El ajenjo plateado (Artemisia argyi), una planta herbácea perenne de la familia Asteraceae, se cultiva ampliamente en toda China debido a su importante valor económico y medicinal. Equipar a los productores de ajenjo con una cosechadora especial eliminará el trabajo manual tedioso y contribuirá a un mayor desarrollo del sector.
China es el mayor productor y consumidor de ajenjo, y la región de Qichun en la provincia de Hubei es líder de la industria, con una superficie plantada de 15.618 hectáreas.
A pesar del rápido crecimiento de la industria de la artemisa, los métodos tradicionales de recolección siguen siendo predominantemente manuales. Los agricultores utilizan cortadoras de césped manuales para cortar plantas y arrancar hojas a mano en las plantas procesadoras, o arrancan hojas a mano directamente en el campo. Estos métodos requieren mucha mano de obra y mucho tiempo, lo que los hace inadecuados para operaciones a gran escala y obstaculizan la modernización de la industria.
La recolección mecanizada de ajenjo en China ha sido durante mucho tiempo objeto de extensas investigaciones. Recientemente, un equipo de investigadores de los Departamentos de Ingeniería Mecánica de la Universidad Tecnológica de Hubei y la Universidad de Ingeniería de Hubei presentaron una cosechadora de artemisa autopropulsada adecuada para trabajar en terrenos montañosos y montañosos.
El ajenjo es una planta herbácea muy sensible al encharcamiento. Crece mejor en pendientes y crestas, que proporcionan un buen drenaje y ayudan a prevenir la pudrición de las raíces. Las muestras de Artemisia en este estudio eran plantas maduras recolectadas en el condado de Qichun, provincia de Hubei. Estas plantas se cultivaron con una distancia de plantación de 39 a 61 mm y un ancho de surco de 1600 mm.
Como se muestra en la Figura 2 (a continuación), la estructura esquemática tridimensional de una cosechadora de artemisa se compone principalmente de una plataforma de recolección, un chasis de orugas y los componentes internos de la carrocería de un vehículo. La plataforma de recolección, ubicada en la parte delantera, incluye un tambor dentado, una cinta transportadora transversal, una cinta transportadora elevadora, poleas de presión y ruedas de soporte, lo que garantiza una recolección y transporte eficiente de las hojas de artemisa. El chasis sobre orugas incluye un motor diésel, una bomba de émbolo de desplazamiento variable y un tren de rodaje sobre orugas que proporciona energía a los dispositivos operativos y al sistema del tren de rodaje.
La estructura de toda la máquina de una cosechadora de ajenjo. 1. Radiador. 2. Bomba hidráulica. 3. Tanque de aceite hidráulico. 4. Tolva de material. 5. Cinta transportadora de elevación. 6. Motor hidráulico de rodillos. 7. Tapa del tambor. 8. Polea de presión. 9. Rueda de apoyo. 10. Mecanismo de marcha sobre orugas. 11. Cilindro hidráulico. 12. Marco. 13. Tanque de diésel. 14. Radiador del motor. 15. Motor diésel.
En lugar del tradicional asiento del conductor y panel de control, la cosechadora está equipada con un sistema de control remoto para controlar todas las funciones. Este diseño minimiza el tamaño de la máquina, reduce su peso, aumenta la flexibilidad operativa y facilita enormemente el trabajo del operador.
El sistema de control remoto consta de un transmisor, un receptor de señal, un procesador de señal y un circuito de accionamiento. Utiliza un controlador de doble joystick F24-60 de la serie Lee Telecrane, que opera a una frecuencia de 310,3-331,165 MHz con un rango de control de hasta 200 m. El controlador está construido sobre la base de un microcontrolador STM32G030C8T6, que integra una fuente de alimentación. módulo de conversión, un circuito de ganancia proporcional, un circuito de ajuste y un módulo de comunicación.
Los componentes auxiliares como la fuente de alimentación del vehículo, el tanque de diésel, el tanque de aceite hidráulico, las válvulas de control hidráulico, el radiador y el sistema de control integrado se colocan sistemáticamente en la carrocería del vehículo. Estos componentes garantizan un funcionamiento eficiente y estable de la cosechadora y también facilitan el mantenimiento y las reparaciones de rutina.
La cosechadora de ajenjo tiene un diseño de accionamiento totalmente hidráulico. El principio de funcionamiento es el siguiente: la plataforma de recolección avanza a lo largo de los surcos con un chasis de oruga, donde las ruedas de presión inclinan la artemisa y un tambor con dientes que gira rápidamente limpia las hojas. Bajo la influencia de la fuerza centrífuga, las hojas son arrojadas tangencialmente sobre la cinta transportadora transversal y luego transportadas a la tolva de material mediante el dispositivo de elevación, completando el proceso de recolección. Durante este proceso, el rastrojo se conserva, lo que permite que a las plantas de ajenjo les crezcan ramas y hojas, lo que permite realizar múltiples cosechas durante un período de tres años.
Cabe señalar que los principales parámetros de los componentes, como la altura de la plataforma de recolección y la velocidad de rotación del tambor con dientes, son ajustables. Esta adaptabilidad garantiza que la cosechadora cumpla con los requisitos de diferentes agronomías de plantación, etapas de crecimiento y variedades de artemisa.
Diagrama esquemático de la recolección de ajenjo con una cosechadora.
La eficiencia del movimiento de la cosechadora a través de un campo se evaluó según el tipo de suelo predominante en el condado de Qichun, provincia de Hubei, donde se cultiva ampliamente el ajenjo. El suelo de esta región se compone principalmente de marga roja, que es un tipo de suelo con buen drenaje, estable y duradero. Dadas estas características y la ausencia de anegamientos o condiciones de lodo durante la operación, el diseño de la vía no requiere ajustes para las condiciones del campo lodoso. En cambio, el diseño se centró en proporcionar estabilidad y tracción en terrenos inclinados, típicos de las zonas de cultivo de artemisa.
El uso de orugas de goma mejora el contacto con el suelo y reduce la compactación del suelo, lo que lo hace muy adecuado para este tipo de paisajes. Esta adaptación al suelo cumple con los requisitos de rendimiento de las pendientes, donde la flexibilidad y estabilidad proporcionadas por las orugas de goma son fundamentales para una operación eficiente y confiable.
La prueba de regresión cuadrática con rotación ortogonal determina los parámetros óptimos: velocidad de avance de 0,8 m/s, velocidad del tambor de 200 rpm y altura de la mesa de corte de 50 mm.
Las pruebas de campo muestran que la cosechadora logra una tasa neta de recolección de hojas de ajenjo del 93,78 %, un nivel de impureza del 13,96 %, una idoneidad de las hojas de ajenjo del 86,23 % y una eficiencia operativa de 0,155 gm2/h, manteniendo al mismo tiempo un rendimiento estable en el campo. Además de estas ganancias de productividad, la cosechadora reduce la dependencia de la mano de obra, reduce los costos operativos y aumenta la rentabilidad para los agricultores.
Al mejorar la sostenibilidad y la mecanización de la recolección de artemisa, esta investigación proporciona una solución eficaz para el cultivo de artemisa en zonas montañosas y montañosas y contribuye al desarrollo sostenible de la industria.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Yi Li, Yongsheng He, Kai Zhang, Siqi Wang, Xinyu Hu, Junnan Chen), publicado en la revista Agriculture 2025 en el portal MDPI. Todas las fotografías e imágenes del artículo pertenecen al grupo de autores indicados.
