Механизированный сбор урожая голубики: результаты недавних исследований – EastFruit

По данным Министерства сельского хозяйства США, мировое производство голубики выросло более чем в два раза за последние десять лет, с 439 000 метрических тонн почти до 1,0 миллиона в 2010–2019 годах.  Это привело к нехватке рабочей силы в регионах-производителях. Согласно исследованиям ведущих специалистов в штате Флорида, США, затраты на рабочую силу составляют 60% от общей стоимости производства голубики. Ситуацию еще более усугубила пандемия — найти достаточное количество рабочих стало еще сложнее, что ускорило процесс исследований и разработок технологий механического сбора урожая для рынка свежих продуктов. Производители с нетерпением ждут разработки новых технологий в этой области, поскольку ручной сбор обходится дорого и составляет основную часть их производственных затрат.

Хотя первые эксперименты по механическому сбору голубики были проведены еще в 1950-х годах, в США производители до сих пор не могут конкурировать с ручным сбором по качеству ягод для свежего рынка из-за повреждений ягод и потерь будущего урожая при механическом встряхивании до 30%. Также ягоды, собранные механическим способом, на 25% мягче из-за повреждений при падении с куста, чем собранные вручную, и поэтому их срок хранения сокращается до 7 дней. Основным аргументом в пользу механической уборки голубики являются затраты на «рабочие руки», которые снижаются вдвое.

В этой статье мы сосредоточимся на основных показателях работы комбайна для сбора голубики, основываясь на результатах последних исследований и надеемся, что эта информация поможет читателям EastFruit при выборе системы сбора голубики

1. Механизированный сбор голубики: предварительные результаты в итальянском контексте
2. Сбор урожая южной высокорослой голубики с помощью модифицированного механического комбайна: использование мягких улавливающих поверхностей для минимизации повреждений от ударов

Однако механизированный сбор предполагает не только машину, но и подбор специального сорта для механического сбора голубики таких как Cargo, Optimus, Vireo,  а также определенную схему посадки, которая даст возможность для работы комбайна.

Обычно исследователи не спешат с выводами и педантично описывают все условия, которые могут повлиять на результаты. В большинстве случаев они описывают механизм комбайна и сорт голубики, над которым они работали, как наиболее важные компоненты. Исследования дают представление о том, чего фермерам следует ожидать от механического сбора урожая. Пока комбайны недостаточно развиты, чтобы превзойти или сравняться с результатами ручного сбора урожая, но их эффективность возрастает с новыми открытиями.

Исследовательский документ: Механизированный сбор голубики: предварительные результаты в итальянском контексте

 Одно из последних исследований было проведено учеными Туринского университета в сотрудничестве с компанией Agrifrutta в Пьемонте, крупнейшем районе Италии по выращиванию голубики. Предварительные результаты были опубликованы 27 ноября 2021 года.

Исследование особенно интересно тем, что в нем сравниваются механическая (прототип), полумеханическая (@Easy Harvester) и ручная уборка с учетом стоимости и эффективности уборки, производительности труда, а также рентабельности фермы для каждого типа. Результаты основаны на опыте по уборке голубики сорта «Карго» (Cargo) площадью 4 га в 2018 и 2019 годах.

Прототип механического комбайна, разработанный компанией Wgreen Technology sas, Диано д’Альба, Кунео, Италия

 Прототип представляет собой четырехколесную, четырехмоторную, одностороннюю машину с системой рулевого управления с дистанционным управлением. Он может собирать урожай с двух растений одновременно. Для использования машины необходимы три работника: водитель и два человека для уборки урожая.

Easy Harvester (Harvy200)

Easy Harvester — коммерческий полумеханический комбайн, продаваемый Fine Field. Easy Harvester включает две единицы и может работать с обеих сторон ряда, хотя также можно их разделить. У него четыре колеса, комбайн нужно вручную перемещать от растения к растению. У Easy Harvester нет автоматического встряхивателя, рабочие встряхивают кусты вручную. Для работы машины требуется четыре рабочих — по два рабочих с каждой стороны.

Easy Harvester и прототип продемонстрировали лучшие результаты по снижению трудозатрат и экономии времени по сравнению с ручным сбором урожая. Первый снизил стоимость рабочей силы на 50%, а второй уменьшил затраты времени на гектар на 71,6%. Но у обоих были худшие результаты по потерям урожая по сравнению с ручным сбором урожая. Прототип увеличил потери урожая на 27,4%, а полумеханический комбайн на 16,3%. Исследователи объяснили лучшую производительность полумеханического комбайна тем, что рабочие встряхивали растения вручную, а не машиной. Больший процент урожая был потерян при первом сборе из-за большего процента незрелых плодов на растениях при первом сборе.

В исследовании рекомендуется сочетать полумеханический и ручной сбор урожая, чтобы получить лучшие результаты: ручной сбор при первом сборе, поскольку тогда на растении больше незрелых плодов, и полумеханический сбор урожая при последующих сборах.

Авторы также выделили несколько моментов для улучшения работы Easy Harvester. Включая добавление моторизованной системы, чтобы исключить ее ручное перемещение, и использование более легких материалов в некоторых компонентах, таких как коллекторные коробки, чтобы снизить вес машины и использовать меньше энергии в случае моторизации.

Исследовательский документ: Сбор урожая южной высокорослой голубики с помощью модифицированного механического комбайна: использование мягких улавливающих поверхностей для минимизации повреждений от ударов

Еще одно недавнее исследование, проведенное Министерством сельского хозяйства США в сотрудничестве с Университетом Флориды, было опубликовано 14 июля 2021 года. В исследовании сравнивается процент повреждения собранных вручную ягод с результатами двумя видами механических комбайнов: один с жесткой поверхностью захвата и другой, модифицированный поверхностями с мягким захватом.

Corvan 8000 с жесткой поверхностью

В исследовании использовались механические комбайны Oxbo International с двумя ротационными встряхивателями и горизонтальными ленточными конвейерами, расположенными по обеим сторонам туннеля. Модель Корван 8000 с обычной жесткой поверхностью и модель 8040 с модифицированной, мягкой поверхностью, состоящей из эластомерного полимера. Эксперимент проводился во Флориде в сезон сбора голубики 2019 года на сортах Optimus и Vireo, которые предназначены для механического сбора урожая.

Методика проверки плодов на твердость и помятость: образцы отбирали в день сбора и выдерживали в течение ночи при комнатной температуре (24 ◦C). На следующий день из каждого образца было снято по 25 плодов (разные сорта и способы сбора). Образцы также отбирали после упаковки для оценки условий хранения на 0,7 и 14 день после сбора урожая.

Твердость тестировалась с помощью тестера FirmTech 2, в то время как вмятины оценивались визуально, глядя на половинки ягод, разрезанных в экваториальной плоскости по шкале от 0% до 100%. Плод считался товарным, если вмятин было менее 20%.

Результаты показали, что типы поверхности захвата плодов на механических комбайнах не влияли на твердость ягод, хотя собранная вручную голубика была на 25% тверже по сравнению с ягодами, собранными механическим способом.

Для обоих сортов образцы, собранные вручную, показали от 1% до 4% побитых ягод, в то время как механический сбор показал 16%-40% вмятин, хотя была значительная разница в результатах для мягкой и твердой поверхности. В случае с Optimus мягкая поверхность уменьшила его с 40% до 16%, тогда как Vireo показала только 14% снижение с 40% до 26%.

Но результаты были другими для упакованных ягод. Доля побитых ягод увеличилась до 50% по сравнению со средним показателем 31% до упаковки. Плоды также стали мягче на 7% после 7 дней хранения при 1 ◦С, в то время как твердость плодов ручного сбора не изменилась и только после 14 дней хранения снизилась на 13%.

По результатам исследований авторы рекомендовали продавать ягоды собранные механическим способом в течение одной недели до того, как качество значительно ухудшится.