优质绿茶机采配套技术研究与集成
——以丽水香茶为例
2015-04-13陆德彪潘建义马军辉张林福王碧林
陆德彪,潘建义,马军辉,张林福,王碧林
(1.浙江省农业技术推广中心,浙江杭州 310020;2.丽水市农业局,浙江丽水 323000; 3.松阳县茶叶产业办公室,浙江松阳 323400;4.莲都区农业局,浙江丽水 323000)
优质绿茶机采配套技术研究与集成
——以丽水香茶为例
陆德彪1,潘建义2,马军辉2,张林福3,王碧林4
(1.浙江省农业技术推广中心,浙江杭州 310020;2.丽水市农业局,浙江丽水 323000; 3.松阳县茶叶产业办公室,浙江松阳 323400;4.莲都区农业局,浙江丽水 323000)
以丽水香茶为例,研究并集成了优质绿茶机采茶园树冠培育、机采适期与机采间隔期、机采鲜叶分级与毛茶色选拣剔处理、机采模式等配套技术,分析了茶企(农)机采选用意愿(概率)与鲜叶价格行情相关性,简要分析了示范推广所取得的经济效益。
优质绿茶;香茶;机械采摘;配套技术
中国茶叶加工 2015(2):36~40
目前,我国名优绿茶采摘还基本处于单纯手工作业阶段。随着采茶劳动力的日益紧缺,研究推广机械采摘技术已成为现阶段推进名优绿茶产业持续发展的当务之急[1]。主产于浙江丽水的香茶,是目前大宗消费市场特别是北方市场上热销的优质炒青绿茶,素以“条紧、色绿、香高、味浓”著称,产品“性价比”高。丽水香茶鲜叶质量明显较传统大宗茶的要求高,但又没有传统名茶那样对芽叶细嫩成朵方面的苛刻要求。大多数香茶(约80%以上)采摘标准以一芽二叶为主体,少量一芽三叶及相等嫩度对夹叶为辅。因此,香茶的机械采摘与配套加工技术研究相对容易取得成功与突破,从而为下一步机械采摘更为细嫩的名优绿茶奠定技术基础和经验积累。目前香茶生产已基本遍及浙江省茶区,产量、产值比重不断上升,其中丽水市年产香茶在1.8万吨以上,松阳浙南茶叶市场的香茶年流通量在5万吨以上,发展势头强劲。从某种意义可以说,香茶已与龙井茶、白叶茶(安吉白茶等)成为现阶段浙江绿茶的三大主力内销产品。在采摘劳动力日趋紧缺和采摘高成本难以承受的情况下,选择香茶开展机采机制试点具有重要现实意义。
2011年以来,浙江省农业技术推广中心(原浙江省农业厅经济作物管理局)、丽水市农业局农作物站、丽水市茶叶产业协会等单位相继组织实施了浙江省茶产业技术创新战略联盟专项资金项目《名优绿茶机械化采摘配套技术研究与示范》(2011-2012)[2]、浙江省十县五十万亩茶产业升级转化工程项目《优质绿茶机械化采摘及配套技术应用与示范》(2012-1015)。项目以丽水香茶为研究对象,以“机采树冠培育+鲜叶机采+鲜叶分级+毛茶色选拣剔”模式为重点内容,开展了优质绿茶机械化采摘配套技术试验、集成与示范推广工作。
1 研究内容与方法
2011年起在丽水市先后建立香茶机采试验茶园示范点3个,即松阳县新兴乡上安村刘晓高户、松阳县茗春茶叶农机化专业合作社、莲都区大港头山地茶园,开展了相关试验与示范。
1.1 机采茶园建设与树冠优化培养技术
以现有双人、单人采茶机为基础,试验提出适合丽水香茶机采的茶园条件、树冠参数及其优化培养(改造)技术。
1.2 机采适期与机采间隔期
以采摘符合丽水香茶加工要求的茶鲜叶原料为目标,试验提出不同茶树品种、不同季节的机采适期与间隔期指标。
1.3 配套加工技术
以加工符合丽水香茶产品要求为目标,针对机采茶鲜叶原料特点,调整优化初、精制机械配套(含色选机配套应用),改进加工工艺。
1.4 机采模式与经济效益
根据茶区现有生产实际,总结提出适宜不同条件的机采(生产)模式,并分析其经济效益。
2 试验结果与技术集成
通过试验、示范和总结,初步提出了适合优质绿茶(香茶)生产的“机采树冠培育+鲜叶机采+鲜叶分级+毛茶色选拣剔”的配套技术集成模式。
2.1 机械采摘茶园树冠培育
2.1.1 适合机采的茶园条件
从试验结果和多点示范情况来看,推广机采(特别是双人采茶机)的茶园应具备以下基本条件。一是地形。机采一般适宜在坡度小于15°的茶园作业,对于坡度大于15°的茶园要修筑成梯地,梯面宽不小于1.8 m。从莲都区试验点看,对于坡度大于15°的茶园,如修筑成梯园且梯面宽不小于1.3 m的,也可用单人采茶机实现机采(表1)。二是种植规格。现有的双人、单人采茶机只适宜于条列式种植的茶园,以茶树高0.6~0.8 m、行距1.5 m和行间不小于0.2 m为宜,这样的茶园才比较符合现行采茶机的切割幅度,便于机手作业。三是适宜机采的茶树品种。要求茶树再生力强,耐剪耐采,树型结构紧密,叶片夹角适中,节间长,茶园品种纯度高,发芽整齐一致。迎霜、嘉茗1号(原名乌牛早)、龙井43等茶树品种都能满足机采的基本要求。从茶树品种比较看,迎霜具有节间长、持嫩性强的特点,机采效果较好;嘉茗1号、龙井43次之,其中龙井43品种需要与较高的肥培管理水平相配套。
表1 适合不同采茶机的茶园基本立地条件Table 1Tea basic site conditions for different tea plucking machines
2.1.2 机采树冠的培养
机械化采茶要求茶树的采摘面平整划一,树冠有特定的、规格化的形状,新梢生长整齐、旺盛。目前,采茶机分弧形与平形两种,所以也只有弧形与平形两种树冠形状才能适合机采。由于平形树冠树幅增宽快,对未封行之前的幼龄与更新茶树培养平形树冠,可提早成园。弧形树冠容易维持规格化的形状,叶层与新梢分布均匀,对封行以后的成龄茶树,宜采用弧形树冠,促进高产。因此,可以把“先平后弧”作为机采树冠(主要是新茶园和更新茶树)的培养程式。运用这种程式培养树冠具有封行快、产量高的优点,可提前一年左右进入高产期。
2.1.3 手采茶园转为机采茶园的改造
手采茶园一般都存在采摘蓬面不够平整、枝条密度不匀、茶行间边枝交错等状况,特别是树龄较大的手采茶园,往往已形成鸡爪枝,新梢生育能力下降,在改为机采茶园之前,要采取树冠修剪与改土增肥等措施后才能实施机采。①一般管理水平较高、树龄大于15年的茶园,应在机采前进行重修剪;②树龄小于15年的可通过深修剪,使茶行蓬面平整,茶行间道路通畅,以达到机采茶园的要求;③树龄虽不太长,但因管理粗放或采摘过度造成长势衰退的茶树也需进行重修剪或深修剪后才能改为机采;④对树龄不长、生长健壮的茶树,只需调整树高就可进行机采。机采茶树适宜的树高为60~80 cm。手采单、双条植的树高一般超过这一标准就需要进行适当的修剪,把茶树高度压低;多条密植茶园一般茶树高度较矮,如低于这一标准的则需采用深修剪,剪除鸡爪枝层,然后留养,使其达到树高标准。
对于园地改造,其主要内容有:清除有碍行走与机械操作的障碍物,以利于采茶机的安全操作;增肥改土,补齐缺株等。
2.1.4 机采茶园肥培管理
机采茶树具有全年采摘批次少、单次采摘强度大和对树体机械损伤大等特点。氮肥能促进茶树新梢的生长,提高芽叶持嫩性,有利于提高机采质量。所以,机采茶园施肥既要考虑平衡供给,又要考虑集中用肥,应掌握重施有机肥、增施氮肥和配施磷钾肥的施肥原则。对比试验结果表明,松阳县新兴乡上安茶园春茶前不施肥处理比每公顷施用300 kg尿素处理的茶园采摘批次减少l批,产量比施肥处理的低,二者差异达到了显著水平。莲都区大港头试验茶园春茶前高肥、低肥试验结果也表明,高肥处理的鲜叶产量和标准芽叶比例比低肥处理的高,对夹叶比例比低肥处理的少,二者差异均达显著水平。上述结果说明了机采茶园需要有较高的施肥量。
与大宗绿茶相比,名优绿茶机采的嫩度要求高,采摘消耗更大,应保证营养充足。综合多点试验示范情况来看,名优绿茶机采茶园的施肥水平应高于大宗茶机采茶园。目前大宗茶机采茶园的施肥标准一般掌握在每100 kg鲜叶年施纯氮4 kg以上,并适当配施磷、钾肥及微肥。香茶机采茶园应适当提高此标准,通过上年鲜叶产量(或估算机采鲜叶产量)确定施肥量,全年分一基三追肥按比例施用。
2.2 香茶的机采适期与机采间隔期
试验表明,当春茶一芽二叶占新梢总数的80%,夏秋茶一芽二叶占新梢总数的70%,芽梢平均长度达到5~7 cm左右时开采效果较好,这是香茶机采的适采标准。就茶树品种来说,不同茶树品种的采摘间隔期有较大差异。迎霜茶园各批次的采摘间隔期分别为:采摘期一为15~22天,即在第一次机采后15~22天可进行第二次采摘(下同),采摘期二为18~24天,采摘期三为22~26天;乌牛早及高肥培管理的龙井43茶园的采摘间隔期较迎霜品种长2~5天左右,群体种茶园的采摘间隔期较迎霜品种长3~7天(表2)。一般而言,采摘期一差异较大,采摘期二、采摘期三差异缩小。
表2 不同茶树品种的香茶机采间隔期(单位:天)Table 2 The mechanical-plucking intervals of xiang tea made from different tea varieties(Unit:d)
2.3 机采选用意愿(概率)与鲜叶价格行情相关性
由于目前优质绿茶的机械采摘与配套加工技术还不成熟,机采香茶的质量、卖价与手工采摘产品尚有一定差距,特别是高档产品卖价不够理想,因此在香茶生产中,茶农是采用手工采茶还是机械采茶,往往根据采茶工效、采摘成本、净收益等因素的变化而定。调查发现香茶价格高低与茶农采摘方式之间有着密切关联。据对香茶产区配有采摘机械并按机采树冠进行培育的茶农(生产大户)进行调查,结果表明:(1)茶农在以下两个时间段倾向于采用机采方式:即在茶鲜叶洪峰集中的春茶后期和原料价值较低的夏秋茶季。(2)茶农选用机采意愿(概率)与手工采茶成本占青叶价格比例密切相关,即茶鲜叶价格越接近手工采茶成本时采用机采越多,而鲜叶价格远高于手工采茶成本时选用机采越少(除非洪峰时节叫不到采茶工)。(3)茶农选用机采意愿(概率)与茶鲜叶毛利率呈负相关,即当手采鲜叶毛利小于20%时,选用机采概率(意愿)急剧上升,至毛利为0时选用意愿(概率)快速上升(表3)。
表3 手工采茶成本占鲜叶价格比例与茶农机采选用意愿(概率)Table 3 Cost of manual picking fresh leaves to price ratio and willingness or probability of selecting machine of tea grower
2.4 基于机采茶鲜叶的香茶配套加工技术
2.4.1 茶鲜叶分级处理
机采茶鲜叶大小不一,完整与破碎芽叶混杂,如鲜叶未经处理直接付制,会显著影响产品质量和经济效益[3]。应用风选机进行机采鲜叶分级试验表明,风选能较为有效地分离出机采鲜叶中的破碎芽叶。风力大小不同,影响鲜叶在风选机各出茶口的分布。在一定范围内,随着风力增大,分离出的破碎芽叶就越多。但风力超过一定限度,一些标准芽叶也容易被分离出,造成标准芽叶的流失,从而影响分级效果和生产效益。试验结果表明,当风速为6~8 m/s时,能有效分离出60%以上的破碎芽叶,保留90%的标准芽叶,鲜叶分级效果较佳。值得注意的是,当鲜叶经摊放处理后,叶子的体形(态)往往会发生改变,如叶子软化、卷缩等,风选的选别效果会明显降低。因此,生产上应尽量在采摘后立即进行分级,摊放不利于风选分级。
2.4.2 毛茶色选拣剔处理
(1)香茶色选处理及其成效
机采鲜叶经初制后得到的毛茶,其梗、片等含量较手工采摘增多,毛茶拣梗去杂是费工费时且又不可或缺的关键工序,因此,拣剔作业是机采茶叶精制中质量与成本控制的技术瓶颈。由于机械性能等原因,阶梯式拣梗机、静电拣梗机等常规设备,拣剔效果往往不理想。如机采鲜叶加工成的香茶通过多次机拣、静电拣梗,仍需手拣予以辅助,手工拣茶费用占香茶精制成本的15%以上。色选技术是指利用特殊识别镜头捕捉物料表面像元素信号、采集物料透光率信号及其它成分的信息,利用PLC控制及CPU处理,实现光电信号互换,并与标准信号对比分析出物料的品质优劣,再利用压缩空气将该劣质物料剔除的集光、电、气、机于一体的高科技综合技术。色选设备现已广泛应用于农业,食品业、工矿业等领域。
从丽水市松阳等地实践来看,机采香茶(毛茶)配套色选拣剔处理后,不但除杂效果好,还可优化精制工艺,减少反复切、抖、撩等筛制作业,避免茶叶过多的断碎、短钝,并达到拣剔质量高、工效高、制茶成本降低、制率提高的诸多效果,解决了以往机采香茶拣剔难、拣剔质量差和工效低的缺陷。一台大型的韩国产茶叶色选机的处理能力可相当于几百个拣茶工,企业产能被有效激活,加工周期大为缩短。同时,茶叶不经过人手接触,避免了手工拣剔的潜在污染风险,达到了清洁化、规范化加工要求。此外,色选检出的香茶茶梗适用于茶枕头的开发利用,带动了茶产业链的延伸,浙南茶叶市场的茶梗收购价最高曾达6元/kg。
韩国产色选机工效高,最高单机工效可达5000 kg/日,平均工效2500 kg/日,色选单位直接成本(电费、操作工等,不含折旧等)仅为0.4元/kg。由于该模式效果明显,目前仅丽水市已进口韩国产色选机近90台,并开展了茶叶色选拣梗社会化服务,色选拣梗服务收费标准约为1.2元/500 g (春茶)、1.0元/kg(夏秋茶),经济效益可观。近年来,香茶色选技术已在浙江省丽水市广大茶区特别是松阳、遂昌等大规模推广。香茶(毛茶)配套色选处理,已成为加速推广机采技术的一种成功模式,同时也是丽水香茶产区产业细分的一个新亮点。
(2)香茶色选技术关键
实践表明,毛茶质量(尤其是外形)控制是提高色选效果的关键。茶叶色选进机原料茶的大小规格要求,是确定茶叶色选工艺及茶叶精制工艺的基础条件。机采香茶毛茶的叶长梗长、筋梗含量高,若以机采香茶毛茶为原料直接进入振动喂料器,容易堵塞喂料器出口,无法通过振动和导向机构使物料自动排列成一行行连续的线状细束,更无法顺畅地通过料槽加速后以恒定的速度抛飞进入光电系统的探测区内。滚筒圆筛等工序的分号茶虽然经过粗分大小,并未过多切轧,仍然叶身长、大梗多、含杂量大、流动性差。因此,香茶毛茶、毛茶头及大筛号茶均不适宜直接作为色选机的茶原料,需要作适当前处理。茶叶色选的选别率、带出比及台时产量等技术指标主要取决于茶原料的筋梗含量、片末含量。试验结果显示,经风选后的筛号茶选别率高、带出比低、台时产量较高,色选效果表现最佳。
2.5 丽水香茶机采模式
综合多点试验和实践结果,可行的丽水香茶机采技术路线为:机采树冠培育+鲜叶机采+鲜叶分级+初制+毛茶色选拣剔。其主要模式有:
2.5.1 手采+机采组合模式
树冠培育与采摘安排:机采茶园树冠培育(修剪)→次年早期春茶手采名茶→春茶中后期稍加轻修剪后留养至香茶机采标准。全年机采批(轮)次可视采工紧缺、洪峰、鲜叶行情、采工价格比等而定。机采机制配套:机采→鲜叶风选分级→机制(毛茶)→毛茶色选(1~2次)。该模式为现行的香茶机采主要模式。
2.5.2 全机采单一模式
①树冠培育与采摘安排:机采茶园树冠培育(修剪)→次年春茶不采名茶直接留养至香茶机采标准,全年机采4~6个轮次。②机采机制配套:机采→鲜叶风选分级→机制(毛茶)→毛茶色选(1~2次)。
3 经济效益与示范推广
香茶实行机械化采摘不仅能解决采茶劳动力的问题,同时也能极显著地降低采茶成本。据调查,丽水香茶以机械采摘替代手采最多的是每千克茶鲜叶的采摘成本为8元以下鲜叶,以手采每千克6元价格的鲜叶为例,采用机械化采茶,每千克的采茶成本仅0.52元,机采比手采提高工效10倍左右,节省采茶成本60%以上。虽然后续的毛茶拣梗工序增加较多,但配套色选拣梗后综合效益有所提高。
据典型调查,采用“手采+机采模式”平均亩产值6760元,综合经济效益比采用该技术前提高约16%,该模式已在松阳、遂昌、莲都等香茶主产地800公顷茶园中应用。采用“全机采单一模式”,每公顷产值为3~5.25万元,该模式已在丽水市庆元县等二个示范点33.3公顷迎霜茶园中示范应用。2011~2014年,项目组除在上述企业建立示范点外,还分别在莲都区大港头、松阳县新兴乡等地组织召开了5次机采现场会(培训班),受训人数220余人,机采正成为香茶生产的重要技术手段。
[1]朱跃进,陆德彪,金伟东,等.毛峰形优质绿茶机采试验初报[J].中国茶叶,2010(5):18-19.
[2]陆德彪,何乐芝,袁海波,等.6CDW-220微型采茶机应用于优质扁形绿茶试验初报[J].中国茶叶,2013(10):22-24.
[3]袁海波,鲁成银,毛祖法,等.名优绿茶新型鲜叶筛分机分级效果初步研究[J].中国茶叶,2011(8):19-21.
Research on Mechanical-plucking Matching and Integrative Technique for Quality Green Tea:A Case Study in Lishui Xiang Tea
LU De-biao1,PAN Jian-yi2,MA Jun-hui2,ZHANG Lin-fu3,WANG Bi-lin4
(1.Zhejiang Agricultural Technology Extension Center,Hangzhou 310020,China;2.Agricultural Bureau of Lishui City,Lishui 323000,China;3.Tea Industrial Office of Songyang County,Songyang 323400,China; 4.Liandu District Agricultural Bureau,Lishui 323000,China)
This paper,take Lishui xiang tea as an example,studied and integrated matching technique between cultivation of tea tree top after machinery tea plucking,optimum plucking time,classification of machine-plucking tea and color sorting technique,as well as machine-plucking mode.The relationship between willingness or probability of selecting machine of tea enterprise(tea grower)and the price of fresh tea leaves,as well as the demonstration and extension of the economic benefits with mechanical-plucking matching and integrative technique,were analyzed.
Quality green tea;Xiang tea;Mechanical-plucking technique;Matching technique
TS272.5+1;S233.4
A
2095-0306(2015)02-0036-05
2015-02-03
浙江省十县五十万亩茶产业升级转化工程(2012T202-03-03);浙江省茶产业技术创新战略联盟专项资金项目
陆德彪(1966-),男,浙江诸暨人,推广研究员,主要从事茶产业技术推广与龙井茶品牌管理等工作。