前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇采摘草莓范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
每次提起草莓,總是讓我垂涎三尺。在校園里,總是聽同學們說采草莓多么有趣,吃起來多么美味,更是讓我的心癢癢的。于是,我就常常求母親大人帶我也去體驗一回,今天,我總算能如愿以償了。
來到種著草莓的大棚里,只見里面是一畦畦的,在綠葉叢中能看到一個個紅得快要滴血的草莓。饞得我呀,口水都快流成河啦!我迫不及待地脫掉了自己的外套和馬夾,拿了一個老板遞來的籃子,哼著小曲兒一蹦一跳地進了草莓地。一開始,我先采了一個大大的草莓,向媽媽揮動著我采的第一個草莓,嘴里大聲喊著“媽媽你看,這是我的第一個‘戰利品’,你瞧,多大呀!快給我拍下來!”媽媽急忙取起手機,將畫面定格。一路向前,我只要看到大草莓就擰,也不管它是否有柄,十分用力,為此我毀了好幾個又紅又大的牛奶草莓,心疼不已!后來,熱心的老板走了過來,向我伸出了援手:“小妹妹,你別急,像叔叔這樣,輕輕地轉兩圈,這樣就行了!既不會弄傷草莓,又不會使你的手受傷。”“嗯嗯,我懂了,你看?!蔽伊⒖谈┫律砣?,輕輕地撥動了一個草莓,幾秒鐘后,它就真的乖乖的掉了下來。之后,媽媽又對我說:“妞妞,這種牛奶草莓最好挑小的采,比較好吃?!币宦牶贸远郑腋鼛帕耍€是得小心翼翼地采。不一會兒,籃子里便裝得滿滿當當的,我仍意猶未盡,直到最后,媽媽催我:“寶貝,快來呀,結賬了!”我才慢慢地走出大棚。
結賬時,好心的老板還送了我兩個草莓,更是讓我開心不已。
同學們,要是你們以后也想吃到價格實惠,味道美味的草莓,請來到牌樓鎮,由我帶你們一塊兒去采草莓吧!
火洲春來早 溫室大棚吸引游客體驗采摘樂趣
4月初以來,新疆托克遜縣博斯坦鄉吉各代村農民溫室大棚里的草莓迎來采摘的季節,座座大棚里的草莓酸甜誘人,不少烏魯木齊及周邊縣市的游客或與家人或邀上朋友,走進滿棚春色的草莓大棚,呼吸植物氧吧清新的空氣,體驗采摘的樂趣。
據悉,新疆冬季漫長,當地供暖一般要延續到次年的4月中旬,而吐魯番地區是新疆春天來的最早的地區之一,每年3月份的第一朵杏花就開在這里。近年來,當地依托“新疆第一春”主題開展了多項旅游活動,慢慢積累了人氣,也為當地農民增加了多條通過旅游增收的途徑。
來源:中國新聞網
大連近郊草莓采摘園游客量“爆表”
日前,近郊采摘一日游非常火爆。記者聯系了在網上近郊游報名信息的幾家旅行社得知,目前大連還未進入真正的旅游旺季,但出游報名熱潮已經到來。
旅順水師營、三澗堡等地的近郊采摘火熱,匯美園藝采摘園的草莓采摘在近兩日出現滿員情況?!坝慰腿藬狄呀涍h遠超過我們的接待能力,上周六有四五百人,周日上午就有200人,還有一些旅游團實在沒辦法接待了。 ”負責人張先生表示,今年春季氣溫高,近郊采摘很受歡迎。記者采訪的多家采摘園,也出現了滿員的情況。 草莓采摘園近兩日人滿為患。
來源:《半島晨報 》
河北唐山遷西世杰生態采摘園打造綠色生態農業
2014年4月3日,河北省唐山遷西世杰生態采摘園內,游客自己動手采摘香甜誘人的香瓜。
遷西縣世杰生態采摘園位于遷西縣新莊子鄉新莊子村,農民出身的總經理任志軍放棄了原來的面粉加工業,轉投綠色生態農業。2010年初,在200畝(13.3 公頃)流轉土地上投資600多萬元建設起了生態采摘園,成立了水果專業合作社,并帶動了周邊30多個果蔬棚室和露地水果種植農戶,發展種植面積500多畝(33.3 公頃)。經過幾年發展,已打造成產值近千萬元,產品輻射京津唐的山區生態采摘休閑農業區。
來源:渤海新聞網
草莓采摘園成“開心農場”
微風輕輕吹拂,天氣漸漸變暖,正是踏青采摘的好時候。在天津市楊柳青鎮農業博覽園的草莓種植園內,一顆顆草莓嬌艷欲滴,味美誘人。不少市民也一改以往進超市、市場購買草莓的習慣,紛紛走進種植大棚親自采摘草莓,體驗這種樂趣。
在草莓采摘園,游客每每走進大棚內都迫不及待地開始“嘗鮮兒”,一個個紅得發亮的草莓著實誘人,吃到嘴里香甜可口。不少前來采摘的游客都表示,市場上賣的草莓跟這里的真是沒法比,能吃到這么新鮮的草莓,真是不虛此行?!拔覀兪菑木W上查到這里的,團購來的,比較實惠,在這里既能采摘,又能娛樂,大人孩子都玩兒得特別開心,我們還特意多摘了一些草莓,回去讓朋友們也‘嘗嘗鮮’。”游客李女士高興地說。據了解,從3月初開始, 每天來此采摘的游客都有200多人,到了周末客流量甚至達到千人,草莓園仿佛成了“開心農場”的現實版,大家在這里享受著采摘的樂趣。
來源:《天津日報》
廣西南寧又添一處采摘果蔬農業觀光園
市民又多了一處農業旅游好去處,廣西省南寧市新添一處農業觀光園。2014年4月13日,南寧市綠坤山生態農業園開園,正式接待游客。綠坤山生態農業園位于南寧市興寧區四塘,游客不僅可以四季瓜果采摘,觀賞玫瑰花、油菜花、格?;ǖ染坝^花卉,而且還能參與燒烤、垂釣、動物喂養等休閑項目。
記者在綠坤山生態農業園看到,不少游客提著大袋小袋,正在園區開心采摘。農業觀光園一位工作人員介紹說,從現在開始到“五一”期間,游客來這里,不僅可以采摘圣女果、草莓、辣椒、小青瓜、桑葚等,而且還能采摘到白花菜等各種新鮮野菜。
來源:《南寧晚報》
七十團首座 “伊珠葡萄采摘風情園”破土動工
2014年4月4日,四師七十團九連新建的伊珠葡萄采摘風情園開始正式破土動工。
據了解,位于該團九連的這座新建的伊珠葡萄采摘風情園是該團建設的首座采摘園,其占地167畝(11.1公頃),由該連葡萄合作社成員集資1000余萬元建設的,它集旅游、觀光、采摘、餐飲、娛樂、休閑于一體的葡萄觀光園。預計,整個基建工程將于6月底竣工。
據悉,該采摘園的成功建設將能充分發揮九連的區位優勢和“葡萄連”特色,進一步完善葡萄產業標準體系和葡萄產業鏈。同時該采摘園還能結合該團特有的薰衣草旅游資源、伊珠葡萄酒有限公司,聯合形成集葡萄采摘、酒堡參觀、農家體驗、薰衣草旅游于一體的綜合性旅游特色項目,進而充分帶動全團的餐飲、旅游、交通運輸、農產品產銷一體化的發展格局。
來源:新疆生產建設兵團網
天津新區精品葡萄采摘園開建 明年可來摘“金手指”
漢沽玫瑰香葡萄聞名全國,但提到“金手指”葡萄卻鮮為人知。目前,專門種植“金手指”葡萄的天津濱海新區精品葡萄采摘園,已經在新區楊家泊鎮桃園村開工建設,2015年秋天,市民就能品嘗到這種極品葡萄。
5月3日,第三屆北京農業嘉年華落下帷幕,而其帶來的效應和影響卻并未衰減:來昌平“近郊游”的市民依然不斷……此前的清明節3天假期,超過25.4萬人涌入展館;“五一”小長假,超過8萬人前往參觀。會期期間共接待游客118.8萬人次,園區實現總收入5195.7萬元,較上屆增長48%。帶動周邊草莓觀光采摘收入1.58億元、民俗旅游收入0.93億元,總計實現產值3.03億元。
與往屆相比,本屆活動中的農業變得更加“任性”,與科技結合展現現代農業魅力,與文化創意結合體現綠色農業奧妙,與娛樂結合讓市民感受“好玩的農業”……任性、有趣的農業,也成了百萬市民趕赴這場農業盛會最佳理由。 與往屆相比,本屆活動中的農業變得更加“任性”,與科技結合展現現代農業魅力,與文化創意結合體現綠色農業奧妙,與娛樂結合讓市民感受“好玩的農業”
農業也可以這樣“任性”
農業與嘉年華組合亮相,實現了一二三產業的有機融合。農業嘉年華展示、觀賞、體驗等豐富多彩的農業新業態,將農業一產通過文化與科普的形式帶入休閑農業、創意農業等二三產業,不僅促進了農業生產,帶動了農民致富,而且為城市提供了生態、生活、休閑、教育、科普等多元化的功能空間,展示了都市型現代農業的生產功能、生活功能、生態功能、文化功能。
科技含量高的嘉年華,彰顯了現代農業魅力。無論是新奇特品種,還是高科技種植栽培,以及農業新設備、二維碼食品安全追溯等,依靠科技創新、提升科技含量。本屆嘉年華集中展示了500余種農業新奇特品種,以及100余項農業科技成果,吸引了大量國內外專家、學者前來學習交流。
利用文化創意,嘉年華充分展現了綠色農業奧妙。對于農業文化,農業嘉年華盡可能地把深奧變成通俗,文化創意在本屆活動中展示得淋漓盡致。巧用玉米粒和豆類的天然色彩,粘貼玉米發展史進程,鮮果新姜搭成“江南水鄉”景觀,體現精美的創意,展示農業的生機和綠意,也體現出了中國傳統文化,與中國農業的魅力。
在增加市民參與程度方面,本屆嘉年華也頗下了一番功夫。200項互動體驗活動的趣味性、參與性、互動性,是今年嘉年華的一大特點。市民在參觀的同時,還參與了豐富多彩的互動游戲、購買到可心的農產品。
參加三屆農業嘉年華的博納宏業(北京)文化發展有限公司總經理黃志浩感概道:“農業嘉年華科技含量高、活動創意新,效果很好。為市民提供休閑娛樂的同時,也為企業提供了發展平臺?!睋榻B,今年公司所負責的“金玉糧緣”館,也是公司歷時一年創意打造的樣板工程,不僅得到市民的認可和喜愛,也吸引了眾多企業洽談合作,短短51天中簽下10多個訂單。
“我們的活動超出了普通展會的概念,融合產業、文化、科技、旅游等諸多方面的優勢資源,為市民打造‘農業樂園’、為企業搭建商貿平臺,同時也促進農民的增收。”北京農業嘉年華負責人說,本屆農業嘉年華,更接地氣、吸引人氣、凝聚商氣,成為各產業、各行業互動的平臺。
“昌平草莓”香更濃
草莓是昌平一張重要名片,已舉辦三屆的北京農業嘉年華,均對世界草莓大會留下的展館“遺產”等基礎設施進行了后續利用。
草莓當“主角”,但年年都有新花樣。從草莓天瀑、草莓長廊到今年的草莓3D立體墻,草莓景觀拉進了與市民的距離,貼身就能和草莓合影。除此以外,場館里還采取了全自動搖臂可調節式栽培、帶電栽培技術等10余項草莓栽培新技術。
市民在場館里不僅了解昌平草莓的文化與技術,還通過“草莓票香”活動品嘗到了昌平草莓的美味。購買全價票換20元的草莓采摘券,是第三屆農業嘉年華“草莓票香”推出的優惠活動。據統計,從3月14日至4月12日“草莓票香”活動結束,期間共有17萬游客參與了該項活動。
區別于去年拿草莓券到指定采摘園采摘,今年游客可以在園區“草莓站”憑券換一盒草莓,逛園的同時就能吃到草莓,還可根據采摘信息,到采摘園進行采摘。
新鮮草莓由昌平區的各大草莓合作社向種植戶統一收購,每天配送到園區各站點?!鞍慈ツ甑牧繙蕚涞?,結果供應量還是捉襟見肘,一天往園區共送了1800盒草莓。”北京天潤園草莓專業合作社負責人鄭學軍仍記得開幕當天遇到的緊急情況,草莓的需求量比去年超出了一倍以上,只好又趕緊聯系各草莓園現摘裝盒送到園區,據統計,“草莓票香”活動期間,合作社共向場館運送了46000盒草莓,收入達到了120萬元,比去年多出了22萬元。
農業嘉年華組委會負責人說,送到園區的草莓質量有嚴格要求,要保證“個頭兒均勻、新鮮無破損”,每盒草莓上都貼有追溯信息?!白匪菪畔⑹菫榱吮WC草莓質量,也方便了游客聯系采摘園?!庇X著草莓好吃,游客直接撥通草莓盒上的信息預約。
草莓種植戶楊月珍說,今年從草莓季剛一開始,來的客人就多為去年“草莓票香”的“回頭客”,這些老顧客還帶著“新面孔”來采摘草莓,“回頭客”的隊伍逐漸壯大了。已開展兩屆的“草莓票香”活動,不僅帶動了昌平區的草莓產業,打響了昌平草莓的知名度,更促進了草每種植戶的增收。
農民通過農業嘉年華鼓了口袋,觀念上也得到了轉變,不僅農產品可以賺錢,生產農產品的過程同樣可以盈利。將草莓大棚貼上“森林風”壁紙,種上小白菜、油麥菜供市民采摘。市民在花田野趣中,也獲得了對農業與城市、農業與生活的全新認識。
旅游搭車嘉年華
農業嘉年華的舉辦,不僅惠及了昌平草莓種植戶,促進了農民增收。場館周邊的民俗旅游戶和溫泉企業也同樣受了益。
農業嘉年華舉辦期間,正趕上了第十二屆北京?昌平?小湯山溫泉文化節開幕,結合農業嘉年華,區旅游委也推出了相應的優惠活動。向市民推薦的22條旅游線路優惠套餐中,包括昌平最有名的5大溫泉在內的50家旅游企業,企業均拿出了核心產品和最優惠價格。配合套餐,區旅游委附贈市民價值100萬元的農業嘉年華、溫泉、景區門票。
昌平的“老牌”溫泉企業――九華溫泉主題樂園,也在農業嘉年華期間借勢而為,推出了桃花浴等特色優惠溫泉項目招攬游客。小湯山鎮的“洼里?鄉居樓”,不僅能吃農家飯、采摘水果蔬菜,還可以體驗農事和拓展項目。農業嘉年華開幕后,“洼里?鄉居樓”里游客明顯激增,園區農事體驗、拓展等每天接待8000人,吃飯、住宿每天接待1萬人?!懊磕昃团沃文耆A開幕?!毙芥偼堇?鄉居樓負責人彭福龍說,農業嘉年華期間的客流量在全年中是最高的時期。 由于游客太多,吃飯時間從上午一直延續到晚上7點,中午要翻臺4、5次。
關鍵詞 草莓;品種選擇;培育壯苗;適時移栽;肥水管理
中圖分類號 S668.404+.7 文獻標識碼 B 文章編號 1007-5739(2012)21-0118-01
草莓又名洋莓,品種繁多,有2 000多個品種,常見的有紅顏、春香、蜜寶、章姬、新明星、法蘭地等。其營養豐富,果實柔軟,甘酸爽口,含有多種營養成分,深受人們喜愛,因此種植草莓具有一定的經濟效益和社會效益[1]?,F將草莓高效栽培技術總結如下。
1 品種選擇
在草莓品種選擇上,宜選擇早熟、休眠短、植株抗逆性強、易栽培、高產、耐貯運的優質品種,如明星類品種、哈尼等。
2 培育壯苗
苗床一般可施有機肥45~75 t/hm2,做成1.5 m寬,要求土質細而疏松,床面平整,無雜草,做到濕而不澇、干而不旱,栽時將母株單行定植苗床中間,株與株之間以50~80 cm為宜,每株栽植的深度為苗心莖部與床面平齊。定植后要澆水定根,后期根據苗床土的濕度適量澆水,促使母株早抽葡匐莖,在母株成活后為促其生長可噴施1次濃度為50 mg/L赤霉素。母株抽生葡匐莖時,要及時引壓葡匐莖,將葡匐莖在母株四周均勻擺布,當出現幼葉時,前端可用細土壓住,促進發根,當子苗長滿床面時,要及時去掉多余的葡匐莖,每個母株最好保留5~6個葡匐莖苗;育苗期主要病害為炭疽病,可選用25%使百克乳油1000倍液,或25%咪鮮胺1 000倍液,每隔7 d噴1次,連續用藥2次;9月中下旬即可培育出壯苗[2-3]。
3 適時移栽
9月移栽前可施基肥,并進行深耕整地,達到地平土細的標準;起壟,要求壟上寬為50~60 cm,壟下寬為70~80 cm,壟高為20~25 cm,壟距為20~30 cm,栽前用50%丁草胺3 kg/hm2對水900 kg噴施。移栽時要澆透水,最好選擇陰天或小雨天,盡量避開晴熱天氣,以防曬苗。在含山地區,每壟栽2行,行距為35~45 cm,穴距為25~30 cm,每穴栽2株,平均栽6.3萬穴/hm2左右。
4 肥水管理
首先要施足基肥,施腐熟欄肥60 t/hm2左右、氮磷鉀三元復合肥750 kg/hm2;其次是看苗追肥,共分4個階段:頂花序現蕾期,頂花序果開始膨大期,頂花序果采收前期,頂花序果采收后期;每次可用三元復合肥225~300 kg/hm2或尿素150 kg/hm2進行條施或穴施。水分管理上,應注意不可大水漫灌,可根據土壤含水量采用小水溝濕灌,最好采用膜下滴灌[4]。
5 田間管理
在10月上旬,壟面土壤板結,為增強土壤透氣透水性,應進行松土除草和培土,以促進根系生長;同時進行1次清溝,防止雨天積水。當日平均氣溫下降8 ℃左右時應盡快搭建大棚(氣溫高時棚頂最好加蓋1層防曬網),再覆蓋厚度為0.08 cm聚氯乙烯地膜。在草莓整個生長發育過程中溫度應控制在白天24 ℃左右,晚上8~10 ℃,相對濕度在50%~60%;晴天可采取中午掀腰膜,15:00—16:00覆膜,陰雨天掀開兩頭,以起到降溫、降濕、通風等作用[5]。草莓是以自花授粉結果,為了提高草莓產量和品質首先應及早疏除花序上高級次的無效花和無效果,每個花序保留20個左右;其次是人工授粉,可采取室內放蜂和人工毛筆點授。
6 病蟲害防治
草莓病害主要包括白粉病、灰霉病,蟲害主要包括蚜蟲、白粉虱、螨類。在病蟲害防治上,選用抗病蟲性強的品種和使用脫毒種苗是經濟、有效的防治病蟲害的方法;在草莓生長過程中清除病株、葉、果,并及時進行燒毀或深埋處理。收獲后深耕,利用自然條件,如低溫、太陽紫外線照射等,殺死土壤里部分蟲卵和病菌,減少翌年的病蟲害[6-7]。白粉病應做到早發現早控制,一旦發現有1~2片病葉時及時噴施2%農抗120或30%特富靈可濕性粉劑進行預防,如果遇到連續陰雨天氣,可用百菌清或速克靈煙劑進行熏蒸,同樣能達到防治效果?;颐共〉姆乐螒獜幕ㄐ蚵冻鲩_始,可選50%代森鋅500倍液或75%百菌清600~800倍液噴霧;蚜蟲或白粉虱蟲量達2~3頭/株時,防治蚜蟲可用50%辟蚜霧或50%抗蚜威可濕性粉劑2 000倍液噴1~2次即可,防治白粉虱可用25%撲虱靈可濕性粉劑2 500倍液或2.5%氯氟氰菊酯乳油3 000~4 000倍液噴霧;防治螨類,可用20%雙甲脒乳油1 000~1 500倍液,或甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽乳油2 000~3 000倍液噴霧,一般10 d左右噴1次,噴霧時務必把植株葉背葉面噴勻噴透(以上病蟲害防治在草莓采收前10 d禁止用藥)。
7 適時采收與裝箱儲存
一般在12月上旬開始采摘,采摘標準為草莓表面著色75%以上,每隔1~2 d采摘1次,晴天采摘,采摘的適宜時間為9:00—11:00,不要在露水未干或在雨中采摘,否則所采的草莓容易爛果[8-9]。采摘時動作要輕,手捏果柄,帶柄采下,不要損傷花萼,一旦損傷花萼就造成減產,使草莓容易腐爛,同時破壞了外觀,影響銷售。采收時用的容器一般選擇塑料箱,但不宜太深,內墊海綿或其他軟的襯墊物,采收的工具一定要清潔、衛生、無污染。采摘時將草莓輕輕放入箱內,以免弄壞草莓,擺放時應按同方向排齊,使上層的果柄處于下層果的果間,正常條件下可存放2~3 d時間,最好適時采摘、及時上市。采摘量大不能及時銷售的可采取保鮮冷藏措施。
8 參考文獻
[1] 王靜,張立東.日光溫室草莓栽培技術[J].內蒙古農業科技,2011(2):126,133.
[2] 許杰.草莓脫毒快繁技術研究[J].種業導刊,2007(4):34-35.
[3] 王壯偉,趙密珍,錢亞明.草莓試管苗移栽技術研究[J].江西農業學報,2006,18(1):67-69,79.
[4] 張世英.大果草莓栽培技術[J].河南農業科學,1997(3):23-24.
[5] 苗曉雨,劉海亮,王德亮.日光溫室草莓栽培技術[J].內蒙古農業科技,2010(6):129.
[6] 唐雪峰,劉鳳山.草莓地膜覆蓋高產栽培技術[J].現代化農業,2012(7):32-33.
[7] 才秋穎,鄭忠振,梅琳琳,等.大棚草莓高產栽培技術[J].現代農業科技,2012(4):164.
果蔬采摘是果蔬生產過程中最為耗時、耗力、實效性強的生產環節之一,所需投入的勞動力約占整個生產種植過程的40%~50%。隨著社會發展,特別是工業化發展進程使得農業勞動力逐漸減少,農業勞動力成本逐漸增加。依靠人工勞作的生產形式已不能滿足現代農業發展的需求。依靠機器人、智能化裝備開展農業生產成為現代農業發展的迫切需要,是在農業機械化、自動化基礎上提出的新的要求和發展趨勢。
果蔬采摘機器人是農業機器人的一種,是機器人技術在農業中應用和創新,集中了機械、電子、信息、計算機、農學和生物等多學科領域知識。采摘機器人將在減輕勞動強度,解決勞動力短缺,保障采摘作業的適時性,提高農業生產效率,提高果蔬質量等方面具有巨大的潛力和市場需求。
20世紀60年代,一些研究學者開始嘗試采用機器人技術進行果蔬的收獲,到90年代出現了一個發展的高峰。日本、荷蘭、美國、西班牙等農業發展國家出現了一批果蔬收獲機器人樣機。涉及到的研究對象主要有柑橙、蘋果、番茄、櫻桃、黃瓜、葡萄、甘藍、生菜、馬鈴薯、草莓等。隨著近年的發展,依據采收對象和采收方式的區別,農業采收機器人逐漸呈現3 種不同的發展類型:果樹采收類、大田采收類及設施農業采收類。
由于設施農業具有栽培模式結構化程度高,果蔬采摘頻率高等特點,尤為適合發展機器人化的采摘。同時,設施農業環境下又受到空間相對狹小、密閉的限制,傳統的大型農業機具難以直接改造應用。因此,設施農業采摘機器人從發展之初就形成了以專用的小型化運動平臺以及采用微小型工業機器人為鮮明特點的發展模式。目前,日本、荷蘭、英國等國家相繼開發了番茄、草莓、黃瓜、蘑菇、葡萄等多種果蔬的采摘機器人。
國內外研究現狀
番茄采摘機器人
番茄采摘機器人是研究的較早的一種設施農業采摘機器人。日本的Kondo[1,2]等人20世紀90年代研制的番茄收獲機器人是較為典型樣機。該采摘機器人由移動平臺、機械手、末端執行器、視覺系統和控制部分組成。其中,移動平臺采用四輪結構,可行走于番茄壟間。采摘機械臂采用7自由度的工業機器人。為了減少果實損傷,機械手的末端執行器由兩個帶有橡膠的機械手指和一個氣動吸嘴組成。機器人利用彩色CCD攝像機采集番茄圖像并判別果實是否成熟,然后通過雙目立體視覺定位果實三維信息。對滿足采摘條件的果實,吸嘴把果實吸住后機械手的腕關節轉動把果實擰下。該番茄采摘機器人從識別果實到采摘完成,每個果實約需要15 s,成功率約為70%。但該機器人無法完成避障采摘,因此處于葉莖相對茂密的地方的成熟番茄無法采摘。
中國農業大學李偉等針對現代連棟溫室研制了番茄采摘機器人。如圖1所示,采用溫室內的加溫管道作為導軌,使機器人的導航更為簡約可靠。采摘機械臂采用4自由度的輕型專用機械臂,經雙目立體視覺判別并定位成熟果實后,通過末端氣動式手指加持番茄果柄,在加持的過程中,手指上的刀片完成對果柄的切割。采摘成功率為90%。
草莓采摘機器人
日本的Kondo等[3]2005年前后研制的草莓采摘機器人。如圖2所示,該機器人的果實目標視覺識別系統由3個VGA彩色相機和4個帶有偏正濾光片的鹵素燈組成。兩個相機構成立體視覺獲取草莓的顏色和距離信息。由于草莓的果柄直徑較小,不易被固定的雙目視覺系統檢測到,因此在機械臂末端上安裝了另外一個相機,引導機械手獲取果柄的位置信息。偏正濾光片安裝在攝像機的鏡頭上,用于減少光照在果實表面產生的光暈。試驗表明,采摘成功率75%,每完成一次采摘平均耗時17.9 s。
日本的Hayashi[4]等人設計了另外一款適合夜間作業的草莓采摘機器人。該機器人由3自由度液壓式機械臂、視覺控制單元、末端執行器、果實收集筐及行走單元組成。該機器人的視覺系統同樣由3 個相機構成,不同的是3 個相機平行安裝于機械手上。首先,兩側相機獲取草莓圖像,確定果實位置,然后視覺系統接近采摘目標并停于距離目標280 mm的位置,此時中間相機獲取近景圖像,識別草莓花萼和果柄的傾斜角,確定切割位置。隨后末端執行器氣管口吸住草莓,通過剪刀式手指剪斷果梗,最后機械臂將草莓運送至草莓收集筐上方,對準凹槽位置釋放果實。試驗證明,該機器人視覺系統果梗定位成功率為60%,采收成功率為41.3%,單個草莓采摘耗時11.5 s。
黃瓜采摘機器人
黃瓜采摘機器人方面,較早的有日本的Arima[5,6]等于20世紀90 年代研制了黃瓜采摘機器人。如圖3所示,該機器人主要由視覺傳感器、6 自由度機械臂、末端執行器和移動裝置組成。該機器人在相機前加了850 nm的濾光片,可以根據黃瓜的光譜反射特性來識別黃瓜。同時,末端執行器上裝有果梗檢測傳感器、機械手指和切割器。采摘時由機械手指抓住黃瓜, 果梗檢測傳感器定位到果梗, 然后由切割器將其切斷。采摘成功率約60%。另外,為了便于采摘,黃瓜采用65°的傾斜式栽培,使黃瓜盡量和葉片分離開來。
荷蘭的Henten等[7,8]等研制的黃瓜采摘機器人如圖4所示。該機器人適合對斜拉線模式種植,沒有葉片遮擋干擾的0.8m~1.5m 高度范圍黃瓜進行采摘。該機器人以溫室供熱管道為軌道,行駛速度達0.8 m/s。機器人通過單目相機在不同位置采集850 nm和970 nm黃瓜近紅外圖像形成立體視覺,實現對黃瓜的目標識別和果梗采摘點定位。采摘機械臂采用三菱6自由度工業機械臂,采用夾持方式夾緊果實后,用高壓電極燒斷果梗,有利于防止細菌感染。采摘成功率約80%,單根黃瓜采摘平均耗時45 s。
國內中國農業大學的袁挺等[9,10]2009年研制了國內第一臺黃瓜采摘機器人。如圖5所示,機器人采用履帶式移動底盤和機器視覺導航。目標識別則使用雙目立體視覺,為了更好地區分同為綠色的葉片和果實,加設了830 nm的近紅外帶通濾波。目標識別定位后,由4自由度輕型機械臂帶動雙指式機械手抓持目標,然后由擺動氣缸帶動刀片實現對瓜柄的切割。其中機械手指采用氣動伸縮結構的柔性手指,加持過程平緩,力度柔和,很好地保護了黃瓜表皮。機器人采摘成功率達85%,單根黃瓜采摘耗時28.6 s。
其他采摘機器人
各國的研究者還針對設施農業中其他一些常見的果蔬研究了采摘機器人。如英國的Noble等[11]研制了蘑菇采摘機器人,可自動測量蘑菇的大小、位置,并選擇性地采摘,采摘成功率約為75%。
日本Monta等[12]開發了圖6所示基于激光測距儀的葡萄采摘機器人,采用激光測距的掃描方式獲得葡萄串的空間位置。同時,該機器人更換末端執行器后還可以進行其他的葡萄園管理作業。日本的Hayashi等[13]開發了茄子采摘機器人,采用4 個手指2 個吸嘴抓持茄子果實,試驗采摘成功率為62.5%,工作速度為64. 1 s/個。可惜受成本和效率等方面的影響,這幾類采摘機器人樣機在后來并沒有得到更深入的發展。
存在問題和發展方向
設施農業采摘機器人從出現至今雖然發展了幾十年,但是目前尚缺乏商業化的成熟產品。大部分仍處于研究和樣機階段。采摘機器人直接體現出來的缺點仍比較明顯。其中,最直觀地體現在以下兩個方面:第一,采摘作業效率低:由于大部分的采摘機器人沿用工業機器人的作業模式進行逐個果實采摘,生產節拍低,每個果實的平均采摘耗時動輒幾十秒甚至更長,和人工作業效率難以比較。第二,機器人生產制造成本高:采摘機器人是多種先進技術和設備的集成和創新,這就決定了其自身不菲的價格難于在當前打開格局。
制約農業采摘機器人發展的因素則是多方面的,關鍵的難點在于采摘機器人的發展是直接套用了工業機器人的模式,而采摘機器人和工業機器人面對的作業對象和環境存在著巨大的區別:(1)對象的多態性:受生物多樣性的影響,農產品果蔬個體之間千差萬別,和規格化的工業產品具有明顯的作業差異。(2)環境的結構化程度:工業機器人一般工作在結構化、可控的環境中,而采摘機器人雖然在設施農業中有一定的結構化環境,但是相對而言仍是比較多樣、復雜的環境,比如作業果實對象被作物枝葉的遮擋,環境光照條件不穩定對機器人感知系統的影響等等。(3)末端執行器:果蔬和工業零件相比,對機器人末端執行器最大的挑戰是從原來的“剛性”末端執行器變為“柔性”末端執行器。要求末端執行器能對不同位姿的果蔬實施采摘,同時不對果蔬自身和作物主體造成損傷。
針對以上問題,近年來設施農業采摘機器人的發展除了整機的研制外,某些關鍵技術更是亟待解決,也是將來重點研究的方向。
智能化的果蔬識別定位方法
在非結構環境下對果蔬目標進行準確的識別定位是采摘機器人的關鍵難題和基礎,這包含硬件系統和軟件的圖像、信息處理方法。目前,識別定位方法除了機器視覺之外,還應用到激光和超聲等技術手段。機器視覺從簡單的單目相機到雙目立體視覺,從固定式視覺系統到移動式視覺系統,從被動式視覺系統到主動式視覺系統都得到廣泛的研究。如圖7為單目視覺與激光測距方式相結合的識別定位系統[14];另外還有局部視覺和超聲傳感相結合的識別定位系統[15]。
采摘機械臂與柔性采摘靈巧手
長期以來,采摘機器人多采用傳統的小型工業機械臂,但直接采用工業機械臂經常面臨的是小型化、輕量化和大作業范圍矛盾的尷尬。因此,未來的農業采摘機器人的發展需要有專門化的輕型采摘機械臂。末端執行器上更是面臨更多的挑戰,大部分的成熟果蔬很容易造成機械損傷,而且不同的果蔬有不同的大小、形狀、硬度和抓持位置,幾乎每種類型的果蔬都要設計專門的柔性靈巧手。目前不少學者針對具體的果蔬設計了專門的采摘末端執行器,如圖8所示。
總結
果蔬采摘機器人經過多年的發展,雖然目前尚處于試驗的階段,未能廣泛的普及和商品化,但是大量的研究成果一方面已經展示出這一新興的領域巨大的發展前景,同時也揭示了存在的難點和瓶頸,以及未來的發展方向。在將來的發展中,重點突破復雜環境下的果實目標識別定位、柔性靈巧采摘機械手、適合機器人高效作業的采摘模式以及相應的農藝種植模式等難點,設施農業機器人化的采摘將為現代農業的發展注入新的活力和增長點。
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