茶園生產(chǎn)正加快“機(jī)器換人”

茶園生產(chǎn)正加快“機(jī)器換人”

我國(guó)茶園地域地形復(fù)雜（多分布于丘陵山區(qū)），機(jī)械化難度大，綜合機(jī)械化作業(yè)水平不足10%，茶園管理與茶葉采摘?jiǎng)趧?dòng)力成本超過(guò)60%，生產(chǎn)效益低。茶產(chǎn)業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重制約，實(shí)現(xiàn)茶園生產(chǎn)全程機(jī)械化迫在眉睫。

近日，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所在江蘇省茶博園舉辦茶園機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)演示觀摩會(huì)。會(huì)上共演示了30余臺(tái)新研發(fā)的茶園生產(chǎn)機(jī)械，包括茶園耕作、修剪、采摘、植保等，涵蓋茶園生產(chǎn)全過(guò)程，標(biāo)志著我國(guó)茶園生產(chǎn)正步入“機(jī)器換人”時(shí)代。

2013年起，農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化研究所等8家單位開(kāi)展了茶園機(jī)械化作業(yè)技術(shù)與裝備研發(fā)。根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究員肖宏儒介紹，團(tuán)隊(duì)以茶園生產(chǎn)全程機(jī)械化為目標(biāo)，通過(guò)理論技術(shù)創(chuàng)新、裝備創(chuàng)制和應(yīng)用推廣，著力提升我國(guó)茶園生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)水平。

平地跨行乘用式高效機(jī)械作業(yè)技術(shù)模式、緩坡行間行走超低地隙作業(yè)技術(shù)模式、陡坡輕簡(jiǎn)機(jī)械化作業(yè)技術(shù)模式，形成了三類典型茶園全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)模式與裝備體系。由于我國(guó)茶園的基本特征不太相同，團(tuán)隊(duì)提出了不同的茶園機(jī)械作業(yè)技術(shù)模式及與之相適應(yīng)的“動(dòng)力平臺(tái)+”機(jī)具配置模式。

面對(duì)茶園板結(jié)土壤耕作阻力大、缺乏適用機(jī)具、肥料深施難等問(wèn)題，南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所創(chuàng)建了“針式”仿生耕作理論，創(chuàng)新耕作機(jī)構(gòu)，創(chuàng)制了仿生耕作機(jī)具。該機(jī)具模擬人力挖掘原理，優(yōu)化了挖掘軌跡、入土的角度，容易破土；創(chuàng)新設(shè)計(jì)曲柄連桿仿生耕作機(jī)構(gòu)和微弧形變曲率半徑“針式”耕齒，挖掘阻力小，易碎土；耕作深度由人工作業(yè)的5～8厘米提高到23.3厘米，無(wú)重耕、漏耕現(xiàn)象。這項(xiàng)成果填補(bǔ)了我國(guó)茶園板結(jié)土壤深耕施肥技術(shù)裝備的空白。

針對(duì)茶葉生產(chǎn)綠色防控，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了蟲(chóng)害負(fù)壓綠色防治技術(shù)，創(chuàng)制了負(fù)壓捕蟲(chóng)裝備，首次捕蟲(chóng)率達(dá)到70%，為發(fā)展綠色茶產(chǎn)業(yè)提供了新型技術(shù)裝備支撐。

團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了“有限選擇性”最優(yōu)采摘理論，建立茶樹(shù)新梢統(tǒng)計(jì)模型，確定了新梢最佳采摘面位置；設(shè)計(jì)了調(diào)控新梢受剪姿態(tài)的仿生扶葉機(jī)構(gòu)和采篩一體復(fù)式作業(yè)機(jī)構(gòu)，集成創(chuàng)制了跨行自走式采茶機(jī)。與傳統(tǒng)采茶機(jī)相比，其采茶完整率由60.4%增加到77%，使夏秋茶資源獲得充分利用，茶園綜合效益提高40%左右。此外，還創(chuàng)新了嫩梢高效精確識(shí)別、精準(zhǔn)定位技術(shù)和機(jī)械手蓬面軌跡仿形控制技術(shù)，創(chuàng)制了智能采茶部件，芽頭識(shí)別率達(dá)到90%，采摘速度超過(guò)每小時(shí)2400個(gè)，為高效智能化采茶提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

據(jù)了解，目前研發(fā)的三類茶園作業(yè)動(dòng)力平臺(tái)及作業(yè)部件已經(jīng)形成批量生產(chǎn)，累計(jì)為茶場(chǎng)、茶農(nóng)節(jié)本增效9.11億元。

(陳兵)