丘陵山區(qū)茶園植保機械化應用現(xiàn)狀與前景展望

張家美，王太航

(1.貴州省山地農(nóng)業(yè)機械研究所，貴州 貴陽 550000；2.貴州大學農(nóng)學院，貴州 貴陽 550025)

0 引言

我國茶區(qū)遼闊，遍布于南方18個省的900多個縣(市)，且主要集中在丘陵山區(qū)地帶。據(jù)統(tǒng)計，我國超過60%的茶園位于陡坡地帶(坡度大于25°)，而平緩坡地帶(坡度小于25°)茶園不足40%[1]，種植環(huán)境的復雜性以及茶葉種植模式的不統(tǒng)一等問題導致茶機推廣使用難以推進，且由于地理環(huán)境、經(jīng)濟因素的差異使得不同區(qū)域的茶園生產(chǎn)機械化水平差異較大。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，茶樹上病害有90多種，蟲害有430多種，雜草100多種[2]，對茶樹的生長及產(chǎn)量造成較大影響及經(jīng)濟損失。丘陵山區(qū)茶園面積遼闊，茶樹生長環(huán)境復雜，規(guī)模不一，病蟲害種類較多，丘陵山區(qū)的茶園病蟲害防治主要是以農(nóng)藥防治為主、物理防治為輔的病蟲害防治手段。

隨著丘陵山區(qū)茶園種植面積的不斷擴大，出于安全因素的考慮且由于勞動力成本的增加，丘陵山區(qū)茶園植保對機械化作業(yè)的需求越來越迫切，而在丘陵山區(qū)采用人工進行大面積的病蟲害防治成本高、難度較大。

本文對當前的丘陵山區(qū)茶園植保機械化現(xiàn)狀進行分析，淺析當前丘陵山區(qū)茶園植保機械化存在的問題，了解未來丘陵山區(qū)茶園植保機械的研究方向，給未來丘陵山區(qū)茶園植保機械化的發(fā)展思路提供參考，以加快丘陵山區(qū)茶園植保機械化進程。

1 丘陵山區(qū)茶園植保機械化發(fā)展歷程

自引進茶園植保機械以來，丘陵山區(qū)防治病蟲害主要是以結(jié)構(gòu)簡單、售價低的手動噴霧器噴灑農(nóng)藥為主[3]，并根據(jù)生產(chǎn)實際進行不斷的改進，但是其農(nóng)藥流失嚴重、作業(yè)效率低、勞動強度大并且存在農(nóng)藥殘留現(xiàn)象。隨后逐漸發(fā)展出利用高容量噴霧法進行施藥的動力足、輕便、易操作的背負式機動噴霧噴粉機、擔架式以及電動式機動噴霧機[4-5]，降低了茶農(nóng)的勞動強度，但是這些自動化的植保機械價格較高，嚴重阻礙了茶園植保機械的發(fā)展。

隨著國家提倡綠色、環(huán)保發(fā)展及對生態(tài)環(huán)境的重視，逐步推廣茶園病蟲害綠色防控技術(shù)，比如：結(jié)合害蟲的趨光性特點，在茶園安裝太陽能頻振式殺蟲燈進行殺蟲[6]，對為害嫩梢葉害蟲具有很好的控制作用，使用黃板、藍板等誘殺一些趨色性害蟲。

近些年來，隨著植保無人機在種植業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，丘陵山區(qū)茶園開始利用植保無人機進行病蟲害防治。無人機與傳統(tǒng)人工噴施相比，具有效率高、環(huán)保安全、節(jié)水節(jié)藥、噴灑均勻等特點。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，采用無人機噴灑可以較大地降低勞動力成本，農(nóng)藥使用量只需要人工噴灑的80%～90%，用水量節(jié)約90%，作業(yè)效率是人工噴灑的30倍以上，是常規(guī)地面機械的5倍[7]。2019年，王明等[8]利用植保無人機低空低容量噴霧在茶園的霧滴沉積分布及對茶小綠葉蟬的防治效果進行研究分析，從霧滴粒徑、霧滴密度、沉積量、有效利用率和防治效果上與傳統(tǒng)大容量噴霧做了對比，結(jié)果表明植保無人機低空低容量噴霧質(zhì)量要優(yōu)于傳統(tǒng)大容量噴霧。余文勝等[9]利用植保無人機作業(yè)參數(shù)對霧滴在茶樹冠層沉積分布影響進行了研究，結(jié)果表明，影響霧滴沉積密度大小和均勻性，及沉積量多少的試驗因素主次順序均為飛行速度、噴頭流量、作業(yè)高度。郭華偉等[10]利用植保無人機噴施蟲螨腈防治茶小綠葉蟬效果評價，研究結(jié)果表明，在安全間隔期后采摘鮮葉植保無人機噴施不會導致茶葉農(nóng)藥殘留超標。

2 限制植保機械化在丘陵山區(qū)茶園中發(fā)展的主要因素

茶園植保機械化對于提升茶葉品質(zhì)、提高產(chǎn)量是至關(guān)重要的，未來茶園植保機械化還有很大提升空間，當下，制約著丘陵山區(qū)茶園植保機械化發(fā)展的因素主要概括如下。

2.1 地理條件方面

丘陵山區(qū)茶園大多是以家庭為單位的小規(guī)模生產(chǎn)方式為主，地塊小而且零散，大多以大于25°的陡坡地帶分布，多呈階梯狀，落差較大，立地條件復雜，且大部分茶園道路條件較差，機械作業(yè)死角多，難度大，一些小型的茶園植保機械也要依靠肩扛手抬才能在茶園轉(zhuǎn)移作業(yè)，因而對茶園植保機械作業(yè)造成較大考驗。

2.2 作業(yè)機械方面

目前，適宜丘陵山區(qū)茶園病蟲害防治的機械還十分缺乏，盡管植保作業(yè)環(huán)節(jié)已經(jīng)有了對應機型，大部分是一些技術(shù)含量較低的機型，型號種類較多，但是大都比較類似，且性能較差，并沒有在丘陵山區(qū)的茶園得到大規(guī)模推廣應用。

2.3 農(nóng)機農(nóng)藝融合方面

一方面，丘陵山區(qū)茶園種植模式復雜多樣，在選育品種、栽植技術(shù)、耕作制度、植保作業(yè)、采摘方式等方面沒有考慮到機械作業(yè)的條件。因此，在機械作業(yè)時沒有預留出足夠的行間距，導致機械難以在狹小的道路上行走作業(yè)，在茶樹培育上沒有形成整齊的蓬面，進而導致比如植保無人機在噴灑農(nóng)藥時難以均勻噴施，防治效果較差，存在農(nóng)藥浪費等問題。另一方面，研發(fā)部門沒有建立農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合的研發(fā)機制，農(nóng)藝上著重追求產(chǎn)量的提高、品質(zhì)的提升，而沒有考慮到機械作業(yè)的要求；在農(nóng)機的研制上，則更加注重解決實際需求的機械作業(yè)，比如具有針對性的中耕、除草、施肥、植保，然而并沒有將這些作業(yè)環(huán)節(jié)有效結(jié)合起來，因此農(nóng)機農(nóng)藝沒有得到有效融合，導致茶葉植保機械化難以取得較大推進。

2.4 茶機共用方面

以家庭為主的小規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營模式，導致茶農(nóng)之間缺乏協(xié)同合作，沒有共同管理利用的意識，茶葉種植戶購買的植保機械大多是類似的機械，造成了機械的閑置浪費，增加了購機的成本。

2.5 機械操作方面

目前，以家庭式的小規(guī)模生產(chǎn)為主的茶農(nóng)大多年齡偏大、體力差，而機械作業(yè)對操作者的體力要求高，再者，茶農(nóng)的文化水平普遍較低，難以掌握機械作業(yè)的各種技術(shù)要求，大多不會機械的故障排除、維修等技術(shù)，茶農(nóng)對茶園機械的保養(yǎng)管理意識差，茶園機械通常只能使用2～3年，增加了其使用成本；而以龍頭企業(yè)、合作社等大規(guī)模生產(chǎn)為主的經(jīng)營人員，因為茶園生產(chǎn)季節(jié)性強，收入不穩(wěn)定，導致人員流動性較大，同時，缺乏專門的農(nóng)業(yè)機械培訓機構(gòu)，農(nóng)機合作社從業(yè)人員茶葉機械操作、維護知識培訓不足。

3 植保機械化在丘陵山區(qū)茶園中的應用前景

植保機械化在丘陵山區(qū)茶園的發(fā)展中還有很多問題，但在綠色、環(huán)保、安全的病蟲害防治上無疑是一個發(fā)展方向，為加快我國丘陵山區(qū)茶園植保機械化進程，主要可以從以下幾個方面來考慮：

1)積極鼓勵龍頭企業(yè)、合作社等新型經(jīng)營主體發(fā)展茶葉種植業(yè)，發(fā)展茶葉的規(guī)?；?jīng)營，積極鼓勵成立專業(yè)的茶園機械管理作業(yè)團隊或茶葉機械服務專業(yè)合作社等社會化服務組織，為丘陵山區(qū)的茶農(nóng)提供專業(yè)的服務。打造基礎(chǔ)條件，作出長遠規(guī)劃，從茶樹品種的培育、種植模式的規(guī)范、基礎(chǔ)設施的建設等方面考慮機械化作業(yè)所需要具備的條件，為茶園植保機械化提供有利條件，逐步推進植保機械化的發(fā)展進程。

2)選育適合機械化的茶樹品種，適合機械化作業(yè)的栽培技術(shù)，建立規(guī)范化的管理制度模式，將樹冠培養(yǎng)、肥培管理、植保作業(yè)、機械化采摘作業(yè)等配套生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程與機械化作業(yè)相融合，加快推進機械化速度。

3)提高研發(fā)的力度，加大研發(fā)資金的投入，針對性地研究適宜丘陵山區(qū)作業(yè)、可以共同利用的機械。提高作業(yè)機械的利用率，降低其成本，提高機械的適應性，降低機械作業(yè)的勞動強度，提高機械的制造水平，降低故障率，積極研發(fā)綠色無污染的新能源茶園植保機械，研發(fā)出具備智能化的茶園植保機械，達到精準、精量噴施的效果，節(jié)約農(nóng)藥成本。

4 結(jié)語

近年來，通過逐步的土地宜機化整治及茶園標準化建設、規(guī)模經(jīng)營化，植保機械化作業(yè)已經(jīng)得到初步提升，但丘陵山區(qū)的茶園植保機械化還有很長的路要走。目前來說，丘陵山區(qū)茶園植保作業(yè)主要是依靠背負式機動噴霧噴粉機、擔架式機動噴霧機等簡單的機械防治為主，防效突出、作業(yè)效率高、成本低的植保無人機是一個研究發(fā)展方向。未來的植保機械化的發(fā)展，需要加強組織領(lǐng)導，搞好統(tǒng)籌規(guī)劃，制定實施方案，明確發(fā)展目標；加大政策扶持力度，加強服務主體培育，通過新型職業(yè)農(nóng)民培育、農(nóng)村實用人才培訓等方式，積極培育茶園管護專業(yè)化人才，引導合作社規(guī)范化建設；加強農(nóng)機農(nóng)藝融合，制定農(nóng)機與農(nóng)藝相適應的“茶園機械化管理規(guī)程”。