《Computers and Electronics in Agriculture》：Machinable varieties and full-process mechanization equipment technology for pineapple: A review
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•回顾了130多项研究，确定了适合机械作业的参数范围：果径75–85厘米，重量1.1–1.5千克。•概述了从耕作到采收的菠萝全程机械化流程。•指出了农艺、认知、执行器以及商业化方面的瓶颈问题。引言菠萝起源于亚马逊盆地，尤其是南美洲的巴西和巴拉圭地区。它在15世纪被引入欧洲，随后在
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回顾了130多项研究，确定了适合机械作业的参数范围：果径75–85厘米，重量1.1–1.5千克。
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概述了从耕作到采收的菠萝全程机械化流程。
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指出了农艺、认知、执行器以及商业化方面的瓶颈问题。
引言
菠萝起源于亚马逊盆地，尤其是南美洲的巴西和巴拉圭地区。它在15世纪被引入欧洲，随后在16世纪末至17世纪初传入中国。作为中国特有的热带水果，菠萝具有重要的经济和农业价值（G. He等人，2024；Xu和Yang，2007；Deng等人，2019；Wang等人，2009）。目前，菠萝是全球第三大重要热带水果，仅次于香蕉和柑橘类水果。它在全球82多个国家都有种植，总种植面积超过85万公顷。中国既是菠萝种植面积最大的国家，也是产量最高的地区之一。广东省是中国菠萝的主要产区，其种植面积和鲜果产量均占全国的一半以上，因此在中国的菠萝产业中占据主导地位（Liu等人，2024）。随着种植规模的不断扩大，提高生产效率变得愈发重要。然而，中国的菠萝种植和采收仍高度依赖人工劳动，导致效率低下（Zhou等人，2019）。菠萝采收的劳动力成本占总生产成本的35%以上（Seyyedhasani等人，2020）。广东省的菠萝种植以大规模集中种植为主，多采用露天种植模式，这为机械化提供了有利条件。推进菠萝生产的全程机械化对于建立现代化的菠萝产业至关重要。研发和推广机械化采收设备是实现这一目标的关键（M. Chen等人，2021；Hu，2021）。
中国菠萝生产的机械化水平相对较低，尤其是在采收机械的研究与应用方面，这严重制约了全程机械化的进展。尽管人们对菠萝机械化越来越感兴趣，但现有的综述和技术研究仍然零散。以往的研究大多仅关注菠萝生产的某个环节，如农艺管理、机械化田间作业、采收设备或机器人感知技术等。然而，对于品种特性、种植模式、采收设备、机器视觉、执行器以及技术成熟度等因素如何共同决定全程机械化的可行性，相关研究还比较少。本文通过整合农学和工程学的视角，评估菠萝生产链上各项关键技术的成熟度、局限性及商业化障碍，以此弥补现有知识空白。为确保内容的全面性和时效性，本文共参考了130多篇文献，其中大部分为2020年至2025年间的研究成果。
本文的其余部分结构如下：第2节介绍综述的方法论，包括检索策略、研究筛选过程和质量评估方法。第3节概述菠萝产业的情况，包括全球及国内的产量统计数据、种植面积以及市场贸易动态。第4节分析适合机械作业的菠萝品种，重点探讨它们与全机械化生产系统的适配性。第5节总结生产链各环节的机械化技术进展，涵盖耕作、种植、田间管理和采收等方面。第6节深入分析阻碍全程机械化的关键问题，并提出未来研究和设备开发的方向性策略。
各章节要点
综述方法论
本文采用基于PRISMA原则的结构化叙述方法，以提高文献筛选的透明度和可重复性。文献检索在四个核心数据库中进行，包括中国知网、Web of Science、Scopus和IEEE Xplore。此外，还使用了FAOSTAT数据、相关书籍、部分会议论文、政策文件、方法学参考资料、早期的基础研究文献以及引用追踪信息作为补充。
产量与种植面积
菠萝主要种植在亚洲、非洲、拉丁美洲和加勒比地区，其中亚洲的种植面积占全球总量的60%以上，是最大的菠萝种植区。根据联合国粮食及农业组织的数据，2024年全球十大菠萝生产国分别是印度尼西亚、菲律宾、哥斯达黎加、巴西、中国、印度、泰国、尼日利亚、墨西哥和哥伦比亚（F. He等人，2024）。如图2所示，这些国家占据了全球菠萝产量的大约70%。
适合机械作业的菠萝品种分析
近年来，台湾地区的“台农”系列菠萝品种，如“台农16号”“台农17号”和“台农21号”，因其优异的品质和适应性而在市场上广受欢迎（Sanewski等人，2018；Tang等人，2014）。中国大陆也通过自主育种培育出了“月甜”“月通”“月翠”等新品种，这些新品种在一定程度上提升了中国菠萝产业的竞争力（Liu和）
菠萝生产全程机械化所需的设备与技术分析
选择适合机械作业的品种并优化种植模式，为菠萝的机械化生产奠定了坚实基础。但要实现全程机械化，还需要在品种特性、种植模式以及生产各阶段的设备和技术协同发展方面取得进一步进展。为了直观展示机械化框架，图11总结了从耕作到其他各个环节的主要设备类型和操作流程。
现存问题
菠萝果实呈簇生状，再加上茎叶在田间交错生长，给机械化采收带来了很大困难，往往会导致果实受损率上升。这些因素严重阻碍了菠萝的高效机械化采收。目前，菠萝生产在全机械化设备和技术方面面临的主要挑战如下：
(1) 适合机械作业的菠萝品种不足。
目前可供选择的
CRediT作者贡献说明
李杰豪：文献综述与编辑、初稿撰写、项目管理、方法设计、资金申请、概念构思。吴浩楠：初稿撰写、资源协调、数据收集、数据整理。李成林：可视化处理、软件应用、资源协调、数据整理。曾珊：项目监督、资源协调、数据收集。罗希文：文献综述与编辑、项目监督、方法设计、概念构思。C.L. Philip Chen：可视化处理、资源协调、定量分析。杨承光：
资金支持
本研究得到了广州市重点研发计划（2025B03J0072）、海南省科技专项基金（ZDYF2026XDNY129）、广东省科技计划（2025A1515140237）以及广东省高层次人才特殊支持计划（2024TQ08Z107）的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究的已知财务利益关系或个人关系。
Jiehao Li|Haonan Wu|Chenglin Li|Shan Zeng|Xiwen Luo|C.L. Philip Chen|Chenguang Yang
