近日，机电学院苑进教授团队《》在线发表了题为“design and experiment on mechanized batch harvesting of shiitake mushrooms”的研究论文。研究生王子诺为该论文的第一作者，苑进教授为该论文的通讯作者。
食用菌生产是棉秆、秸秆等农林废弃物循环利用的重要转化渠道，是农业可持续发展的重要模式。香菇是我国栽培最广泛、产量最多、消费最多的食用菌之一，具有很高营养、药用和保健价值，被誉为“菇中皇后”。 我国香菇产量年产量高达1200万吨，占世界总产量的90%以上，产业规模上千亿，在国际上拥有绝对话语权。香菇工厂化生产是产业规模化发展的必然趋势。然而，目前香菇采摘环节仍严重依赖大量人工、费时费力、成本高、作业环境高温高湿不友好，成为香菇工厂化规模化生产的瓶颈环节；另一方面，菌棒栽培的香菇生长密集，采摘作业空间极其有限，且需短时间内完成采摘，机械化采收难度极大，成为香菇产业规模化发展的卡脖子技术。
针对香菇生长密集、采摘易损伤、高速采摘等需求，该研究首创了香菇机械化采摘新模式，并创新设计了一种新型的香菇采收末端执行器（图1），实现低损伤、高效采摘。通过采摘过程动态过程（图2）的力学分析和有限元分析，明确了采收过程中末端执行器部件-香菇-菌棒的分离机理，优化了末端执行器的结构设计和作业参数，对提升采摘性能具有重要的理论指导作用。
图1.香菇采收末端执行器及其工作过程
图2.批量化香菇采摘单元工作过程
该研究构建了香菇采摘试验平台，并进行了试验室内模拟采摘试验和香菇生产工厂实地采摘试验（图3）。试验结果验证了新型机械化采摘模式和末端执行器，可提高采摘效率，具有很强的有效性和可行性，研究团队以此为基础设计了适用于香菇生产线的批量采收装（图4）备。该技术有望为提高香菇采摘环节的工厂化生产提供了重要核心装备，为打造食用菌智慧工厂化生产和绿色发展提供了山东农业大学方案，对国际香菇产业发展方向产生重要引领性作用。
图3.香菇采摘试验台
图4.香菇批次性采收机整机设计图
该研究得到了山东省重大科技创新工程项目、国家自然科学基金和山东省棉花产业技术体系的资助。
论文链接： https://doi.org/10.1016/j.compag.2023.108593
编 辑：万 千
审 核：贾 波
