论文导读：花椒为芸香科花椒属落叶小乔木或灌木，其果皮和叶中含有大量的芳香成分和精油，是我国传统的八大调味料之一，花椒叶富含香精，不仅是高档食品、化妆品及制皂工业的原料，而且其果皮、果梗、种子及根、茎、叶均可入药，具有温中散寒、燥湿杀虫、行气、镇痛、麻醉等功能，具有广阔的药用价值。其主要缺点是采摘时刺易扎手，速度很慢，工作效率低，高枝果即使搭梯上树也难以采净，故采收率及采净均较低。钢制长柄剪刀，必须双手操作，较笨重，长度不可调整，剪刀头部不能弯曲，可以采摘较高的椒林，对于高林（2.2米以上），还需搭梯上树才能够着，由于剪刀体越长，柄部开合尺寸较大，超过0.5米以后操作极不方便，同样会造成手臂肌肤的扎伤，若搭梯不稳造成摔伤事故就会影响采收安全性。
关键词：花椒，花椒采摘器，采收率，采收安全性，太阳能驱动
引言
花椒为芸香科花椒属落叶小乔木或灌木，其果皮和叶中含有大量的芳香成分和精油，是我国传统的八大调味料之一，花椒叶富含香精，不仅是高档食品、化妆品及制皂工业的原料，而且其果皮、果梗、种子及根、茎、叶均可入药，具有温中散寒、燥湿杀虫、行气、镇痛、麻醉等功能，具有广阔的药用价值。花椒籽油不仅可制高档的食用油，而且是制漆及表面活性剂的主要原料之一。花椒的枝杆又是根雕的极好材料。花椒加工的副产品，既是高密度的添充材料，又可作饲料、肥料等。花椒浑身都是宝，因此，深受国人喜爱，具有较高的经济价值、生态价值和广阔的市场前景，是我国目前经济效益最好的优秀生态经济树种。
花椒原产于我国，亚洲的许多国家先后引种栽培，目前在日本、韩国、朝鲜、印度、马来西亚、尼泊尔、菲律宾等国均有分布，其中以日本和韩国的栽培面积较大，加工技术较领先。我国除了东北和内蒙古地区以外，其他各个地区均有分布，大多数处于散生和野生的状态，喜温凉气候及肥沃湿润的钙质土，多栽于避风向阳处，酸性土、中性土也能生长。花椒繁殖容易，栽种简便、生长快，结果早、结果年限长，栽培条件要求不严，在山坡、河滩、房前屋后等地均可栽培，立地条件相对较差。我国花椒的主产区在四川、陕西、甘肃、河南、河北、山西和山东等省，各个产区的栽培面积均超过13.5万平方公里。由于其经济效益可观，其种植面积正在以每年约30%的速度扩大。
目前对花椒研究较多、应用较广、投入较大的是日本和韩国。日本将花椒作为一种调味料和药用植物进行研究开发，包括有苗木繁殖、优良品系的选择、田间管理、产品开发应用等。韩国一直将花椒作为食用和药用植物，研究范围主要是选育无果穗、果粒大、无刺的优良品系。我国虽然是花椒的原产国，但投入的研究不太多。目前研究的主要方向是围绕花椒优良品种的培育及花椒病害的预防，关于花椒采收、加工方面的研究相对较少。本文针对我国花椒产业链中采收困难的突出环节，分析和探讨目前国内外各种采收方法和采收工具的研发及使用现状，对设计和开发采收效率更高的新型采收工具具有很好的现实指导意义。
1. 国内外花椒采摘方法现状及分析
花椒为单性结实，椒树栽植后第3年开花结果，5年~6年进入盛果期，20年 ~ 25年以后开始衰老，其寿命长达40多年。树冠一般高3 m ~7 m，果实小且成熟后极易崩裂，果穗簇生于较短的果柄上，干、枝均具皮刺，叶柄及小叶也均生有小刺，采收非常困难。影响花椒丰产的主要因素是花芽、叶片和树冠。这些生物学特征也是制约花椒采收、加工的关键因素。目前国内外主要采收方法有以下几种：
（1）化学药剂喷洒法
据国外资料报道，这种方法是将化学药剂喷洒于果实上，使果实与树枝在2天内发生分离，然后人工捡拾果实。此方法的主要优点是高效、方便且避免了花椒果柄、树枝、皮刺扎手等难题，缺点是捡拾工作量太大，捡净率低。遇上雨天，未捡果易生霉、腐烂，严重影响产品品质。另外，未成熟果、叶片也同时脱落，损失较大，严重影响椒树采果后期的光合作用和能量贮存，直接影响来年的产椒量，因此该方法试用了3次后就被禁用。
（2）高枝剪切法
此法是利用普通高枝剪将果实从树枝上剪切下来，掉落在地上，然后人工捡果。此方法较方法1的先进之处是，人工捡拾果穗时，捡果量相对减少，可做到先熟先采，不熟的不采。但因剪刀笨重，操作时剪枝人员工作强度大，生产效率较低，椒树的叶片、花芽也易被剪掉，这是俄罗斯采摘沙棘果实的方法，被我国科研人员改用于花椒采收，该方法在试用中因还需人工捡拾果实，剪刀长度不可调整，更高的枝条还需搭梯上树而使得椒农不够满意。
（3）机械振动法
据韩国资料显示，该法是用一种大型的机械手夹住树枝的基部进行振摇，以此将花椒从椒树上抖落下来，然后人工捡拾。此方法的优点是生产效率高，适用于种植面积大，并有一定的株、行距的椒园。但操作时，机械手会损伤树干，同时抖落掉部分花芽和树叶，对椒种的生长和来年的产量影响较大。我国椒树多分布于干旱贫瘠的山坡和房前屋后，立地条件特殊，大型机械到不了树下，故不适用。
（4）负压虹吸法
此法只适用于较平坦的大型园林，能将产生较强负压的大型动力机械用农用车开进林区，利用吸管对准成熟果枝，将果实吸入储果箱中。其优点是效率高，但同时会将花芽及嫩叶吸掉，影响来年产果量，耗能较大，不适用于我国大部分丘陵、山坡、河滩及房前屋后椒果的采收。
（5）手工采摘法
此方法是目前国内外最主要的采收方法，它可做到先熟的先采，后熟的后采。其主要缺点是采摘时刺易扎手，速度很慢，工作效率低，高枝果即使搭梯上树也难以采净，故采收率及采净均较低。
2. 我国目前常用花椒采摘工具的研究
（1） 普通剪刀
适用于新花椒林即1.5米以下矮林的采收，操作轻巧、方便，但因树枝上有刺，容易扎伤手臂肌肤，采净率高，但劳动效率低，采收人员费时费工，采收成本增高。
（2） 长柄剪刀
钢制长柄剪刀，必须双手操作，较笨重，长度不可调整，剪刀头部不能弯曲，可以采摘较高的椒林，对于高林（2.2米以上），还需搭梯上树才能够着，由于剪刀体越长，柄部开合尺寸较大， 超过0.5米以后操作极不方便，同样会造成手臂肌肤的扎伤，若搭梯不稳造成摔伤事故就会影响采收安全性。
（3） 手套式采摘器
其专利号为：02114519，发明人是陕西省韩城市新城区太史路东段启明花椒研究所闫启全同志，该产品由切摘刀片、操作壳和护手布三部分组成，需要塑胶注塑、冲压、连接成形等工艺流程，部件需要分别制作，再依次将部件安装于膜具之中，最后用塑胶注塑使整体连接成产品。能大幅度提高矮林的花椒采摘工效和花椒质量，但不适用于高林。
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