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油茶产业发展对油茶果收集装置改进的促进作用

2023-04-08薛晨阳汤晶宇吴立国曲振兴王东寇欣徐克生

林草政策研究 2023年2期

薛晨阳 汤晶宇 吴立国 曲振兴 王东 寇欣 徐克生

摘要:油茶是我國特有的木本油料作物,相关支撑政策的出台为油茶现代化产业体系的构建提供了重要抓手和保障。随着近年来产业规模不断扩大,促使其收集方式也由人工收集向机械收集和自动化收集快速转变。文中总结油茶相关政策、产业的发展现状,及产业快速发展对油茶果收集装置改进的促进作用,梳理了各类油茶果收集装置的特点及不足;在此基础上,提出加强政策性宣传和技术指导、加大研发专业化的油茶果收集设备、鼓励研发机构和生产企业之间的合作等建议,以助力油茶产业高质量发展。

关键词:油茶产业;支持性政策;技术革命;收集装置

中图分类号:S776.0   文献标识码:A   文章编号:2096-9546(2023)02-0057-05

DOI: 10.12344/lczcyj.2023.06.05.0001

薛晨阳,汤晶宇,吴立国,等.油茶产业发展对油茶果收集装置改进的促进作用[J].林草政策研究,2023,3(2):57-60,92.

Promoting Role of Camellia Industry Development in the Improvement of

Its Fruit Collection Devices

Xue Chenyang1 Tang Jingyu1,2,3 Wu Liguo1,2,3 Qu Zhenxing1,2,3

Wang Dong1,2,3 Kou Xin1,2,3 Xu Kesheng1,2,3

(1.Harbin Research Institute of Forestry Machinery, National Forestry and Grassland

Administration, Harbin 150086, Heilongjiang, China;

2.Laboratory of National Forestry and Grassland Administration for Forestry Electromechanical

Engineering, Harbin 150086, Heilongjiang, China;

3.Research Center of National Forestry and Grassland Administration for Forestry Equipment

Technology, Harbin 150086, Heilongjiang, China)

Abstract: As a woody crop endemic to China, Camellia is under the continuous expansion in terms of its development scale in recent years, which has promoted the rapid transformation from manual collection to mechanical collection and automated collection. The introduction of supportive policies is an important step and guarantee for the construction of modern Camellia  industrial system. This paper summarizes the promoting role of the supportive policies in Camellia  industry development after their release, as well as the facilitating role of the rapid Camellia  industry development in the improvement of Camellia  fruit collection device. It concludes that the release of supportive policies facilitates the rapid growth of Camellia  industry, mobilizes the social enthusiasm, and advances the technology development in the fields of including Camellia  cultivation, Camellia  conservation, Camellia  fruit harvesting. On this basis, suggestions are provided to boost policy dissemination and technology guidance, enhance the R & D for the professional Camellia  fruit collection device and encourage cooperation between research organizations and enterprises, with the view to providing references for moving Camellia  industry towards modernization.

Keywords: Camellia oleifera industry; supportive policy; technological revolution; callection devices

油茶(Camellia oleifera Abel)又被称为茶子树,油茶籽的油脂含量高,且其中的营养成分非常丰富,素有“东方的橄榄油”和“长寿油”之称[1]。随着油茶产业的持续发展,预计到2025年,全国油茶种植面积将达到600万hm2,产值达到4 000亿元[2]。为了适应油茶产业的快速发展,市场对机械化的油茶果收集装置的需求越来愈大。目前,国内科研工作者已经设计出多种结构形式的油茶果收集装置,并广泛应用在油茶收集生产过程中,大大提升了生产效率[3],但仍有许多问题需要持续改进。本文将总结油茶产业政策对油茶产业及相关技术装置发展的推动作用,并针对现存问题提出相关建议,以助力油茶产业高质量发展。

1 油茶产业政策引领油茶产业发展

油茶作为我国重要的木本油料经济作物,对于农民致富增收、乡村振兴以及改善山区生态环境都有重要的作用。2008年前,由于缺乏相关政策性文件的指导,油茶产业表现为以家庭为单位的种植模式,规模小、分布零散,难以形成产业体系[4]。2008年以后,油茶产业发展的相关政策和指南不断落地,油茶产业也进入快速发展时期。2008年,在湖南长沙召开全国油茶产业现场会,提出将油茶产业发展上升到国家粮食安全的高度。2009年,国家林业局颁布《全国油茶产业发展规划(2009—2020年)》,明确在规划期间新造油茶林 165.8万hm2,改造低产林 302.08万hm2。2017年,国家林业局印发了《全国油茶主推品种目录》,包含国家审定良种73个、地方审定良种87个。2020年,国家林业和草原局印发《油茶产业发展指南》,对油茶适生区及种植区划、油茶基地建设、油茶产品开发和利用、产业扶持及社会服务等方面作出指导;同年,国家发展改革委员会、国家林业和草原局等10部门联合印发了《关于科学利用林地资源 促进木本粮油和林下经济高质量发展的意见》,明确到2025年新增或改造木本粮油经济林333.33 hm2(5 000万亩),总面积保持在0.20亿hm2(3亿亩)以上,年初级产品产量达2 500万t,木本食用油年产量达250万t。2021年,《中共中央  国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》,提出完善粮食安全责任制,确保粮、棉、油、糖、肉等供给安全,促进木本粮油和林下经济发展。2022年,《中共中央 国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》,明确提出“支持扩大油茶种植面积改造提升低产林”。2023年,国家林业和草原局、国家发展和改革委员会、财政部印发了《加快油茶产业发展三年行动方案(2023—2025年)》,明确2023—2025年完成新增油茶种植127.80万hm2(1 917万亩)、改造低产林85.06万hm2(1 275.9万亩),确保到2025年全国油茶种植面积超过600万hm2(9 000万亩)、茶油产能达到200万t。

随着相关政策的实施,油茶产业快速發展。国家统计局数据显示,截止到2022年全国油茶产业总产值达1 920亿元,油茶种植面积达到459万hm2,油茶油产量90万t,占国内食用植物油产量的8%。此外,随着对油茶油的深度加工研发,形成了以有机食用为主导,以应用于食品、医疗、美容行业的茶油产品为辅助的产业深度发展局面[5]。

2 油茶产业发展促进技术装备的研发

在政策性文件相继出台及油茶产业不断发展的背景下,市场对各种油茶育苗、抚育、采收、脱壳机械装备需求量增大,尤其是针对油茶果收集装备研发领域需求最为紧迫。为此我国下发了专项科研资金,以高校和科研院所为代表的科研机构,开始深入研发油茶种植、养护、采收、脱壳全产业流程的相关技术;特别是填补了我国缺少专业化油茶果收集装备的空白,解决了油茶果采收难的问题[6-8],向实现“机器换人”快速迈进。

2.1 不同形式的油茶果收集装备

随着对油茶资源的不断开发和利用,以人力为主的收集形式已经难以满足当下油茶采收的需要,市场上对油茶机械化收集设备的需求越来越大,但是由于油茶缓坡种植、株行间距小和采收期短等因素的限制,研究适应不同应用场景的油茶果收集装置具有重要的科研价值和现实意义。成熟的机械化油茶果收集装备可以改善当下油茶收集过程中劳动强度大和采收成本高的问题,突破油茶收集设备短缺的发展瓶颈。目前,国内的科研工作者针对不同的油茶果收集使用场景,在国家出台政策和科研基金的补贴下,开发出了不同形式的油茶果收集装备,主要有便携式油茶果收集装置、轻简移动式油茶果收集装置和自动化的油茶果收集装置,缓解了当下油茶果收集装置短缺的问题[9]。

1) 便携式油茶果收集装置。便携式油茶果收集装置结构形式多为倒伞式和折展式,通过人为展开收集帆布的形式来进行收集工作时,收集装置展开将油茶树环抱来实现油茶果的收集。饶洪辉团队[10]设计了一种高度及倾角可调的油茶果收集装置,可根据果数大小和果树高度来适时地调节收集伞位置以便调节缓冲高度,可以使收集伞的伞口保持水平,从而确保果实能顺利地落入收集伞。杜小强团队[11]研发了一种小型侧翼折展式的林果收集装置,该收集装置解决了现有林果收集装置体积庞大、结构复杂的问题,可以适用于小间距种植油茶园中油茶果的收集。朱婵欣[12]设计了一种水果采摘用掉落果实收集装置,通过收集布实现对树下掉落林果的收集,避免果实掉落到地上损坏。便携式油茶果收集装置具有结构简单可靠、设备体积小、可适用的场景多等优点,被广泛应用在地形条件复杂的油茶园中。

2) 轻简移动式油茶果收集装置。轻简移动式油茶果收集装置通常会采用蓄电池或者小型汽油机等其他动力源作为辅助动力,在收集作业时通过辅助动力来帮助收集工作的完成,大大降低体力劳动强度。康地等[13]研制了一种轻简移动式油茶果收集设备,以电机为驱动装置在进行油茶果收集的同时完成对油茶果的分级,整合了油茶果的采后工作,简化了工作流程。张赵杰[14]设计的轻简高效油茶果采收机具,以汽油机为动力源,进行收集作业时,人为控制方向将收集机行驶到树干前,并打开设备的 U 型槽卡住树干,随后展开并形成倒伞型的收集面。黄登昇[15]设计了一种液压驱动式油茶果采收装置,该装置适用于丘陵山区或缓坡地带,通过可变工作间隙的采摘头配合倒伞式的收集器完成对油茶果的收集。以上团队在进行油茶果收集装置设备研发时都通过采用不同的动力形式来辅助油茶果收集作业的开展,同时此类装置具有生产效率高和劳动强度低等特点,是目前广泛使用的一类油茶果收集装置。

3) 自动化的油茶果收集装置。自动化的油茶果收集装置通常为油茶果采收一体机,但是其对工作条件的要求较高,对株、行间距,冠层高度等油茶果生物特性有一定的要求。杜小强团队[16]开发了一种履带式高地隙油茶果振动采收机,采收机采用骑跨式的结构形式,通过骑跨在果树之上,利用拍杆实现对油茶果的采收,收集通过收集板由重力作用汇集到集果箱中,适合宜机化改造的油茶果,其工作效率相较于其他装备具有明显的优势。李立君团队[17]设计了一种环抱式油茶果收获机,采用倒伞式的收集形式,利用提升传送带对被采收油茶果进行集果,节约了人力资源,提升了生产效率。

4) 各类油茶果收集装置特点及比较分析。当下对于油茶果收集装置研发以实际的使用需求为导向,研发装置的适用范围也因此具有一定的限制。便携式油茶果收集装置是针对小规模种植的油茶园或者分布于高坡度地形条件下的油茶,主要的优势是适应性广、设备的通用性高,但是因其不具备辅助动力,收集效率不高。轻简移动式的油茶果收集装置主要适用于规模化种植的油茶产业园,其主要优势在于具有辅助动力系统,降低了劳动强度;主要的工作限制是其对地形的适应能力,油茶的缓坡生长地形对于设备的越障爬坡能力提出了更高的要求。自动化的油茶果收集装置主要适用于标准化种植的高产油茶田,将采摘机具和收集装置整合到一个设备当中,生产效率大大提升,但是对油茶的种植规范程度有较高的要求。

2.2 油茶果收集装备的不足

虽然我国科研工作者在油茶果机械收集设备及油茶果自动化采收设备上取得了一定的成果,但是从整体上看,油茶果收集设备存在装备适应性差、专业化程度低、研发投入少、产品缺乏统一的标准等现实问题,目前亟待解决的主要有以下3个问题:

1) 宜机化技术推广滞后。我国早在2017年就发布了油茶主推品种目录,在油茶选育、栽培和抚育上取得了重要成果;但是仍有很多油茶种植户为了增加产量、增大种植密度,缺乏对规范化和标准化种植的考虑,这对油茶果收集设备的研发带来了很大的困难,也对设备的实际使用造成麻烦。

2) 设备的通用性差。当下对油茶果收集设备的研发主要是以科研院所、大学和部分龙头企业为主,油茶果收集设备研发主要是为了解决目前可用设备短缺的问题。此外,不同地域的油茶生物特性差异大,某一设备往往只是针对于某地区、某品种的油茶进行针对性研发,这就导致研发的油茶果收集设备通用性较差。

3) 产品供给能力不足。目前,市场上存在一些油茶果收集设备,但是由于其未经过市场的长时间验证,农户对于设备的可靠性仍然存在质疑。同时,对于设备的使用、保养以及维修缺乏统一的指导,对设备相关配套设施和技术的研究仍然欠缺。

3 建议

油茶产业近年来快速发展,相关配套支撑性政策不断出台,为油茶产业的发展提供了政策保障。油茶产业进入发展快速道,产量不断提升,相关配套机械设备不断出现。在油茶的种植、抚育、采收和加工整个生产流程中,机械设备的使用率不断提升,油茶果收集设备的研发在相关政策的扶持下发展态势良好。为促进油茶果收集设备研发和保障设备的适用性,提出以下建议:

1) 加强政策性宣传和技术指导,改善以往密植的油茶种植模式,对油茶种植园进行宜机化改造。目前,油茶種植呈现出大规模、专业化的特点,但是仍需加强政策性文件的宣传,引导农户种植产量高、抗性强的油茶品种。加强对油茶标准化和规范化种植的培训,油茶产业园在建立之初不仅要对种植坡度、间距以及冠层修剪方式作出科学的指导,而且要根据油茶果收集设备的需要,预留出足够的设备工作空间,并为大型设备的进场规划好道路以及建立其他相应的配套设施。

2) 加大研发专业化的油茶果收集设备。有针对性地解决油茶果收集装备研发的难点,研发专业化、通用性强的油茶果收集设备。一是加强收集装备对油茶立地条件适应性的研究,特别是怎样适应油茶丘陵山地的生长环境。二是收集装备尽快实现机械化,大幅提高生产效率。三是收集装备更好适应油茶花果同期的生物特性,即在实现对油茶果收集的同时保护花苞。

3) 鼓励研发机构和生产企业之间的合作。研发机构经过多年的技术积累,针对油茶独特的生理特性和采收困难问题开展了多方面的研究,研发产品在采收期也通过实地采收试验,验证了设备的实际工作效能,而生产企业有长时间的生产经验。应强化研发机构与生产企业的合作,一方面可以降低生产成本,另一方面被市场认可的产品可以扩大产能,改变目前油茶果收集装备供应不足的局面。

参考文献

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[12]朱婵欣.一种水果采摘用掉落果实收集装置:CN214282210U[P].2021-09-28.

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