名優(yōu)茶機(jī)械化采摘技術(shù)研究進(jìn)展

曹揮華　聶樟清　朱運(yùn)華　張賤根

(1.江西省蠶桑茶葉研究所　330202；2.江西省經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站　330046)

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名優(yōu)茶機(jī)械化采摘技術(shù)研究進(jìn)展

曹揮華1聶樟清2朱運(yùn)華1張賤根1

(1.江西省蠶桑茶葉研究所330202；2.江西省經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站330046)

摘要：名優(yōu)茶機(jī)械化采摘是傳統(tǒng)茶產(chǎn)業(yè)從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變的重要內(nèi)容之一。對(duì)名優(yōu)茶鮮葉機(jī)采技術(shù)、配套技術(shù)及裝置、設(shè)備研發(fā)等領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并對(duì)未來(lái)名優(yōu)茶機(jī)械化采摘進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：名優(yōu)茶；機(jī)械化采摘；研究進(jìn)展

自20世紀(jì)90年代起，名優(yōu)茶在我國(guó)茶產(chǎn)業(yè)中的地位日益突顯。隨之而來(lái)的名優(yōu)茶機(jī)械化加工引起人們的重視。機(jī)械加工水平不斷提高，從以前的單機(jī)作業(yè)逐漸發(fā)展到全程清潔化生產(chǎn)線的流水加工，部分關(guān)鍵工序已實(shí)現(xiàn)人工智能化控制作業(yè)。名優(yōu)茶加工機(jī)械化進(jìn)程的加快在帶動(dòng)名優(yōu)茶生產(chǎn)發(fā)展的同時(shí)，也使得名優(yōu)茶采摘環(huán)節(jié)的“瓶頸”效應(yīng)更加凸現(xiàn)。在名優(yōu)茶采工供應(yīng)不足以及采摘成本大幅上升的雙重壓力之下，名優(yōu)茶機(jī)械化采摘被提到議事日程，以大宗茶機(jī)械化采摘技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)名優(yōu)茶機(jī)械化采摘技術(shù)進(jìn)行了大量的深入而細(xì)致的研究，研究?jī)?nèi)容主要集中在三個(gè)方面: 1) 名優(yōu)茶機(jī)械化采摘技術(shù)的研究，主要包括不同品種對(duì)名優(yōu)茶機(jī)采的適應(yīng)性、名優(yōu)茶機(jī)采適期等方面。 2) 名優(yōu)茶機(jī)采鮮葉分級(jí)技術(shù)研究，主要包括鮮葉分級(jí)技術(shù)，鮮葉分級(jí)機(jī)的研制等。 3) 名優(yōu)茶機(jī)械化采摘的配套裝置、設(shè)備等研究,主要包括對(duì)名優(yōu)茶采茶機(jī)的改裝以及機(jī)采配套裝置在名優(yōu)茶機(jī)采應(yīng)用上的效果研究等。

1名優(yōu)茶機(jī)械化采摘技術(shù)研究進(jìn)展

當(dāng)前名優(yōu)茶機(jī)械化采摘技術(shù)的研究主要集中在品種的適應(yīng)性以及肥培管理、樹冠培養(yǎng)、采摘時(shí)期對(duì)機(jī)采鮮葉質(zhì)量的影響方面，并已取得了一系列的進(jìn)展。駱耀平等[1]通過(guò)研究探明：名優(yōu)茶機(jī)采原料的破碎率與茶樹品種的節(jié)間長(zhǎng)度、葉片展葉的角度有一定關(guān)系，茶樹葉片直立夾角小，機(jī)采破碎率大，品種的節(jié)間長(zhǎng)度大，機(jī)械破碎率小，并在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)不同品種茶樹葉片夾角及節(jié)間生長(zhǎng)變化規(guī)律進(jìn)一步研究，提出浙農(nóng)113、龍井43、浙農(nóng)139等品種的名優(yōu)茶機(jī)械適期指標(biāo)為魚葉期后12~15d，同時(shí)3個(gè)品種中，浙農(nóng)139的展葉角度最大，龍井43最小，因此3個(gè)品種中對(duì)名優(yōu)茶機(jī)械的適應(yīng)性為浙農(nóng)139>浙農(nóng)113>龍井43。石元值等[2]對(duì)不同品種優(yōu)質(zhì)綠茶機(jī)采適應(yīng)性以及采摘適期進(jìn)行研究，結(jié)果表明：中茶102與龍井43在春茶期間機(jī)采適應(yīng)性較好，藪北種與福鼎大白種次之，鳩坑群體種最差。機(jī)采適期以茶蓬采摘面上1芽2葉比例下降到70%~80%為宜，同時(shí)也可以以新梢長(zhǎng)度約為4cm為適期判斷標(biāo)準(zhǔn)。名優(yōu)茶機(jī)械化采摘和大宗茶機(jī)采一樣，機(jī)采對(duì)樹體的損傷相對(duì)較重，為保證原料破碎率低和持續(xù)的機(jī)采，必須加強(qiáng)茶園培肥管理，同時(shí)肥培管理對(duì)名優(yōu)茶機(jī)采鮮葉原料質(zhì)量有一定的影響。駱耀平等[3]研究認(rèn)為：施肥效應(yīng)在春季第一批機(jī)采時(shí)可能表現(xiàn)不明顯，但之后第二、三批機(jī)采，不施肥處理茶樹生長(zhǎng)勢(shì)弱。及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分，芽梢生長(zhǎng)量大，采摘間隔期短，可比不施肥多采收一個(gè)批次。

2名優(yōu)茶鮮葉分級(jí)技術(shù)研究

機(jī)采鮮葉分級(jí)主要利用機(jī)采鮮葉的大小和重量不同分別利用篩分、風(fēng)選來(lái)達(dá)到分離目的。風(fēng)選目前普遍被認(rèn)為是分離機(jī)采鮮葉中碎片的最佳方法，翁炎生等[4]研制出一種名優(yōu)茶機(jī)采鮮葉分級(jí)機(jī)，該機(jī)先利用風(fēng)選分離出機(jī)采鮮葉中的破碎葉，再利用滾篩把鮮葉按大小分級(jí)取得較好效果。從目前研制出的名優(yōu)茶鮮葉分級(jí)機(jī)來(lái)看，大多以篩分機(jī)為主，包括滾篩型和抖篩型兩種。無(wú)論是哪種機(jī)型，都是利用不同形狀篩孔、不同孔徑大小組合來(lái)實(shí)現(xiàn)鮮葉分級(jí)目的。

張?zhí)m蘭等[5]通過(guò)對(duì)滾篩機(jī)、平面園篩機(jī)、風(fēng)選機(jī)及其不同組合對(duì)名優(yōu)茶機(jī)采鮮葉的分級(jí)效果研究后認(rèn)為：先滾篩后風(fēng)選的分級(jí)組合具有明顯的分級(jí)效果。與單滾篩相比標(biāo)準(zhǔn)芽葉比例提高了16%，其他碎片比例下降了23%，從而有效地減少了標(biāo)準(zhǔn)芽葉和其他碎片混雜。平面園篩機(jī)和風(fēng)選在鮮葉分大小方面效果不明顯，而且平面園篩機(jī)的使用對(duì)鮮葉損傷較大。但風(fēng)選可以將鮮葉中的碎片有效分離。袁海波等[6]研究開發(fā)出一種新型茶鮮葉篩分機(jī)(ZL200820169045.0)，該機(jī)由不同孔形、不同孔徑的篩網(wǎng)組成，篩面以一定傾斜角度類似抖篩運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)鮮葉在篩面前進(jìn)從而達(dá)到鮮葉篩分效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：利用這種新型鮮葉篩分機(jī)，可以使不同鮮葉分組中的主級(jí)鮮葉分別達(dá)到55.26%(第一層篩面下的單芽)、69.06%(第二層篩面下的1芽1葉)、81.17%(第三層篩面下的1芽2葉)、79.97%(第三層篩面上的1芽3葉)，達(dá)到較好的分級(jí)效果。通過(guò)該設(shè)備進(jìn)行名優(yōu)茶機(jī)采鮮葉篩選分級(jí)，再分批付制，與手工采摘相比，產(chǎn)品整體品質(zhì)完全符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。駱耀平等[7]通過(guò)對(duì)自主研制的MCF型名優(yōu)茶鮮葉分級(jí)機(jī)進(jìn)行改良研究，最終確定改良MCF-Ⅱ型名優(yōu)茶鮮葉分級(jí)機(jī)的技術(shù)參數(shù)，并以此對(duì)名優(yōu)茶機(jī)采鮮葉進(jìn)行分級(jí)處理，較好地實(shí)現(xiàn)了以芽葉大小分級(jí)歸類，從中可獲得較為整齊一致的1芽2葉為主的名優(yōu)茶生產(chǎn)原料。

3名優(yōu)茶機(jī)械采摘配套設(shè)備、裝置研究

名優(yōu)茶機(jī)械化采摘配套設(shè)備、裝置研究主要包括新型名優(yōu)茶采茶機(jī)的研制開發(fā)、現(xiàn)有采茶機(jī)的改裝、配套裝置的使用效果研究等。袁海波等[8]成功研制出一種新型便攜式名優(yōu)茶采茶機(jī)(專利號(hào)：ZL200720184003.0)，與傳統(tǒng)往復(fù)切割式單人采茶機(jī)相比，可以明顯提高機(jī)采鮮葉中的完整葉及高檔鮮葉原料(1芽1葉、1芽2葉)的比例，與人工采相比，可提高工效約7倍左右，節(jié)約鮮葉采摘成本80%。另外，在生產(chǎn)上，相類似的便攜式名優(yōu)茶采摘裝置也比較多，它們多采用蓄電為動(dòng)力，葉輪撥動(dòng)推入式集葉，與汽油機(jī)相比，具有機(jī)身更輕、操作更靈活等優(yōu)點(diǎn)，以6CDW-220微型名茶采茶機(jī)為例，陸德彪等[9]對(duì)其應(yīng)用效果與配套技術(shù)進(jìn)行研究表明：微型名茶采茶機(jī)與人工采相比，整體鮮葉質(zhì)量較差，但配合鮮葉分級(jí)設(shè)備使用，將大大提高機(jī)械采摘鮮葉加工優(yōu)質(zhì)茶的符合度，并提高工效3倍左右，節(jié)約采摘成本65%以上。在智能化采摘設(shè)備開發(fā)方面，秦廣明等[10]設(shè)計(jì)出一種自走式智能田間采茶機(jī)器人，該設(shè)備主要由茶葉圖像攝取裝置、控制電路、智能采茶機(jī)器手、茶葉回收裝置、自走式作業(yè)平臺(tái)等組成，通過(guò)田間試驗(yàn)結(jié)果表明：該設(shè)備在整機(jī)爬坡性能、生產(chǎn)效率、漏采率、茶芽完整率、老梗葉率等性能指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求，最終能形成與人工采摘相當(dāng)?shù)男ЧＴ诿麅?yōu)茶機(jī)械化采摘的配套裝置研究方面：石元值等[11]對(duì)名優(yōu)茶機(jī)采茶園進(jìn)行覆網(wǎng)處理，通過(guò)對(duì)硬塑料網(wǎng)和軟網(wǎng)兩種不同覆蓋物的對(duì)比研究，結(jié)果表明，硬塑料網(wǎng)的使用對(duì)名優(yōu)茶機(jī)采效果有一定的提升作用，同時(shí)能提高對(duì)茶樹鮮葉原料的利用率，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也存在一些問(wèn)題，如在采摘過(guò)程中膠網(wǎng)容易被割破，并且在長(zhǎng)期使用過(guò)程中容易老化，影響使用效果。茶園機(jī)采軌道，在日本、臺(tái)灣等有部分應(yīng)用，軌道式機(jī)采的推行，有效簡(jiǎn)化了茶園機(jī)采質(zhì)量的人為影響，從而大大提高機(jī)采鮮葉的質(zhì)量。但是，此種軌道安裝于茶行中，給茶園其它管理如施肥、噴藥、尤其是茶園耕作帶來(lái)不便，因此在目前茶園不能完全免耕的情況下，難以推廣應(yīng)用。

4展望

名優(yōu)茶機(jī)械化采摘是發(fā)展方向，是茶產(chǎn)業(yè)由勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵所在，是茶產(chǎn)業(yè)規(guī)模經(jīng)營(yíng)的制約性因素之一。實(shí)現(xiàn)名優(yōu)茶機(jī)械化采摘，一方面，要從觀念上改變名優(yōu)茶的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，把名優(yōu)茶從傳統(tǒng)的高端茶、細(xì)嫩茶認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變到優(yōu)質(zhì)茶的認(rèn)識(shí)上來(lái)。另一方面，名優(yōu)茶采摘技術(shù)、加工技術(shù)等相關(guān)研究仍需進(jìn)一步深入及系統(tǒng)化。例如，適宜機(jī)械化采摘的無(wú)性系品種的選育及應(yīng)用推廣、針對(duì)性較強(qiáng)的機(jī)采鮮葉加工技術(shù)研究等。在機(jī)采鮮葉分級(jí)技術(shù)研究方面，色選機(jī)的開發(fā)應(yīng)用、名優(yōu)茶加工在制品的篩選分級(jí)技術(shù)研究以及人工智能化茶葉采摘設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用等。

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