近日，機電學院苑進教授團隊《Computers and Electronics in Agriculture》在線發表了題為“Design and experiment on mechanized batch harvesting of Shiitake mushrooms”的研究論文。研究生王子諾為該論文的第一作者，苑進教授為該論文的通訊作者。

食用菌生產是棉稈、秸稈等農林廢棄物循環利用的重要轉化渠道，是農業可持續發展的重要模式。香菇是我國栽培最廣泛、產量最多、消費最多的食用菌之一，具有很高營養、藥用和保健價值，被譽為“菇中皇后”。 我國香菇產量年產量高達1200萬噸，占世界總產量的90%以上，產業規模上千億，在國際上擁有絕對話語權。香菇工廠化生產是產業規模化發展的必然趨勢。然而，目前香菇采摘環節仍嚴重依賴大量人工、費時費力、成本高、作業環境高溫高濕不友好，成為香菇工廠化規模化生產的瓶頸環節；另一方面，菌棒栽培的香菇生長密集，采摘作業空間極其有限，且需短時間內完成采摘，機械化采收難度極大，成為香菇產業規模化發展的卡脖子技術。

針對香菇生長密集、采摘易損傷、高速采摘等需求，該研究首創了香菇機械化采摘新模式，并創新設計了一種新型的香菇采收末端執行器（圖1），實現低損傷、高效采摘。通過采摘過程動態過程（圖2）的力學分析和有限元分析，明確了采收過程中末端執行器部件-香菇-菌棒的分離機理，優化了末端執行器的結構設計和作業參數，對提升采摘性能具有重要的理論指導作用。

圖1.香菇采收末端執行器及其工作過程

圖2.批量化香菇采摘單元工作過程

該研究構建了香菇采摘試驗平臺，并進行了試驗室內模擬采摘試驗和香菇生產工廠實地采摘試驗（圖3）。試驗結果驗證了新型機械化采摘模式和末端執行器，可提高采摘效率，具有很強的有效性和可行性，研究團隊以此為基礎設計了適用于香菇生產線的批量采收裝（圖4）備。該技術有望為提高香菇采摘環節的工廠化生產提供了重要核心裝備，為打造食用菌智慧工廠化生產和綠色發展提供了山東農業大學方案，對國際香菇產業發展方向產生重要引領性作用。

圖3.香菇采摘試驗臺

圖4.香菇批次性采收機整機設計圖

該研究得到了山東省重大科技創新工程項目、國家自然科學基金和山東省棉花產業技術體系的資助。

論文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.compag.2023.108593

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波