浙江茶叶机械化采摘修剪的现状与发展建议

俞燎远

（浙江省农业技术推广中心，310020）

浙江省自20世纪80年代恢复试制名优茶以来，名优茶产销量快速增长，产业经济效益显著提高，茶农种茶积极性充分释放。但近年来，随着社会经济的发展，茶区劳动力大量向城镇第二、三产业转移，加上采茶作业环境差、劳动强度大，使得茶叶采摘用工紧缺的矛盾十分突出，全省80%以上茶场出现用工荒，劳动力短缺已经成为阻碍茶叶产业发展的一个关键限制因素，实现茶叶全程机械化耕作、施肥、修剪、采摘、加工，快速推进茶叶产业“机器换人”是大势所趋。2015年省农业厅将“茶叶机采机制技术”作为五大种植业主推技术之一重点研究推广，意在破解茶叶产业发展瓶颈，继续保持茶叶产业发展优势。

一、发展历程

日本是最早研究和使用采茶机、修剪机的国家，1910年开始研究和应用采茶剪，1955年开始研究小型动力采茶机和修剪机，1960年日本落合刃物株式会社研制出第一台机动采茶机，经过手抬式、轨道式、悬挂式、自走式、乘坐式等发展阶段，1976年大型自走式、乘坐式采茶机投入使用，2000年后乘坐式采茶机快速发展，已经成为使用最广泛的机型。目前日本山地茶园仍采用双人采茶机、修剪机进行采摘和修剪，平地茶园则采用轨道走行式或乘坐式采茶机、修剪机进行采茶和修剪。

我国从1955年开始研究采茶机和修剪机，历经60年发展，目前使用最多的还是单人、双人手抬式采茶机和修剪机，总体发展速度并不快。浙江省上世纪80年代开始研究机剪机采技术，经历35年三个发展阶段，目前机械化修剪率已达到67%，但机械化采摘率仍只有22%。

1.机剪机采研究起步阶段

1980年杭州采茶机械厂开始进口日本小型汽油机定点生产采茶机和修剪机；1988年省农业厅从日本购置200台双人手抬式采茶机，并在生产上进行大规模的机械化采茶技术试验研究；1992年宁波电机厂研制出了国产化的双人弧形修剪机且实现全部零部件国产化，大宗茶机械化修剪和采摘技术有了一个良好的开端。1995年全省拥有680台采茶机和462台修剪机，机采茶园6.17万亩，机剪茶园9.36万亩。

2.机剪机采快速发展阶段

由于大宗茶机械化采摘和修剪平均每人工效是手工采茶和修剪的16～32倍，机剪机采工效高，成本低，质量好；同时受劳动力短缺，用工成本上涨，农机购置补贴拉动等因素影响，从20世纪90年代中后期到2005年左右，浙江省大宗茶机械化采摘和修剪技术快速发展。2005年全省已拥有3396台采茶机和3455台修剪机，机采茶园44.62万亩，机剪茶园67.08万亩，10年时间机剪机采茶园均增长了7倍多。

3.机剪快速发展，机采缓慢发展阶段

随着名优茶的快速发展和大宗茶市场的萎缩，以大宗茶为主的机械化采摘技术发展缓慢。同时由于机采鲜叶质量远远达不到名优茶生产的原料要求，名优茶机械化采摘技术难有较大突破。但机械化修剪技术在名优茶生产茶园同样适用，发展速度很快。2014年全省已拥有10321台采茶机和37558台修剪机，机采茶园61.09万亩，机剪茶园186.12万亩。10年时间修剪机数增长了11倍，机剪茶园增长了3倍多（见表1）。

表1 浙江省茶叶机采机剪发展情况表

二、研究进展

2005年以来，中国农业科学院茶叶研究所、浙江省农业厅等单位在大宗茶机采机制技术基础上，多方面立项开展了名优茶机剪机采技术的研究，如省重大科技攻关重点项目《名优绿茶机械化采摘加工技术及设备研制》（2005～2009）、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）、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》(2012～2015)、省三农六方科技协作攻关项目《扁形绿茶机械化采摘与加工关键技术研究与集成应用》（2014～2015）等，这些项目均针对名优茶机剪机采技术进行了试验研究，集成了机采茶园培育、肥培管理，机采作业规范，机采鲜叶分级处理等技术，研制成功新型便携式名优茶采摘机、鲜叶筛分机等关键设备，卷曲形茶、香茶、扁形茶等优质绿茶机采机制加工技术取得突破。

1.研究集成了机采茶园树冠培养技术

（1）机采茶园宜选择平地、15°以下缓坡或等高梯地，树势健壮、无缺株断行的密植茶园。茶树品种宜选择发芽整齐、生长势强的无性系良种。种植方式宜采用条栽，推荐株距30厘米、行距150厘米或180厘米。陡坡阶梯茶园的梯面宽应不少于200厘米，距内侧100厘米处单行种植。

（2）手采茶园应通过系统的机械修剪，形成平整的采摘面后才能实行机采。生长健壮、冠面平整、树高在80厘米以下的青壮龄手采茶园，用修剪机轻修剪后即可机采。树冠高低不平，已形成鸡爪枝层，但中、下部分枝健壮，树高在90厘米以下的手采茶园，用深修剪机剪去树冠10～20厘米，适当留养后，方可进行机采。树势衰老但骨干枝健壮的手采茶园，需进行离地30～40厘米的重修剪，同时改土增肥，培养好树冠后，才能进行机采。树龄较大，树势衰败的茶园，要通过台刈改造，重新培育树冠后，才能实行机采。

（3）幼龄茶园在茶苗定植后，第三次定型修剪必须用修剪机进行，高度控制在45～50厘米；以后按常规方法机剪机采，每年比前一年提高5厘米左右，坡地茶园宜将采摘面修剪成与山坡面平行以利机采作业。常规茶园改造后可参照幼龄茶园树冠培养方法。在改造初期，用平形修剪机定型，用平形采茶机打顶采，弧形树冠茶园在改造后期，用弧形修剪机修剪，用弧形采茶机采摘。机采茶园树高应维持在60～80厘米，行间留有15～20厘米的操作道。

2.研究集成了机采茶园肥培管理技术

（1）机采茶园要有较高培肥水平，应重施有机肥，增施氮肥。施肥标准可参照上年鲜叶产量确定，专采大宗茶的茶园按每100千克鲜叶年施纯氮4千克以上，氮、磷、钾比例按4∶1∶1配施；专采名优茶或大宗茶与名优茶兼采的茶园可适当提高施肥标准。

（2）机采茶园基肥宜在全年机采结束后的深秋（9月下旬～10月上旬）开沟深施，亩施饼肥150千克以上，或栏肥等土杂肥3～5吨；并施全年速效氮肥总量20%左右的复合肥、尿素等化肥。追肥宜分3次施用，春茶前50%、春茶后25%、夏茶后25%。

3.研制成功了便携式名优茶采摘机和鲜叶筛分机

（1）便携式名优茶采摘机针对名优茶鲜叶嫩度高、量小、采摘精确高的特点，适当缩短单人采茶机主机及集叶袋长度以减轻重量，并在机器底部安装可调拖板，通过采摘时的固定平面起到稳定的支撑和导向作用，减少采摘时的上下浮动，使剪下的鲜叶长度较为均匀，并根据茶枝的粗细和疏密程度，把拖板设计成可上下调节，以控制所需的鲜叶长度和适宜嫩度。应用便携式名优茶采摘机采茶，机采叶完整率可达70%左右，比传统采摘机械提高20%；采摘效率比手工提高7倍，采摘成本下降80%。

（2）新型茶鲜叶筛分机筛网通过连接架与支撑板连接，形成筛分机平面，支撑板连接前后底座柱，且后底座柱高于前底座柱，使筛分机平面形成斜度，通过支撑板运动时筛网同时运动，使筛网上面的部分茶鲜叶在运动过程中通过筛孔掉落在下一层，实现茶鲜叶大小分级的目的,可以实现单芽、一芽一叶、一芽二叶的有效分离，机采叶完整率能较处理前提高15%以上，总体得率可达75%以上。

4.研究集成了机械化采茶作业规范

（1）全省茶叶机采推荐使用双人采茶机。双人采茶机在前进时应与茶行走向呈一定角度，角度大小由采摘面的宽度与采茶机切割幅度来确定。150厘米行距的弧形茶树，行间留15～20厘米操作间隔，树幅130～135厘米，若使用切割幅度为100厘米的采茶机，适宜的前进夹角为60°左右。操作手应以适宜的速度并匀速前进，当采茶机中速（4000～4500转/分钟）运转时,机采前进速度以每分钟30米为宜。

（2）机采适期应根据茶树品种、茶类、茶季、采摘批次等多种因子综合考虑确定。如以一芽二三叶及其对夹叶为标准新梢，即标准新梢达到60%～80%时，为机采适期。名优茶种类多，鲜叶要求不一，各地应边试验边示范边推广。机采批次要根据茶树品种、茶类、新梢生育情况灵活掌握，一般春茶采1～2次，夏茶采1次，秋茶采2～3次。

三、存在的问题

1.产业发展背景制约

名优茶的快速发展带动了茶叶产业效益的飞跃式增长，但名优茶的价格决定了名优茶的原料质量必须是单芽或一芽一叶、一芽二叶的鲜叶品质，而当前的机采技术还存在诸多不足，其中表现较为突出的就是机采鲜叶原料较粗大，匀净度差，质量达不到名优茶生产要求，导致企业开展机采试验和示范的意愿和动能不足，名优茶机采推广应用显得困难重重。

2.茶树种植不够规范

虽然全省已开展标准茶园建设，且在茶树种植中全部使用无性系茶树良种，但在茶园种植地形、坡度，茶树种植行距、株距等还缺少强制性的规范要求，还未形成日本那样适合机械化采摘的标准化茶园模式，而且浙江省茶园受地理环境限制，立地条件多以山地、坡地和丘陵居多，不利于机械化采茶技术的推广。

3.采茶机技术难有突破

目前推广应用的采茶机,无论是往复式、滚动式还是旋转式,都属于非选择性刚性采茶机,其中大量使用的为往复切割式采茶机。选择性采茶机虽有不少单位在研究,但因技术难度大,无一进入实用阶段。非选择性刚性采茶机对采摘对象无选择性,采摘的茶叶嫩度不一，老梗老叶多，匀净度差，断碎较多，难以适应名优茶生产原料的要求。

四、对策建议

1.高标准发展机采茶园

机械采摘对茶园有特定的要求，机采的效率、机采鲜叶的质量，乃至能否进行机采均与茶园的地形、种植方式、树冠形状等密切相关。为此，一方面要高标准将手采茶园转换为机采茶园。茶园转换包括平整茶行、修建机械通道和鲜叶运输通道等；树体改造包括增强茶树长势，增厚茶树叶层，塑造茶树冠面等。另一方面要高标准发展机采新茶园。加快制定《机采茶园种植技术规范》省地方标准，对机采茶园的地形、坡度、种植行距、株距、种植方式、栽植良种、修剪形式、灌溉设施、除霜设施以及大型设备入园道路设施等进行规定，为今后全省全面推广应用乘坐式采茶机和修剪机进行机剪机采打好基础。

2.筛选研制适用采茶机械

目前，本省茶叶生产上应用的采茶机械基本上是日本生产或引用日本技术的，这些采茶机是根据大宗茶生产要求设计的。与大宗茶相比，名优茶加工对鲜叶原料有许多特殊的要求，如鲜叶细嫩、芽头细小等。因此，简单地将现有采茶机及使用技术应用于名优茶的采摘，是不现实的。要改进采茶机械性能，研制适合名优茶机采的选择性采茶机新机型，利用茶树不同成熟度的芽叶或叶片之间在颜色、纤维木质化程度、叶片面积大小等因素的差异，采用智能化识别技术，使新一代名优茶采摘机械采茶时对芽叶新梢具备一定程度的识别性和选择性，能较好地保持芽叶的完整性，提高机采名优茶的质量。

3.推广机采与手采相结合

由于目前采茶机的效果和机采茶的加工工艺尚不能完全满足机采名优茶的采摘和加工需要，建议在春茶早期还是保留手采，这时的产量不高，人工采摘可以满足需求，也可以提高企业经济效益；春茶后期则可以机采为主,部分采用手采；夏秋茶则可以全部实行机采。这种方式的采摘,要求茶园的管理方式有较大的改变。原先的自然或立体的栽培方式需要改成以合理树冠培育为主的栽培方式。从加工的茶类分,手采原料用于名茶加工,机采原料用于优质茶或大宗茶加工。

4.应用机采鲜叶分级技术

因机采鲜叶具有机械组成复杂，匀度、净度较差等特点，存在断碎,直接加工对成茶品质不利,建议进行分级处理。分级的主要原理是根据机采鲜叶原料大小的差异,经过不同孔径的筛孔,从而得到相对均匀的原料。随着鲜叶分级技术研究的不断加快以及鲜叶分级机具的逐步应用，使得原本粗糙的机采鲜叶原料利用率明显提高。通过机具分级所得的茶鲜叶，其匀净度明显改善，从而大大提高了鲜叶适制性。较高等级的茶鲜叶可以用来生产名优茶，提高经济效益；较低等级的茶鲜叶可以用来生产大宗茶和充当深加工原料茶，提高资源综合利用率。

5.改进机采茶加工工艺

根据机采鲜叶特点，改进加工工艺，优化杀青、干燥等技术参数，加强分筛、风选、拣梗等处理工序，使加工工艺技术能满足机采鲜叶的加工要求，所制产品符合名优茶的品质特征。建议在机采干茶整理阶段推广应用色选技术。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他成分的信息，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。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，加工周期大为缩短，机采茶叶品质显著提升。