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在筏式海带养殖中，绳索复杂致海带采收依赖人工，效率低、强度大。研究人员开展基于筏式养殖模式的三体海带采收船研究，结果显示机械采收效率显著高于人工，为海带机械化采收提供参考。
海带，这种生长在海洋中的冷水大型藻类作物，有着不可小觑的价值。它富含藻酸盐、甘露醇和碘等多种成分，在医疗、化工、食品等多个领域都发挥着重要作用，是我国重要的海洋经济作物之一。我国海带养殖规模庞大，其中筏式养殖是最主要的方式，凭借着对海域空间的高效利用和高产优势，广泛分布在北方沿海地区。然而，这种养殖模式下，海带的采收却面临着大难题。养殖区域内各种绳索纵横交错，形成了复杂的网络结构，海带就生长在这些绳索上，使得采收工作不得不主要依靠人工完成。人工采收不仅劳动强度极大，而且效率十分低下，这与海带日益增长的市场需求形成了鲜明的矛盾。
随着海带在各个领域的应用越来越广泛，比如在化妆品行业，海带多糖能增强面霜的产品粘性和新鲜度；在制药领域，海带多糖可以抑制流感病毒；在食品行业，海带及其提取物能提升食物的营养价值、优化口感并延长保质期。这些应用使得海带的市场需求不断攀升。而我国北方沿海地区海带的采收期通常集中在 5 - 7 月，采收时间相对较短，传统的人工采收方式根本无法满足市场对海带的大量需求。在国外，美国、挪威、澳大利亚等国家虽有设计相关海带采收船，但主要用于野生海带的采收，不适合筏式养殖模式；日本和韩国的采收船也仅适用于单绳养殖模式，无法应用于我国高产量的筏式养殖。在国内，海带机械化采收起步较晚，相关研究虽有进展，但仍存在诸多问题，如部分设备会损坏养殖设施，有的则需要额外增加换绳的时间和人力成本，还有的新养殖模式因更换成本过高而难以推广。因此，研发一款既能适应传统筏式养殖模式，又能提高采收效率、降低劳动强度的海带采收设备迫在眉睫。
在这样的背景下，国内的研究人员开展了基于筏式养殖模式的三体海带采收船的研究。最终研究结果表明，这款采收船极大地提升了海带的采收效率，机械采收效率是人工的 18.75 倍，人均采收效率是人工的 9.33 倍 ，虽然海带损失率为 3.25%，略高于人工采收，但总体上显著降低了劳动强度，为海带大规模养殖的机械化采收提供了重要的参考，对推动海带产业的发展具有重要意义。该研究成果发表在《Aquacultural Engineering》杂志上。
研究人员在开展这项研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先是通过 Fluent 模拟试验，确定了旋转螺旋推进器叶片的直径和导程，为采收船的动力系统提供了科学依据；其次，进行了海带采收性能试验，直接验证了三体海带采收船的实际采收效果。
下面来看具体的研究结果：
- 筏式养殖模式的结构特点：筏式海带养殖利用重锚将筏绳固定在海底，沿筏绳均匀分布大浮球提供浮力，使筏体稳定漂浮在海面。海带幼苗绳两端通过吊绳连接相邻筏绳，海带附着在幼苗绳上生长，幼苗绳中间还放置小浮球。这种结构构成了海带生长的独特环境，也是采收船设计时需要重点考虑的因素。
- 叶片直径对推进性能的影响：研究人员以单旋转螺旋桨为例，对直径分别为 320、400、480、560、640 和 720mm 的叶片进行动态模拟分析。在其他参数（叶片厚度 10mm、有效长度 1440mm、导程 480mm、转速 600r min?1）固定的情况下，探究叶片直径对推进能力的影响，分析其对平均扭矩和轴向力的作用，从而为推进器的优化设计提供数据支持。
- 采收船性能测试结果：通过实际的海带采收性能测试，对比了机械化采收和人工采收的效率以及海带损失率。结果显示，机械化采收在工作速度和效率上明显优于人工采收，充分体现了采收船的优势，为海带机械化采收提供了实践依据。
综合研究结论和讨论部分，这款基于筏式养殖模式的三体海带采收船在提升海带采收效率、降低劳动强度方面表现出色。它在不改变原有养殖模式、不增加筏体维护成本、不降低单位面积产量的前提下，实现了海带采收的机械化，解决了传统人工采收面临的诸多难题。尽管海带损失率略高于人工，但整体优势显著。该研究成果为海带产业的发展注入了新的活力，推动了海带养殖从人工采收向机械化采收的转变，有望在未来海带大规模养殖中得到广泛应用，促进海带产业更加高效、可持续地发展。
