Как собирают яблоки в промышленных масштабах

Обновлено: 18.09.2024

Собирать урожай в российских садах будут роботы

По заявлению создателей, устройство превосходит отечественные и зарубежные конкурирующие разработки по показателям точности и эффективности работы. Продавать роботов планируют многократно дешевле иностранных аналогов.

Пилотные испытания разработки запланированы на весну 2021 г. В дальнейшем создатели намерены вывести продукт на рынки Европы, а также адаптировать его к сбору урожая других сельскохозяйственных культур.

Внедрение новинки с первого года позволит на 30% увеличить доходы хозяйств за счет сокращения недобора урожая, а также решить проблему нехватки человеческих ресурсов, считает специалист.

Как это работает

Отечественная новинка, как рассказали CNews ее создатели, предназначена для работы в интенсивных садах (в которых фруктовые деревья высажены с высокой плотностью) с высотой крон 1,5–2 м.

Робот собирает плоды, начиная с верхнего яруса, при помощи манипуляторов, оснащенных захватами. В среднем на убор одного плода, по оценке разработчиков, у робота уходит 10 секунд. Таким образом, за час одно такое устройство может собрать до 288 килограмм фруктов.

За разработку захватов в проекте отвечали специалисты отдела интеллектуализации, автоматизации и роботизации ФНАЦ ВИМ.

Функция поиска плодов на фруктовом дереве возложена на искусственный интеллект, в основе модели которого лежит нейросеть. Нейросетевой алгоритм машины, по данным разработчиков, может обнаруживать свыше 97% и обеспечивать сбор до 90% всех плодов на дереве. При этом доля ошибок системы, когда она принимает фоновый объект за яблоко, составляет 3,5%. Данные показатели, как утверждают создатели робота, значительно превышают эффективность иных роботов – сборщиков плодов: известные прототипы обнаруживают в среднем 85% плодов, а собирают 75%.

Уборка плодов осуществляется с помощью маниупулятора. Искусственный интеллект помогает распознавать плоды и степень их спелости

Нейросети, напомним, – это одно из направлений искусственного интеллекта, целью которого является моделирование аналитических механизмов, характерных для мозга человека. К задачам, которые обычно решаются с помощью нейросетей относятся классификация, предсказание и распознавание.

Что дальше

Весной 2021 г. должны состояться пилотные испытания в крупных яблоневых садах России. В планах у создателей робота – вывод изделия на европейский рынок.

В будущем планируется разработать аналогичные алгоритмы для сбора урожая груш и томатов. Кроме того, рассматривается возможность использования устройства для мониторинга урожайности и распознавания основных болезней культур.

Цена робота, по словам его создателей, в среднем в семь раз ниже, чем у зарубежных аналогов. Окупаемость для европейских хозяйств составит около года. Российским садоводам обещают специальные ценовые предложения.

Цифровизация сельского хозяйства в России

При помощи отечественных роботизированных технологий уборки урожая на базе искусственного интеллекта было собрано 590 тыс. тонн на 130 тыс. га зерновых культур (пшеница, соя, ячмень, овес, сорго, гречиха и пр.), а также порядка 130 тыс. тонн на 30 тыс. га рядковых и валковых культур (кукуруза, подсолнечник и пр.) в Калининградской, Калужской, Курской, Белгородской, Тамбовской, Пензенской, Ростовской, Томской, Курганской областях, Краснодарском, Красноярском и Ставропольском краях.

В ближайшие три года каждый десятый комбайн в России может стать беспилотным, считают в Cognitive Pilot.

Завершающий этап выращивания овощных и фруктовых культур – сбор урожая. Начинающие садоводы часто интересуются, как собирать яблоки с высоких растений так, чтобы не повредить ветки, и увеличить сроки хранения плодов.

Правила сбора яблок

Осенний урожай яблок, как правило, используют для употребления в холодное время года, поэтому они должны быть лежкими. Очень важно определить сроки сбора: недоспелые экземпляры не успевают накопить необходимое количество микроэлементов, а переспелые непригодны для длительного хранения, сразу начинают портиться.

Сначала с земли вокруг яблони собирают все ранее опавшие плоды. Это избавляет участок от больных, червивых и некачественных плодов, выступающих источниками распространения заражений.
Срывать урожай нужно с нижних веток, постепенно переходя к расположенным выше.
Для более продолжительного хранения яблоки снимают вместе с плодоножкой.
Летние сорта фруктов, которые будут использовать для изготовления повидла, варенья и соков обрывать следует в состоянии технической зрелости, слегка недозревшими. Зимние сорта убирают как можно позже, но до момента первых заморозков.
Сразу при срывании садовод должен проводить первичную сортировку плодов, отбраковывая все деформированные и червивые экземпляры в отдельное ведро.
Хранят осенние плоды при стабильной прохладной температуре, в проветриваемых контейнерах.

Использование готовых плодосъемников

С низкорослых и карликовых яблонь собрать урожай не составит труда. Однако фруктовые деревья бывают и высокие, с внушительными размерами, а самые качественные плоды размещаются на их верхушках.

Чтобы не повредить ветки и не причинить дереву вреда, садоводами были изобретены специальные устройства, – плодосъемники, которые намного облегчают процесс сбора.

Их можно приобрести в садоводческих магазинах уже готовыми или смастерить самостоятельно. В промышленных масштабах для этого используют комбайны.

Собиратель фруктов должен отвечать следующим требованиям:

прочно удерживать фрукты;
обладать достаточной высотой;
при сборе не травмировать плоды;
быть удобным в процессе использования.

Пластмассовый тюльпан

Материал, из которого изготовлен сборщик – пластмасса повышенной прочности. Конструкция состоит из 2-х частей:

стакана с закругленными лепестками;
длинной ручки.

Процедура сбора яблок “тюльпаном” выглядит следующим образом: фрукт, попадает в стакан, а его плодоножка в это время размещается между лепестками емкости. Чтобы сорвать плод достаточно прокрутить плодосъемник в любую сторону.

Цанговые плодосъемники (проволочные)

Конструкция съемника изготовлена из проволоки, пластиковой трубы и лески. Первая закреплена на конце телескопической ручки, края ее загнуты в кольца, через которые продета леска, с ее помощью механизм приводится в действие.

Яблоко, после попадания в центр плодосборника фиксируют, потянув за концы лески. Чтобы отделить плод от ветки садовод должен покрутить приспособление.

Плодосъемник с захватом

Приспособление такого типа подходит для сбора яблок мелких фруктов. Они захватываются специальными деталями, выполненными из пластмассы, которые похожи на трехпалую руку.

Телескопическая ручка оснащена рычагом, при нажатии на нее механизм приводится в действие, и яблоко оказывается в полости плодосборника. После этого остается лишь сорвать плод с ветки.

Часто при использовании способа с захватом повреждается зеленая масса дерева.

Мешковидные плодосборники

Данное устройство выгодно тем, что с его помощью можно снимать сразу несколько плодов подряд.

Согласно описанию, на круглой форме с острыми, жестяными лепестками, которые выполняют функции ножа, крепится небольшой мешок.

После среза плод попадает в плодосборник, не повреждаясь при этом. Ручка-держатель также фиксируется к стакану, должна быть удобной, и иметь достаточную длину.

Самодельные плодосъемники

Правильно собранные яблоки хорошо хранятся

Не обязательно для сбора урожая приобретать готовое приспособление, устройство легко можно смастерить самостоятельно, своими руками, из подручных материалов.

Это бюджетный вариант, он не требует наличия у садовода особых навыков или знаний. Достаточно ознакомиться со схемой конструкции, и запастись необходимыми инструментами.

Плодосъемник из пластиковой бутылки

Простой и доступный самодельный механизм, создать который сможет даже новичок. Для этого понадобятся такие инструменты и материалы:

пластиковая емкость, объемом 2-2,5 л;
длинная палка будет выполнять функции держателя;
проволока или крепкая бичевка.

Бутылку разрезают на 2 части. Использоваться будет часть с горловиной.
На линии разреза делают щель клиновидной формы, которая поможет отделять плодоножку фрукта от ветки.
К горлышку с помощью бичевки или проволоки надежно прикрепляют палку необходимой длины.

Плодосъемник из пластиковой трубы

Данное устройство для сбора яблок похоже на цанговую конструкцию, и приводится в действие по тому же принципу. Для изготовления понадобится:

пластиковая бутылка емкостью 2,5 л;
леска;
длинный полый шест (труба).

Пошаговая инструкция

К горлышку при помощи подручных материалов крепят держатель.
Посредине вырезают круглое отверстие, превышающее в диаметре размеры фруктов.
В круге, острой частью в направлении к горлышку делаю конусообразный надрез.
У бутылки отрезают дно, и формируют с этой же стороны по краям своеобразные лепестки, в каждом необходимо проделать по 2 отверстия.
Конец лески продевают через горлышко, после ведут через каждую дырочку и выводят наружу снова через горловину.
К послдней прочно крепят полую палку или трубу, через которую протягивают 2 конца.
Поместив фрукт в полость контейнера, садовод должен потянуть за края лески, лепестки при этом сомкнуться, и не позволят плоду выпасть из своеобразной кошелки. Чтобы отделить яблоко от ветки необходимо прокрутить ручку приспособления в любую сторону.

Плодосъемник из консервной банки

Даже старая консервная банка может пригодиться в хозяйстве и удивить своими полезными качествами. Для изготовления плодосъемника потребуются:

старая консервная банка емкостью 1 л;
садовые шпильки прямоугольной формы;
толстая леска или прочный шнур;
полый держатель необходимой длины;
мешок или сетка.

Пошаговая инструкция

Банку обрезают в виде замкнутого кольца.
С одной стороны на ней закрепляют шпильки в форме клетки, их верхние края загибают в виде колец, сквозь них протягивают леску.
Концы протягивают через держатель к его ручке.
С другой стороны кольца фиксируют матерчатый мешок, в который будут проникать плоды.
После попадания яблока в клетку, леску стягивают, а сниматель с захватом аккуратно тянут вниз или вбок. Плод с плодоножкой попадают в мешок, не повреждаясь при этом.

Определение спелости яблок

Сроки сбора фруктов на даче зависят от сорта культуры, температуры и влажности воздуха в определенных регионах, качества ухода за растением, и наступают в октябре — ноябре.

Определяют степень зрелости яблок несколькими способами.

Обильная падалица. Если садовод наблюдает массовое опадение, среди которых есть много крупных плодов, фрукты можно собирать;
При несильном надавливании пальцем на поверхность вмятина сразу исчезает – яблоки еще не созрели; если шкура лопнула и разошлась – переспели; углубление сохраняет форму – свидетельствует об необходимости начала сбора.
Внешний вид. Зрелый осенний фрукт имеет ровный цвет, без вкраплений и потемнений. Мякоть кремовая , приятная на вкус. Семечки в стадии зрелости приобретают равномерный коричневый окрас.
Химический способ. Для его проведения необходимо приготовить раствор из воды, йода и йодистого калия. Каплю жидкости помещают на яблочный срез. В незрелых плодах большое количество крахмала, который сразу вступает в реакцию с раствором, и поверхность плода синеет. Насыщенный желтый цвет свидетельствует о том факте, что урожай перезрел. Идеальный вариант – капля имеет желтую середину, с синей каемкой по краям.

Сбор яблок –процесс трудоемкий, не требующий спешки и небрежности. В зависимости от того, насколько правильно и грамотно он был проведен, будет зависеть продолжительность хранения фруктов, и общее состояние фруктового дерева после съема урожая.

Просветительский
авторский сайт
Ирины Сергеевны Исаевой

Сохранение творческого наследия профессора С.И. Исаева в Вознесенском Оршине монастыре
Инструкция по посадке яблони
Я заочно влюблена в яблоню Народное
Прививка к новому делу или Спасибо за вдохновение
Сады Валаамского монастыря восстановили ученые из Мичуринска
Наши на Валааме
Капиталине Васильевне Кондрашовой — 80 лет!
Садоводство в Российской империи и после Октябрьской революции.
И.В. Мичурин (1855-1935)
165 лет со дня рождения И. В. Мичурина

Яблокоуборочные комбайны (2015.12.07)

Мне всегда было как-то непонятно, почему инженерная мысль, создавшая великое множество помогающих человеку машин (в том числе и облегчающих труд земледельцев) не механизировала уборку урожая у самой распространенной в мире плодовой культуры – яблони.

Принцип его работы был аналогичен комбайновой уборке косточковых куль-тур, и каждая такая за-щита диссертации во-скрешала в моей памяти чудовищную картину ме-ханизированной уборки сливы, которую мне однажды пришлось ви-деть в Молдавии еще в конце 60-х годов. К дереву подъезжал трак-тор, захватывал впереди клещами ствол сливы и с скрежетанием железа и гулом мотора безжа-лостно тряс несчастную. Сливы, конечно, сыпа-лись, но как деревья оставались стоять на земле, а не падали на не с вырванными корнями и как потом восста-навливались от всей этой вибрации – для меня загадка. Наверное, инженеры все-таки хорошо рассчитали, с какой силой и сколь долго можно измываться над неспособной убежать жертвой.

Как-то мало интересуясь механизацией садоводства, я несомненно в последние годы поотстала в этих вопросах. Но буквально днями, в разговоре по скайпу с моими друзьями-садоводами из Турку (Украина, Карпаты), Ларисой и Володей Сасык, я узнала, что Лариса только что вернулась из Польши, где работала на сборе яблок, и что этот труд сейчас во многом облегчен уборочными комбайнами. Комбайны, убирающие яблоки, наконец-то! И я попросила Ларису прислать мне хоть какую-нибудь фотографию этого чуда, пусть любительскую, пусть плохонькую, но, как говорится, хоть одним глазком взглянуть бы на эту машину.

Малая механизация по уборке яблок в небольших садах.
Германия.

Механизация сбора яблок – революция в садоводстве, а значит, время больших перемен. Необходимо не только усовершенствовать машины, но, несомненно стоит вопрос и о реконструкции и самих садов для наиболее эффективной работы этих машин: схемы посадок, габитуса (внешнего вида) деревьев, их размеров, определения требований к сорту и, наверняка, даже создания специальных сортов для механизированного сбора урожая.

И.С. Исаева,
доктор сельскохозяйственных наук

3 комментария на запись “Яблокоуборочные комбайны (2015.12.07)”

Добрый день Ирина Сергеевна, сейчас и России стали появляется комбайны для уборки яблок. Полноценных комбайнов российского производства пока нет, но в Белгороде уже стали выпускать платформы для сбора яблок, аналогичное производство налаживается в Белоруссии в Бобруйске.
Одни из самых лучших в мире это немецкие самоходные комбайны для сбора яблок, но цены на них запредельные.
Ирина Сергеевна если можно на вашем сайте сделать раздел — промышленное садоводство, и все статьи такого содержания размещать там.

Добрый день.Нами разработан универсальный комбайн по выращиванию плодоовощной продукции полного цикла для открытого и закрытого грунта,по вертикально многоярусной,вертикально шпалерной,горизонтально ленточной технологий.Выполняет следующие операции:устанока разработанных нами полимер-песчаных крестообразных многоярусных опор для шпалер,производимых из полимерных твердых бытовых отходов,укладка шланга капельного полива на глубину 7-10 см.,для возможности дальнейшей обработки почвы фрезой комбайна,посадка растений,подвязка веток на шпалеры,обрезка веток с утилизацией,сбор плодов с отсечением ножки и щадящей укладки в тару.На первом этапе комбайн будет работать в режиме полуавтомата,управляться одним оператором,в дальнейшем по мере отработки технологии переводить в роботизированный беспилотный режим.Ширина рабочей колеи от1.5 м.,высота обработки до 6 м.Расчетная стоимость от 0.8 до 2.8 млн.руб.Так же разрабатывается широкозахватный роботизированный комбайн для горизонтально ленточной технологии выращивания овощей.Такие комбайны позволят насытить рынок дешевой плодоовощной продукцией и стать Росси мировым лидером в производстве не только зерна но и плодоовощной продукции. Хотелось бы от Вас получить информацию о том какие еще операции необходимы по уходу за растениями и какие комбайны востребованы в сельском хозяйстве.К сожалению правительство мало уделяет внимания этому вопросу.Так на разработку и создание одного робота комбайна для фермеров, фондом Бортника выделяется 2 млн. руб. в то время как правительством Японии на это выделяет 1.85 млн.долларов.

Промышленное выращивание яблок. Яблоневый сад как бизнес. Интенсивная технология выращивания яблонь: фото, видео.

Сегодня мы поговорим о промышленном садоводстве, а в частности о выращивании самого популярного фрукта — яблока.

На данный момент в нашей стране основная доля рынка яблок это импортная продукция из Польши и Турции, отечественная продукция занимает менее 30% рынка.

Современное промышленное садоводство требует немалых капиталовложений, к тому же садоводство также как и аграрный бизнес имеет свою долю риска и это касается в первую очередь погодных условий, внезапная засуха, ураган или сильные заморозки могут погубить урожай и сами насаждения.

Но с применением современных технологий процент риска можно снизить, тот же капельный полив позволит избежать потерю саженцев и урожая от внезапной засухи, а надкроновый полив снизит потери от внезапных весенних заморозков.

Ещё один очень важный момент яблоневого бизнеса — сроки окупаемости капиталовложений, тут немаловажную роль играет технология выращивания яблоневого сада.

Технологии выращивания яблоневых садов:

Экстенсивная на семенных подвоях.
На среднерослых (полукарликовых) подвоях.
Интенсивная на карликовых подвоях.

Если говорить о классической экстенсивной технологии применяемой в 70% промышленных садах, то первый урожай можно получить на 6 год после посадки саженцев яблонь, а выйти на промышленный уровень только на 7 – 9 год (активная фаза плодоношения). Соответственно весь этот период за саженцами требуется уход: полив, окучивание, обрезка, обработка от вредителей и перспектива получения прибыли довольно туманна.

Но если при закладке сада применить интенсивную технологию выращивания яблонь с капельным поливом, то получить уже первый урожай можно на 3, а в некоторых случаях и на 2 год после высадки уже привитых саженцев. При правильной агротехнике на 3 год уже можно получить с интенсивного сада урожай около 20 т/га, на 6 – 7 год до 50 т/га.

Интенсивная технология для яблоневого бизнеса.

Итак, что же из себя, представляет интенсивная технология выращивания яблонь.

Интенсивная технология выращивания яблонь основана на использовании высокорослых сортов на карликовых подвоях, что позволяет значительно увеличить плотность посадки деревьев 2000 – 5000 шт. на 1 га. Ещё очень важный момент – это специальная методика обрезки крон растущих деревьев, которая позволяет решить проблему затенения соседних саженцев.

Интенсивная технология выращивания яблонь имеет свои недостатки:

Расположение корневой системы карликового подвоя в верхнем слое почвы, соответственно низкая морозоустойчивость корневой системы до – 10 — 11° С.
Корневая система карликового подвоя требуют более частых поливов, понадобится система орошения.
Кроны деревьев интенсивного сада требуют специальной обрезки по типу веретено и установки дополнительных опорных шпалер.

Но все эти недостатки интенсивной технологии перекрывают такие преимущества:

Высокая урожайность яблонь до 50т/га.
Ранние урожаи на 2 – 3 год после посадки (промышленные обьёмы на 4 – 5 год).
Невысокая крона (3 – 3,5 м) деревьев позволяет более быстро собрать урожай, максимально эффективно произвести опрыскивание от вредителей.

Сама по себе интенсивная технология не нова и уже давно и успешно применяется в западных странах, поэтому преимущества её применения очевидны.

Особенности агротехники яблони при интенсивной технологии.

Закладка сада.

Под закладку сада с интенсивной агротехникой на слаборослых подвоях используются равнинные участки с наиболее плодородной почвой с возможностью осуществления капельного полива.

Под выращивание яблонь оптимально использовать средние суглинки, обычный чернозём, серые, тёмно-серые лесные грунта.

По механическому составу пригодны средние, лёгкие суглинки. Яблони недолговечны на карбонатных грунтах, норма содержания карбонатов [CaCО₃] в слое грунта 0,8 м по массе извести не превышает 12%.

Выбор сортов яблонь для посадки.

Целесообразно выращивать экономически выгодные сорта, транспортабельные плоды, с продолжительным сроком хранения, в основном зимние сорта.

Наиболее популярны сорта яблок:

Чемпион.
Джонаголд.
Голден Делишес.
Глостер.
Айдаред.
Флорина.
Лигол.
Элиза.
Росавка.
Пинова.

Нужно определиться с подвоем, наиболее популярны следующие подвои:

М-9 — карликовый подвой, плодоношение на 2 – 3 год после посадки, высокая урожайность.

ММ-106 – полу-карликовый подвой корневая система более морозоустойчивая чем М-9.

Подготовка почвы под посадку яблонь.

Анализ грунта, расчёт нормы минеральных удобрений, внесение органических и минеральных удобрений.

Норма органических удобрений:

Серый лесной грунт – 70 т/га перегноя.
Грунты чернозёмного типа – 50 т/га.

Посадка саженцев яблонь.

Посадку можно проводить осенью в октябре, или ранней весной. Под посадку саженцев с хорошо развитой корневой системой требуются ямы диаметром 0,5 м, для рытья ям применяется трактор с навесным буром.

Наиболее распространенная схема посадки на карликовых подвоях междурядья 4метра, расстояние между саженцами в ряду от 0,6 до 2 метров.

На подвое М-9 можно садить, с междурядьями менее 4 метров, но тогда для работ в саду понадобится малогабаритная техника.

После посадки сразу устанавливается система капельного полива.

Обрезка и формирование кроны яблонь.

Если сажаются уже кронованные саженцы, то их не обрезают после посадки, если саженцы без кроны, их обрезают на уровне 0,9 м от уровня почвы. По мере роста саженцев удаляют побеги в прикорневой зоне – 0,6 м от почвы.

Самый важный этап формирование кроны, в интенсивной технологии применяется обрезка и формирование кроны стройное веретено, по форме крона напоминает закруглённое веретено с основой около 3 метров.

При формировании кроны понадобится установка опорных шпалер.

Орошение яблоневого сада.

Интенсивная технология требует частых поливов, оптимальный вариант капельный полив.

Рекомендуемые характеристики воды для капельного орошения:

Содержание железа 3-5 мг на 1 л.
Содержание карбонатов в расчете на анион HCO_3- до 4 ммоль/1л.
С нейтральной реакцией (рН=7).

Норма капельного полива в день 10 — 15 м 3 /га. Если проводить надкроновое орошение для предупреждения весенних заморозков 150 — 200 м 3 /га.

Уход за яблоневым садом.

Обработка почвы в яблоневом саду. Междурядия в саду после посадки до 3 лет содержат под чёрным паром, старше 3 лет применяют паросидеральную систему или дерново-перегнойную.

Периодически требуется обработка деревьев препаратами от различных заболеваний и вредителей.

Сбор урожая производится вручную сезонными рабочими. Для хранения яблок требуется фруктохранилище с регулируемой температурой, относительной влажностью, при хранении яблок также требуется контроль содержания двуокиси углерода, кислорода и этилена в хранилище.

Выращивание фруктовых деревьев интенсивным способом это довольно перспективный бизнес, современный потребитель отдаёт предпочтение фруктам выращенными отечественными производителями, доля импортных привозных низкокачественных продуктов снижается. Все эти факторы способствуют развитию промышленного садоводства в нашей стране.

Читайте также: