小型茶園耕作管理機(jī)械的研制與推廣

劉瓊

（長(zhǎng)沙市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

茶園耕作是茶園土壤管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是茶園管理中的一項(xiàng)例行作業(yè)。它具有清除雜草、疏松土壤、打亂土層、促進(jìn)土壤熟化等優(yōu)點(diǎn)。茶園中耕除草、深耕和施肥等作業(yè)所耗用勞力約占整個(gè)茶園生產(chǎn)用工的25%，且大部分作業(yè)比較繁重，手工作業(yè)體力消耗非常之大。各茶葉生產(chǎn)大國(guó)為提高生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，在茶園耕作專(zhuān)用機(jī)械方面作了大量的研究。

1 國(guó)內(nèi)外茶園耕作管理機(jī)械研究概況

國(guó)外茶葉大國(guó)中，以印度、斯里蘭卡、肯尼亞、日本、越南為主要茶葉生產(chǎn)貿(mào)易國(guó)。其中，日本是世界上唯一實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)全過(guò)程機(jī)械化的國(guó)家，也是茶葉單產(chǎn)最高的國(guó)家，其茶園生產(chǎn)機(jī)械及管理技術(shù)的發(fā)展隨著科技進(jìn)步日趨成熟，代表了當(dāng)今世界茶葉生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。日本茶葉生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高，茶樹(shù)修剪、茶葉采摘、加工、包裝等基本上都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化。日本茶園90%屬于農(nóng)戶所有，主要由茶葉指導(dǎo)者協(xié)會(huì)提供服務(wù)和協(xié)調(diào)，其茶園管理現(xiàn)代化，茶園規(guī)則整齊有序，這為日本茶葉機(jī)械化生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)并提供了必要的硬件條件。據(jù)相關(guān)資料顯示，日本茶園田園化程度最高，茶園統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，茶行行距1.8 m，株距0.3 m，單株條栽，茶行長(zhǎng)度為30 m的理想值。現(xiàn)在，日本的茶葉生產(chǎn)，已實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程機(jī)械化，就最難的栽培機(jī)具而言，已有性能良好的耕作、施肥、噴藥、修剪、采摘等配套機(jī)械。

傳統(tǒng)的茶樹(shù)栽培管理基本依靠人工勞作或畜力耕犁，勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)工多，耕作質(zhì)量很難達(dá)到要求。由于工效不高，很難按季節(jié)完成各項(xiàng)必須的耕管作業(yè)。上世紀(jì)50年代，我國(guó)茶區(qū)就開(kāi)始在耕作機(jī)具方面進(jìn)行研究與實(shí)踐，最初使用半機(jī)械化的畜力農(nóng)具，如畜力雙行茶園施肥器等。該農(nóng)具工作時(shí)，盛放在肥料箱中的肥料通過(guò)拌肥器攪拌而從肥料箱底部進(jìn)入輸肥管和雙圓盤(pán)式開(kāi)溝器，從圓盤(pán)間隙中落入土壤，一次完成開(kāi)溝、施肥、蓋土三道工序。該農(nóng)具施肥深度為10 cm左右，可于幼齡茶園中應(yīng)用，施化肥和被粉碎的餅肥、土雜肥。進(jìn)入20世紀(jì)70年代后，手扶拖拉機(jī)逐漸在我國(guó)普遍應(yīng)用起來(lái)，為了解決茶園耕作動(dòng)力問(wèn)題，浙江、云南和廣東等省先后把工農(nóng)-10型、東風(fēng)-12型等型號(hào)的手扶拖拉機(jī)加裝防護(hù)罩，并采用原配旋耕機(jī)在茶園中進(jìn)行中耕除草等作業(yè)，取得了一定的效果，但拖拉機(jī)體型較大，重心偏高，在坡地茶園中應(yīng)用時(shí)穩(wěn)定性較差，操作困難，可推廣性不強(qiáng)。1979年，原一機(jī)部在安徽省召開(kāi)了第一次全國(guó)茶園耕作管理機(jī)械會(huì)議，會(huì)上交流的茶園動(dòng)力機(jī)械有履帶式茶園拖拉機(jī)、茶園中耕拖拉機(jī)等。1980年，浙江省機(jī)械科學(xué)研究所等單位研究完成了C12型茶園耕作機(jī)械，并由浙江省嘉善拖拉機(jī)廠正式投入生產(chǎn)，這是我國(guó)茶園耕作第一款有推廣意義的茶園專(zhuān)用動(dòng)力機(jī)。C12型茶園耕作機(jī)以S195型12馬力柴油機(jī)為動(dòng)力，并選用履帶行走機(jī)構(gòu)和行間作業(yè)形式，最大寬度在機(jī)器下部為0.8 m，上部為0.5 m，整個(gè)機(jī)械的橫斷面設(shè)計(jì)成“凸”字型，以充分利用茶行空間，使機(jī)械順利進(jìn)入茶行，且防護(hù)罩采用流線形設(shè)計(jì)，減少了對(duì)茶樹(shù)枝條的損壞。1980～1985年又先后鑒定了合肥手扶拖拉機(jī)廠的CH12型和湖北茶機(jī)總廠的ISC-780型茶園耕作機(jī)，可配套深耕、中耕、除草、施肥、修剪、采茶、病蟲(chóng)害防治和噴灌機(jī)具。以上3種代表機(jī)型均投入小批量生產(chǎn)，由于成本和對(duì)茶園硬件設(shè)施條件要求等方面問(wèn)題，均沒(méi)能大面積推廣。20世紀(jì)90年代中期，浙江新昌東輝機(jī)械廠研制成功的小型手扶2.2 kw的ZCJ-150型小型茶園耕作施肥機(jī)是當(dāng)時(shí)我國(guó)自行研制的小型茶園耕作較理想機(jī)型。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著我國(guó)科學(xué)水平的提高，各地茶區(qū)都掀起了全程機(jī)械化的研究高潮，耕作管理機(jī)械也取得了很大的進(jìn)步，浙江、江西、湖南、福建及臺(tái)灣都推出了各自的機(jī)型。

2 小型茶園耕作管理機(jī)械的研制與開(kāi)發(fā)

我國(guó)茶園耕作管理機(jī)械的現(xiàn)狀是茶園管理的機(jī)械化耕作面積不到整個(gè)茶園面積的5%，沒(méi)有形成大面積推廣的定型產(chǎn)品。針對(duì)我國(guó)茶區(qū)的實(shí)際情況，為滿足現(xiàn)階段我國(guó)茶區(qū)對(duì)專(zhuān)用的茶園小型耕作機(jī)械的需求，我們?cè)谡{(diào)研、考察的基礎(chǔ)上，吸收同類(lèi)機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合在前期研制中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，充分考慮本地茶園的土質(zhì)、地形地勢(shì)及茶樹(shù)生長(zhǎng)等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多次試制、試驗(yàn)、不斷改進(jìn)，研制成功新一代小型茶園耕作機(jī)。該機(jī)具綜合性能好，可提高茶芽密度和百芽重，深受茶農(nóng)喜愛(ài)。在設(shè)計(jì)研制過(guò)程中，我們遵循了以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)則。（1）機(jī)具重心低，穩(wěn)度大，能在一定坡地作業(yè)運(yùn)行；（2）齒輪多級(jí)傳動(dòng)，能進(jìn)、退行走，箱體采用鋼板沖壓成型，輸出刀軸裝有阻水裝置；（3）機(jī)具體積小、重量輕、動(dòng)力強(qiáng)勁、旋耕功效高，配上相應(yīng)的機(jī)具還可以進(jìn)行施肥、噴藥等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用；（4）對(duì)地比壓小，使耕作過(guò)后土壤不致被壓板或增加耕作困難；（5）整機(jī)所有零部件盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)件，有利于今后制造、推廣及維修的通用性。其主要結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 主要技術(shù)參數(shù)

我國(guó)各地自然條件千差萬(wàn)別，任何一種機(jī)具只能在適合其使用的環(huán)境中才能得到發(fā)展，故研制與推廣必須適應(yīng)自然條件與地理環(huán)境。目前，我們正加強(qiáng)在不同地域、不同氣候條件下的機(jī)具適應(yīng)性研究，并進(jìn)行附屬裝置的開(kāi)發(fā)研究，為大面積推廣機(jī)具奠定基礎(chǔ)。

3 推進(jìn)我國(guó)茶園耕作管理機(jī)械化的主要對(duì)策和措施

農(nóng)業(yè)部“十二五”規(guī)劃中明確提出今后的發(fā)展思路:以增加農(nóng)民收入和增強(qiáng)國(guó)際國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)力為出發(fā)點(diǎn)，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，效益為中心，資源優(yōu)勢(shì)為依托，機(jī)制創(chuàng)新和科技創(chuàng)新為動(dòng)力，穩(wěn)定面積，提高質(zhì)量，調(diào)整結(jié)構(gòu)，大力推行無(wú)公害標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，培育和壯大龍頭企業(yè)，打造名牌，努力加快產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)進(jìn)程；充分發(fā)揮產(chǎn)品和區(qū)域優(yōu)勢(shì)，建立多元化投入機(jī)制，著力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，帶動(dòng)和促進(jìn)全國(guó)茶葉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

政策為我國(guó)茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向，如何加快茶園耕作管理機(jī)械化進(jìn)程，我們認(rèn)為要著重注意以下幾點(diǎn)。

3.1 實(shí)現(xiàn)采摘和耕作機(jī)械化是重中之重

在耕作機(jī)械化方面，重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)高效實(shí)用型茶園專(zhuān)用耕作機(jī)，要加大科研攻關(guān)力度，加快、加大試驗(yàn)示范力度，對(duì)于成熟的機(jī)械要盡快定型并加大資金及政策扶持力度，實(shí)現(xiàn)大面積推廣。

3.2 加大對(duì)配套農(nóng)藝技術(shù)的研究

任何適用的農(nóng)機(jī)具只有與相應(yīng)的農(nóng)藝相配合、相適應(yīng)才能取得最佳效果。因此，機(jī)械性能改進(jìn)、試驗(yàn)示范與配套農(nóng)藝技術(shù)研究要貫穿整個(gè)耕作機(jī)械化研究的全過(guò)程，必須進(jìn)一步加大對(duì)茶樹(shù)栽培技術(shù)的研究，使茶樹(shù)適應(yīng)機(jī)耕條件。同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)也需適應(yīng)茶樹(shù)的生長(zhǎng)要求，這樣才能達(dá)到高質(zhì)量和高效率的要求。

3.3 加強(qiáng)對(duì)老茶園的改造和新茶園的規(guī)劃

今后，在發(fā)展耕作機(jī)械上，除了不斷改進(jìn)機(jī)具和研制新的機(jī)具以適應(yīng)茶園的要求外，茶園也必須進(jìn)行改造，以適應(yīng)機(jī)械耕作的要求。茶樹(shù)是多年生作物，不易改變現(xiàn)狀，因此在新茶園建設(shè)與老茶園改造中就必須考慮以下幾點(diǎn):（1）將現(xiàn)有不成型、不規(guī)范或坡度較大的山地茶園進(jìn)行區(qū)劃調(diào)整，以便推行機(jī)械化作業(yè)；（2）為提高機(jī)械化效率，茶園應(yīng)集中成片規(guī)劃布局，并完善配套相應(yīng)的水利設(shè)施。

3.4 走規(guī)?；?jīng)營(yíng)之路

只有規(guī)模化經(jīng)營(yíng)才能有效地提高機(jī)械的使用效率。這是茶園機(jī)械化生產(chǎn)的必備條件，因此要把規(guī)?；?jīng)營(yíng)作為重要的戰(zhàn)略任務(wù)來(lái)抓。

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