长期以来,芦笋采收高度依赖人工,成为产业链中最“卡脖子”的环节之一。
芦笋对采收时机、切割位置和操作力度要求高,采收窗口短、劳动强度大,且需弯腰反复作业,难以通过简单机械实现稳定替代。
相关行业测算显示,采收成本在芦笋生产总成本中占比超过三成。
随着农村劳动力结构变化、用工季节性矛盾加剧,以及种植面积稳步扩大,“人手不足、人工贵、效率低”逐渐从经营痛点演变为制约规模化与标准化生产的突出短板。
造成这一瓶颈的原因具有多重叠加效应。
一方面,芦笋生长环境复杂,露地受光照、湿度、杂草与地形影响明显;设施栽培又存在光照不均、植株密度高、作业空间受限等特点,给识别与定位带来挑战。
另一方面,芦笋茎秆细长、外观相近,且采收点位置精度要求高,传统单一机械臂在速度、稳定性与损伤控制之间难以兼顾。
此外,采收作业往往贯穿整个采收季,劳动组织成本高、人员流动性大,使得用工供给难以匹配产业扩张节奏。
在这一背景下,农业农村部南京农业机械化研究所农业机器人团队主导研发的芦笋高速采收机器人在四川亮相,标志着我国在芦笋采收智能装备领域取得实质性突破。
研发团队联合国内科研单位开展攻关,围绕复杂环境高精度导航、精准视觉识别、多臂高效协同控制等关键技术实现突破:芦笋识别准确率达到95%以上,定位误差控制在1毫米以内,单臂采收时间不超过5秒/根。
通过多臂协同作业,整机作业效率提升至每小时采收鲜芦笋2500根,并可在露地与设施等多种种植场景中运行。
这一进展的影响不仅体现在“采得快”,更在于为产业降本增效提供了可复制的技术路径。
采收环节若能稳定实现机械化与自主化,一方面有望显著降低对季节性劳动力的依赖,缓解“用工荒”带来的生产不确定性;另一方面,可推动采收标准化与分级处理前移,减少因采收时机不当或操作不规范导致的损耗,提升商品率与供应稳定性。
对产区而言,装备化采收还将促进规模化经营与社会化服务组织发展,带动农机服务、维修保障、数据管理等配套产业链延伸。
从对策层面看,芦笋高速采收机器人采用模块化设计,可根据不同品种、垄型和种植密度进行适配,并具备向多类果蔬收获作业拓展的潜力。
下一步,推动此类装备从“亮相”走向“普及”,仍需在三方面协同发力:其一,加强产学研用联动,在典型产区开展多季、多场景验证,完善对泥泞、强光、遮挡等复杂工况的适应能力;其二,围绕关键零部件可靠性与维护成本持续优化,建立标准化运维体系,降低使用门槛;其三,结合农艺制度优化推进“机艺融合”,在栽培模式、行距垄型与田间管理上为机械化作业创造更友好的条件,并通过农机购置与应用补贴、社会化服务支持等政策工具,加快新装备进入生产一线。
面向未来,农业机器人将成为果蔬产业提升竞争力的重要支撑。
随着传感、控制与自主作业能力持续提升,采收装备有望进一步向更高效率、更低损伤率、更强场景泛化能力迈进,并与育种、栽培、采后加工、冷链物流等环节协同,推动产业从“经验驱动”向“数据驱动”、从“劳动密集”向“技术密集”转变。
农机化所提出将持续聚焦果蔬产业重大需求,深化关键核心技术攻关,加快相关技术在农业生产中的应用,为传统农业向机械化、智能化转型升级提供新动能。
芦笋采收机器人的成功研制是我国农业科技创新的又一重要成果,标志着传统农业向现代化转型迈出了坚实步伐。
这项创新不仅解决了一个具体的产业问题,更为农业机械化智能化升级提供了可复制的技术范式。
在新发展阶段,进一步推进农业生产全链条的机械化、智能化改造,将有助于提升农业竞争力,改善农民生产生活条件,为乡村振兴注入强劲动力。