量评价、作业安全、维护保养等标准化建设,形成覆盖培训、维修、零部件供应的服务网络。
三要加强与农艺的协同优化,通过改良种植密度、垄沟尺寸、田间通道与管理制度,提高机械作业友好度,降低单位作业成本。
四要结合政策与市场机制,探索农机社会化服务、设备租赁、作业托管等模式,降低经营主体一次性投入压力,让先进装备更快进入田间地头。
从前景判断看,农业生产正处在由机械化向智能化跃升的关键阶段,果蔬采收作为“最难啃的硬骨头”,既是技术制高点,也是产业效益的增长点。
芦笋高速采收机器人的推出,体现了我国在农业机器人关键技术上的持续突破。
随着传感器、控制系统与整机可靠性进一步提升,以及在更多区域和作物上的验证扩展,面向多品类、多场景的智能采收装备有望加速落地,推动农业从“靠经验、靠体力”向“靠数据、靠装备”转变,为保障农产品稳定供给、提升农业综合效益提供新支撑。
芦笋高速采收机器人的成功问世,不仅是农业科技创新的重要成果,更是我国农业现代化进程中的关键一步。
这一技术突破充分体现了科技创新对解决农业发展实际问题的重要作用,为推动农业高质量发展、保障国家粮食安全、促进乡村振兴战略实施提供了有力支撑。
面向未来,只有持续加强农业科技创新,才能不断破解制约农业发展的技术瓶颈,推动我国从农业大国向农业强国迈进。