丘陵山区茶园植保机械化应用现状与前景展望

张家美，王太航

(1.贵州省山地农业机械研究所，贵州 贵阳 550000；2.贵州大学农学院，贵州 贵阳 550025)

0 引言

我国茶区辽阔，遍布于南方18个省的900多个县(市)，且主要集中在丘陵山区地带。据统计，我国超过60%的茶园位于陡坡地带(坡度大于25°)，而平缓坡地带(坡度小于25°)茶园不足40%[1]，种植环境的复杂性以及茶叶种植模式的不统一等问题导致茶机推广使用难以推进，且由于地理环境、经济因素的差异使得不同区域的茶园生产机械化水平差异较大。

根据相关数据统计，茶树上病害有90多种，虫害有430多种，杂草100多种[2]，对茶树的生长及产量造成较大影响及经济损失。丘陵山区茶园面积辽阔，茶树生长环境复杂，规模不一，病虫害种类较多，丘陵山区的茶园病虫害防治主要是以农药防治为主、物理防治为辅的病虫害防治手段。

随着丘陵山区茶园种植面积的不断扩大，出于安全因素的考虑且由于劳动力成本的增加，丘陵山区茶园植保对机械化作业的需求越来越迫切，而在丘陵山区采用人工进行大面积的病虫害防治成本高、难度较大。

本文对当前的丘陵山区茶园植保机械化现状进行分析，浅析当前丘陵山区茶园植保机械化存在的问题，了解未来丘陵山区茶园植保机械的研究方向，给未来丘陵山区茶园植保机械化的发展思路提供参考，以加快丘陵山区茶园植保机械化进程。

1 丘陵山区茶园植保机械化发展历程

自引进茶园植保机械以来，丘陵山区防治病虫害主要是以结构简单、售价低的手动喷雾器喷洒农药为主[3]，并根据生产实际进行不断的改进，但是其农药流失严重、作业效率低、劳动强度大并且存在农药残留现象。随后逐渐发展出利用高容量喷雾法进行施药的动力足、轻便、易操作的背负式机动喷雾喷粉机、担架式以及电动式机动喷雾机[4-5]，降低了茶农的劳动强度，但是这些自动化的植保机械价格较高，严重阻碍了茶园植保机械的发展。

随着国家提倡绿色、环保发展及对生态环境的重视，逐步推广茶园病虫害绿色防控技术，比如：结合害虫的趋光性特点，在茶园安装太阳能频振式杀虫灯进行杀虫[6]，对为害嫩梢叶害虫具有很好的控制作用，使用黄板、蓝板等诱杀一些趋色性害虫。

近些年来，随着植保无人机在种植业领域的不断发展，丘陵山区茶园开始利用植保无人机进行病虫害防治。无人机与传统人工喷施相比，具有效率高、环保安全、节水节药、喷洒均匀等特点。据数据统计分析，采用无人机喷洒可以较大地降低劳动力成本，农药使用量只需要人工喷洒的80%～90%，用水量节约90%，作业效率是人工喷洒的30倍以上，是常规地面机械的5倍[7]。2019年，王明等[8]利用植保无人机低空低容量喷雾在茶园的雾滴沉积分布及对茶小绿叶蝉的防治效果进行研究分析，从雾滴粒径、雾滴密度、沉积量、有效利用率和防治效果上与传统大容量喷雾做了对比，结果表明植保无人机低空低容量喷雾质量要优于传统大容量喷雾。余文胜等[9]利用植保无人机作业参数对雾滴在茶树冠层沉积分布影响进行了研究，结果表明，影响雾滴沉积密度大小和均匀性，及沉积量多少的试验因素主次顺序均为飞行速度、喷头流量、作业高度。郭华伟等[10]利用植保无人机喷施虫螨腈防治茶小绿叶蝉效果评价，研究结果表明，在安全间隔期后采摘鲜叶植保无人机喷施不会导致茶叶农药残留超标。

2 限制植保机械化在丘陵山区茶园中发展的主要因素

茶园植保机械化对于提升茶叶品质、提高产量是至关重要的，未来茶园植保机械化还有很大提升空间，当下，制约着丘陵山区茶园植保机械化发展的因素主要概括如下。

2.1 地理条件方面

丘陵山区茶园大多是以家庭为单位的小规模生产方式为主，地块小而且零散，大多以大于25°的陡坡地带分布，多呈阶梯状，落差较大，立地条件复杂，且大部分茶园道路条件较差，机械作业死角多，难度大，一些小型的茶园植保机械也要依靠肩扛手抬才能在茶园转移作业，因而对茶园植保机械作业造成较大考验。

2.2 作业机械方面

目前，适宜丘陵山区茶园病虫害防治的机械还十分缺乏，尽管植保作业环节已经有了对应机型，大部分是一些技术含量较低的机型，型号种类较多，但是大都比较类似，且性能较差，并没有在丘陵山区的茶园得到大规模推广应用。

2.3 农机农艺融合方面

一方面，丘陵山区茶园种植模式复杂多样，在选育品种、栽植技术、耕作制度、植保作业、采摘方式等方面没有考虑到机械作业的条件。因此，在机械作业时没有预留出足够的行间距，导致机械难以在狭小的道路上行走作业，在茶树培育上没有形成整齐的蓬面，进而导致比如植保无人机在喷洒农药时难以均匀喷施，防治效果较差，存在农药浪费等问题。另一方面，研发部门没有建立农机与农艺相结合的研发机制，农艺上着重追求产量的提高、品质的提升，而没有考虑到机械作业的要求；在农机的研制上，则更加注重解决实际需求的机械作业，比如具有针对性的中耕、除草、施肥、植保，然而并没有将这些作业环节有效结合起来，因此农机农艺没有得到有效融合，导致茶叶植保机械化难以取得较大推进。

2.4 茶机共用方面

以家庭为主的小规模生产经营模式，导致茶农之间缺乏协同合作，没有共同管理利用的意识，茶叶种植户购买的植保机械大多是类似的机械，造成了机械的闲置浪费，增加了购机的成本。

2.5 机械操作方面

目前，以家庭式的小规模生产为主的茶农大多年龄偏大、体力差，而机械作业对操作者的体力要求高，再者，茶农的文化水平普遍较低，难以掌握机械作业的各种技术要求，大多不会机械的故障排除、维修等技术，茶农对茶园机械的保养管理意识差，茶园机械通常只能使用2～3年，增加了其使用成本；而以龙头企业、合作社等大规模生产为主的经营人员，因为茶园生产季节性强，收入不稳定，导致人员流动性较大，同时，缺乏专门的农业机械培训机构，农机合作社从业人员茶叶机械操作、维护知识培训不足。

3 植保机械化在丘陵山区茶园中的应用前景

植保机械化在丘陵山区茶园的发展中还有很多问题，但在绿色、环保、安全的病虫害防治上无疑是一个发展方向，为加快我国丘陵山区茶园植保机械化进程，主要可以从以下几个方面来考虑：

1)积极鼓励龙头企业、合作社等新型经营主体发展茶叶种植业，发展茶叶的规模化经营，积极鼓励成立专业的茶园机械管理作业团队或茶叶机械服务专业合作社等社会化服务组织，为丘陵山区的茶农提供专业的服务。打造基础条件，作出长远规划，从茶树品种的培育、种植模式的规范、基础设施的建设等方面考虑机械化作业所需要具备的条件，为茶园植保机械化提供有利条件，逐步推进植保机械化的发展进程。

2)选育适合机械化的茶树品种，适合机械化作业的栽培技术，建立规范化的管理制度模式，将树冠培养、肥培管理、植保作业、机械化采摘作业等配套生产技术规程与机械化作业相融合，加快推进机械化速度。

3)提高研发的力度，加大研发资金的投入，针对性地研究适宜丘陵山区作业、可以共同利用的机械。提高作业机械的利用率，降低其成本，提高机械的适应性，降低机械作业的劳动强度，提高机械的制造水平，降低故障率，积极研发绿色无污染的新能源茶园植保机械，研发出具备智能化的茶园植保机械，达到精准、精量喷施的效果，节约农药成本。

4 结语

近年来，通过逐步的土地宜机化整治及茶园标准化建设、规模经营化，植保机械化作业已经得到初步提升，但丘陵山区的茶园植保机械化还有很长的路要走。目前来说，丘陵山区茶园植保作业主要是依靠背负式机动喷雾喷粉机、担架式机动喷雾机等简单的机械防治为主，防效突出、作业效率高、成本低的植保无人机是一个研究发展方向。未来的植保机械化的发展，需要加强组织领导，搞好统筹规划，制定实施方案，明确发展目标；加大政策扶持力度，加强服务主体培育，通过新型职业农民培育、农村实用人才培训等方式，积极培育茶园管护专业化人才，引导合作社规范化建设；加强农机农艺融合，制定农机与农艺相适应的“茶园机械化管理规程”。