广东省茶叶生产全程机械化技术现状与展望

2021-06-29谢鹏安郑泽锋

现代农业装备 2021年3期

谢鹏安，郑泽锋

（1.梅州市农业机械推广站，广东梅州 514071；2.华南农业大学工程学院，广东广州 510642）

0 引言

广东人爱喝茶，对茶更是有着不一样的情感，广东省不仅是茶叶消费大省，同时也是茶叶种植加工大省。随着茶叶生产规模的不断扩大和劳动力紧缺，如何提高茶叶质量和经济效益，降低工人劳动强度，已成为广东省茶叶生产全程机械化技术的重点研究课题。

近几年，广东省举办了三届茶叶产业大会，已建设省级现代茶叶产业园16 个，生态茶园面积已近8 万亩，随着相关研究机构对茶叶生产全程机械化技术的探索和研究，广东省茶叶生产机械化技术得到了大力发展，以2020 年省级农业科技创新及推广体系建设项目为例，该项目主要由广东省现代农业产业技术体系茶叶创新团队负责。

1 广东省茶叶生产全程机械化技术现状

1.1 种植环节机械

1.1.1 耕作机械

该环节可代替人工耕作，属于茶叶生产中的重要作业环节，包括翻土、开沟施肥、中耕除草等。在此环节，所用到的配套机具主要有开沟机、中耕机等。C12 型茶园中耕机价格高，ZCJ-150 型茶园中耕机价格合理、使用运转灵活、维修方便且易推广，如图1 所示。

目前，该环节的技术问题主要体现在两方面：其一，茶园土壤板结严重，导致耕作时所受阻力变大；其二，当前茶园分布地域多为丘陵山区，而传统大田耕作机械与当下作业需求不符。针对上述问题，相关研究人员研发了针式仿生耕作技术和螺旋施肥技术，前者依据动物刨土的仿生学原理，有效解决了作业过程中阻力大的问题，同时也能够确保耕深充足；后者主要是依靠螺旋装置完成开沟、施肥等一体化作业任务，使得土肥混合更加均匀。

1.1.2 灌溉设备

目前，较为常见的茶园灌溉设备主要有喷灌、流灌、滴灌等不同种类，为保持茶园土壤的疏松、性状和足够水分，广东省境内以自动喷灌为主，该类设备分为移动式、半固定式和固定式3 种，需要根据茶园情况进行设计。利用茶园智能化喷灌系统，能够结合茶园的空气环境、土壤情况等因素，自动控制灌溉水量和次数，以此提升灌溉的有效性[2]。

1.1.3 植保机械

茶树植保机械主要用于茶叶病虫害防治，较为常见的主要有喷粉机、喷雾机、喷灌机。随着对茶叶需求及质量要求的提升，相关研究人员在对茶叶生产机械化技术研究的过程中，也关注了茶树植保机械的研发情况，各类全新技术脱颖而出，比如物理捕虫法、电网杀虫法等。除此以外，相关研究人员针对负压吸附原理和自动分离技术，研制出了真空吸虫机等先进设备，大大提升了植保效率。

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1.1.4 茶树修剪机械

要提高茶园的质量和产量，实现茶叶增产，需对茶树进行必要的修剪，茶树修剪建议使用电动茶树修剪机（如图2），环保又节能，能够确保茶叶品质和茶园生态。

图2 茶叶修剪机械

1.2 茶叶制作加工环节机械

茶叶加工是茶叶生产全程机械化技术研究的重点内容，以绿茶为例，制作过程主要包括茶叶的采摘、萎凋、杀青、揉捻、干燥等工序。不同工序由不同的机械完成。

目前茶叶加工机械的成熟技术比较多，上述所有环节都可由机械化设备进行，基本上可以实现茶叶加工全程机械化目标。

2 存在的问题及应对措施

2.1 丘陵山区茶园农机使用率低

茶叶生产全程机械化是一个系统工程，要加强对茶园的科学规划，按照机械化要求做好茶园种植面、道路、栽培方式等整体规划建设，创造适合于机械化生产的基础条件。

由于基础设施并不先进，茶园落差大，地块规模各异，所以机械化设备在茶园的使用难度提升，导致茶园机械化作业并不顺利，甚至已经阻碍到茶园机械化的普及和推广。茶园机械化作业过程中，有些茶园情况特殊，使用机械还不如人工便利，这也导致很多茶园作业机械未能大范围推广。除此以外，在进行茶园工作的过程中，除了一些小型茶园操作机械被广泛使用外，各种大型机械并没有得到普及。因此，要想确保机械化种植能够在广东省茶园种植中得到推广，首先需要解决基础设施问题，以及茶园的规范化建设问题，以此提高丘陵山区茶园种植作业的机械化水平。提高茶园的基础设施建设，可以实现山地茶园运输机械与装备在茶园的综合利用，山地茶园运输机可以搭载喷雾机、微耕机、挖穴机和修剪机，实现机械与装备综合利用、多功能集成等。

2.2 茶叶加工机械技术单一、功能不足

目前，广东省茶园在茶叶加工方面已基本实现机械化，但企业生产制造设备以单机为主，成套设备少，制造设备简陋陈旧，技术也比较落后；产品的连续化、自动化程度低，茶叶数字化流水线加工的生产车间基本没有。

例如绿茶的萎凋在全程制作过程中需要快速处理，但机械容量有限，需要改善机械或工艺；有些燃气茶叶杀青机由于出风口设置不合理，超过一定工作时间容易发热甚至自燃。

茶叶加工机械自动化程度低，智能化程度不够，影响茶叶品质；在茶叶烘干环节，应保证烘干温度、湿度的稳定性，确保茶叶质量不因为叶片温度变化大而受影响；茶叶加工机械智能化方面与日本和台湾地区相比还存在很大差距，可引进日本和台湾地区先进高效的茶叶机械设备及技术，推动茶叶生产全程机械化技术向标准化、规范化、智能化、自动化方向发展。

2.3 茶叶采摘机械化程度低

相比于茶叶生产过程中其他环节，茶叶采摘过程中机械化程度极低。目前，茶叶采摘主要以人工劳动为主，效率低，属劳动高度密集型行业，解决的突破点在于实现机器采摘。机械采摘铁观音每小时就能采摘上百斤，但春茶采摘、绿茶采摘时用机械采摘需要精确到一芽一叶、一芽两叶。目前，科研人员对机器采摘方面的研究正在进行，并设计了自走式采茶机器人，通过对机械上的传感器进行调解，可自行设置采摘要求，确保机器人能够自行完成采茶工作，但技术还不成熟。

2.4 农机与农艺的融合力度不足

茶叶种植大多依靠传统经验积累，且由于种植地形复杂，各地对于不同品种的茶树种植要求、栽培管理、茶叶采摘制作种类等存在差异，导致很多茶叶机械的具体应用与当地的种植要求脱钩，没有很好的进行融合[3]。很多茶农认为使用茶叶机械并不方便，不仅对工作效率提升不明显，还会因为机械设备操作不当而引发故障，导致茶农应用机械设备的意愿不高，最终影响到机械的应用推广。可派驻农机与茶艺的专业人才深入茶园，积极推进农机与农艺的融合力度，了解茶叶机械在使用过程中的问题并予以解决。

2.5 制茶人对机械化技术掌握不够

尽管老一辈的制茶人有着深厚的手工经验，但是在遇到新式制茶机械时，使用机械加工的技术能力相对来说较低，无法很好的掌握技术参数以及维护保养机械。除此以外，当下很少有年轻人愿意从事茶园种植管理工作，进而导致当下的传统制茶工艺无人接手。因此，政府相关部门要重视茶园制茶工艺的传承，大力培养和鼓励相关人员从事茶园制茶工艺的传承学习。最后，需要提高茶叶种植的经济价值，使当下年轻人看到茶园种植的前景，愿意投身于茶叶产业。

2.6 茶叶生产全程机械化培训力度要加强

为加快实现茶叶生产全程机械化，推进广东省茶产业发展，可以开展全省茶叶全程机械化生产现场推进活动[4]，活动内容分为现场演示与观摩、技术培训与交流、机械制茶比赛3 部分，比赛内容可涉及茶叶机械调整维护、故障检查、诊断与排除、零部件更换、机械制茶等技能，以提高茶农的理论知识和实践能力，推动制茶人掌握茶叶机械化技术水平的提高。通过培训，制茶人可以了解我国茶叶生产机械化发展趋势。通过培训解决制茶人对机械化技术掌握不足以及机械无法正常维护保养的问题。

各地农机化部门和茶园企业，要积极探索茶叶生产机械化模式，努力推动茶叶生产机械化迈上新的台阶[5,6]。