名優(yōu)綠茶機(jī)械化采摘技術(shù)

袁海波，滑金杰，鄧余良，尹軍峰，江用文

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所 國家茶產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部茶樹生物學(xué)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室浙江省茶葉加工工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，310008

鮮葉采摘，是茶樹栽培的收獲過程，也是調(diào)節(jié)樹勢、付制加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鮮葉采摘的好壞，不僅直接影響茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，而且關(guān)系到茶樹的生長發(fā)育和經(jīng)濟(jì)壽命。傳統(tǒng)名優(yōu)綠茶以手工采摘為主，季節(jié)性強(qiáng)、用工多，隨著人工成本的不斷增加，“采茶荒”已成為名優(yōu)茶生產(chǎn)中亟需解決的共性技術(shù)瓶頸，茶葉采摘機(jī)械化勢在必行[1-3]。

一、名優(yōu)綠茶機(jī)械化采摘的適宜時(shí)期

鮮葉采摘的對象是茶蓬生長枝上的幼嫩新梢，合理采摘不僅要求所采芽葉符合加工茶類的鮮葉品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)能夠通過采摘促進(jìn)新梢多發(fā)快發(fā)，調(diào)節(jié)采茶制茶能力，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的?？紤]到鮮葉機(jī)械化采摘的非選擇性，掌握合適的采摘時(shí)期對提高機(jī)采鮮葉質(zhì)量、產(chǎn)量和效率都極為重要。

1.大宗茶機(jī)采適期指標(biāo)

機(jī)采適期指標(biāo)一般用樹冠的鮮葉機(jī)械組成來構(gòu)建，受加工茶類、茶季、采摘批次等多種因素的綜合影響。傳統(tǒng)大宗茶機(jī)采鮮葉的嫩度要求以一芽三四葉及對夾葉為主，對大宗綠茶而言，春茶期間當(dāng)樹體芽葉中一芽三四葉及對夾葉的比例達(dá)到80%時(shí)即可進(jìn)行機(jī)采，夏茶期間樹體芽葉中符合采摘標(biāo)準(zhǔn)的新梢達(dá)60%時(shí)可進(jìn)行機(jī)采，秋茶期間則以樹體芽葉中符合采摘標(biāo)準(zhǔn)的新梢比例達(dá)40%時(shí)為機(jī)采適期[4-5]。

2.名優(yōu)綠茶機(jī)采適期指標(biāo)

我國傳統(tǒng)名優(yōu)綠茶的鮮葉一般要求一芽一葉到一芽三葉，不同的產(chǎn)品類型和等級會有不同要求。就目前生產(chǎn)中使用最為廣泛的往復(fù)切割式采茶設(shè)備而言，名優(yōu)綠茶中高級機(jī)采鮮葉目標(biāo)一般為一芽二葉及對夾葉以上嫩度的芽葉。已有研究表明，名優(yōu)綠茶機(jī)采時(shí)，春茶時(shí)期當(dāng)樹體上一芽一二葉及對夾葉的比例達(dá)到70%～80%時(shí)進(jìn)行機(jī)采較為適宜，不僅可獲得最高比例的適宜名優(yōu)綠茶生產(chǎn)的原料，而且鮮葉的采摘量較大，總產(chǎn)值較高；夏茶時(shí)期以樹體上一芽一二葉及對夾葉的比例達(dá)到60%～70%時(shí)進(jìn)行機(jī)采較適宜；秋茶時(shí)期則當(dāng)40%～50%的新梢符合采摘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)即可進(jìn)行機(jī)采作業(yè)[6]。適制名優(yōu)綠茶的不同茶樹品種機(jī)采適期指標(biāo)差異不大，中茶102、龍井43、藪北等適宜機(jī)采的品種在春茶期間的適期指標(biāo)均為樹體上一芽一二葉及對夾葉的比例為80%左右，夏茶期間均

3.名優(yōu)綠茶機(jī)采適期其他參考指標(biāo)

除以樹體芽葉的機(jī)械組成作為采摘適期的指標(biāo)外，名優(yōu)綠茶的機(jī)采還需關(guān)注新梢長度、魚葉開展期、采摘間隔期等適期因素。

名優(yōu)綠茶具有較高的外觀品質(zhì)要求，新梢長度也能夠作為機(jī)采名優(yōu)綠茶適采期判斷的輔助條件，一般而言新梢長度以4 cm較為適宜。魚葉開展時(shí)間亦可用于測算名優(yōu)綠茶的機(jī)采適期，春茶時(shí)期魚葉展后15 d，夏秋季魚葉展后12 d左右進(jìn)行機(jī)采較為合適。名優(yōu)綠茶機(jī)采的批次和間隔期應(yīng)根據(jù)茶樹品種、茶樹長勢及新梢伸育情況等靈活掌握，一般春茶期間采摘1～2次，間隔期為15～20 d[4]；夏茶、秋茶均以采摘1次為宜。

二、名優(yōu)綠茶機(jī)采設(shè)備的選型及配套

當(dāng)前生產(chǎn)中使用的采茶設(shè)備主要包括手持式微型采茶機(jī)、單人平形采茶機(jī)、雙人弧形和平形采茶機(jī)、乘坐式機(jī)動型采茶機(jī)等幾類。對采茶設(shè)備的選擇，除需考慮茶園面積和設(shè)備工效性能外，還應(yīng)同茶樹修剪機(jī)相匹配，與茶樹長勢及茶樹蓬面情況相適應(yīng)。

1.名優(yōu)綠茶不同機(jī)采設(shè)備作業(yè)特點(diǎn)

現(xiàn)有名優(yōu)綠茶的機(jī)采設(shè)備因動力系統(tǒng)、工作方式等的差異，在臺時(shí)工效、作業(yè)茶園面積及對茶蓬的要求等方面各具特點(diǎn)（表1）。

表1 不同采茶機(jī)可承擔(dān)的作業(yè)茶園面積

（1） 微型采茶機(jī)

手持式微型采茶機(jī)作業(yè)面積最小，具有操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，單人即可操作，對茶園面貌的要求也較低，但臺時(shí)工效為0.013～0.020 hm2/h/臺，效率較低[7]。

（2）單人采茶機(jī)

單人采茶機(jī)是為中小規(guī)模茶園設(shè)計(jì)的機(jī)型，設(shè)備操作時(shí)需2人配合，具有使用較方便、采摘質(zhì)量較佳等特點(diǎn)，工效為0.033～0.053 hm2/h/臺，一天可以采摘0.4～0.5 hm2茶園，一般適合小規(guī)模企業(yè)或農(nóng)戶使用。

（3）雙人采茶機(jī)

雙人采茶機(jī)是目前生產(chǎn)上使用最廣的機(jī)型。它以采摘弧形茶蓬為主，臺時(shí)工效約為單人采茶機(jī)的兩倍，每臺可承擔(dān)的茶園面積在4.7 hm2左右，集葉干凈，作業(yè)工效高，采摘的鮮葉質(zhì)量較好，適合具有一定規(guī)模的企業(yè)使用。

（4）乘坐式機(jī)動型采茶機(jī)

乘坐式機(jī)動型采茶機(jī)是目前生產(chǎn)上應(yīng)用的機(jī)械化、自動化程度最高的采茶設(shè)備，具有很高的臺時(shí)工效，一般為0.33～0.67 hm2/h/臺，但對茶園基建、茶蓬養(yǎng)護(hù)等要求較高，投資成本也相對較高，適合大規(guī)模企業(yè)購置。

2.名優(yōu)綠茶主要機(jī)剪設(shè)備選型

我國茶園面積廣闊，茶園狀況也極為復(fù)雜，具有各自的地形地貌、面積大小及蓬面形狀等特點(diǎn)，如按照種植年限分類，可分為幼齡茶園、成年茶園、衰老茶園，按地勢劃分，有高山茶園、坡地茶園、平地茶園，按蓬面形狀劃分，有弧形蓬面、平形蓬面，此外還有坡度、長勢、蓬幅等。選擇機(jī)采設(shè)備時(shí)，必須根據(jù)茶園的不同類型、不同狀況進(jìn)行綜合匹配。具體條件和選擇見表2。

三、名優(yōu)綠茶機(jī)采操作技術(shù)

當(dāng)前生產(chǎn)中使用的采茶機(jī)類型較多，了解不同設(shè)備的性能，掌握基本操作技術(shù)對提高機(jī)采鮮葉質(zhì)量、減輕工作強(qiáng)度有重要作用。

表2 典型茶園的采茶設(shè)備選擇匹配表

1.電動微型采茶機(jī)

以4CDW-150電動微型采茶機(jī)（圖1）為例介紹微型采茶機(jī)的操作方法。該機(jī)1人手持即可操作，具體作業(yè)時(shí)需掌握以下幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn)[6]。

圖1 4CDW-150電動微型采茶機(jī)

（1）做好采前準(zhǔn)備

先將蓄電池（鋰電池）與作業(yè)主機(jī)相連接，套上集葉袋，準(zhǔn)備好竹筐等鮮葉存放器具。

（2）確定采摘基本參數(shù)

背上蓄電池（鋰電池），手持作業(yè)主機(jī)，步入茶行，根據(jù)茶園中鮮葉的長勢和采摘嫩度要求等初步確定采摘面的高度，以及采摘運(yùn)行基本方向和路徑。

（3）正確掌握采摘操作技術(shù)

①手勢正確。啟動后一般由茶行邊緣逐漸向中心采摘，采摘時(shí)剪切面需向上傾斜10°～15°，一方面避免夾角較大的茶樹葉片打碎，另一方面利于采摘下來的鮮葉收進(jìn)集葉袋。

②刀片平穩(wěn)，適時(shí)調(diào)整。作業(yè)時(shí)機(jī)采刀片應(yīng)保持平穩(wěn)，至收尾時(shí)需稍上翹；對于樹冠平整度不佳的山區(qū)茶園，其采摘高度可根據(jù)鮮葉長度等作適當(dāng)調(diào)整。

③避免重復(fù)采摘并盡可能消除漏采。微型采茶機(jī)采摘寬幅較小，一片茶樹蓬面經(jīng)常需要多次來回采摘，應(yīng)盡量采完茶蓬面所有鮮葉，也要避免多次重復(fù)采摘。

（4）適時(shí)集葉

集葉袋裝滿時(shí)，要及時(shí)停機(jī)，將鮮葉從集葉袋的尾部倒出，盛放在集葉器具內(nèi)。實(shí)際應(yīng)用表明，在茶園樹冠基礎(chǔ)條件較差，以一芽二葉為主要鮮葉原料的情況下，采用微型采茶機(jī)可獲得較好的鮮葉完整率，與手采的鮮葉完整率相當(dāng)；采摘效率較手工可提高2.2倍左右，節(jié)約成本68.1%左右。

2.單人采茶機(jī)

單人采茶機(jī)作業(yè)時(shí)，一般由2人組成一個(gè)作業(yè)組。主機(jī)手背負(fù)采茶機(jī)動力裝置，操作機(jī)器實(shí)施采摘，副機(jī)手手持集葉袋，配合主機(jī)手采摘，并可輪換操作（圖2）。具體操作時(shí)需掌握以下幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn)。

（1）正確啟動機(jī)器

圖2 單人采茶機(jī)作業(yè)

取下護(hù)刀套，在化油器處的油泵按鈕上扭3～5下，以使化油器中充分進(jìn)油，同時(shí)可見回油管有油返入油箱。關(guān)閉自動風(fēng)門，適當(dāng)開大油門，將左手按在啟動器正上方，右手順著啟動繩出口方，向右后方拉啟動繩。啟動后，汽油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)2～3min，預(yù)熱汽缸、活塞等部件。機(jī)器預(yù)熱后停機(jī)熄火。

（2）做好采前準(zhǔn)備

工作前要先套好集葉袋，準(zhǔn)備好竹筐等鮮葉存放器具。隨后啟動機(jī)器，使機(jī)器處于怠速狀態(tài)，主機(jī)手在副機(jī)手的幫助下背上動力裝置，持好采茶機(jī)頭。

（3）準(zhǔn)確把握采摘操作技術(shù)

步入茶行，主機(jī)手首先應(yīng)根據(jù)茶園中鮮葉的長勢情況和采摘嫩度要求等確定采摘面的高度和幅度。隨后雙手緊握機(jī)頭扶手，面朝采茶機(jī)，由茶行邊緣向中心采摘。副機(jī)手手持集葉袋，緊跟主機(jī)手配合采摘。

①主機(jī)手在行進(jìn)中要時(shí)刻注意控制好采摘面的高度、幅度及行進(jìn)速度等。一般而言，名優(yōu)茶鮮葉要求一芽一葉至一芽二葉初展，采摘高度以2.0～3.0 cm為宜，行進(jìn)速度以0.5m/s較為適宜。

②作業(yè)過程中，主機(jī)手應(yīng)保持機(jī)頭前進(jìn)的方向與茶行方向垂直，避免重復(fù)采摘并盡可能消除漏采。標(biāo)準(zhǔn)的寬幅茶行，每行茶樹一般來回采摘2次，第一次采掉采摘面寬度的60%左右，第2次即返回時(shí)再采去剩余部分。兩次采摘高度要求保持一致，避免樹冠中心部重復(fù)采摘和中間部位新梢的漏采。

③采摘到地頭邊緣時(shí)，可適當(dāng)壓低采摘面，沿著樹冠方向調(diào)轉(zhuǎn)機(jī)頭進(jìn)行采摘。

（4）注意集葉的處理

①當(dāng)集葉袋中鮮葉較多時(shí)，副機(jī)手可以右手拿著集葉袋的尾端，左手托起集葉袋的中部，隨主機(jī)手前進(jìn)，一方面減少主機(jī)手前進(jìn)時(shí)的阻力，另一方面可防止集葉袋磨損。

②集葉袋裝滿時(shí)，關(guān)小油門，使刀片停止運(yùn)轉(zhuǎn)，將茶葉從集葉袋的尾部倒出，堆放在竹筐等專用集葉器具內(nèi)。

3.便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)

便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)是在原單人采茶機(jī)的基礎(chǔ)上，經(jīng)適當(dāng)縮短刀片長度，并在導(dǎo)葉面安裝特殊支撐板后改裝而成，其他機(jī)械機(jī)構(gòu)與單人采茶機(jī)相同。由于支撐板的增設(shè)，作業(yè)時(shí)茶樹蓬面作為支撐承面承擔(dān)了機(jī)器更大部分的重量，因此采茶機(jī)導(dǎo)向性更好，手提作業(yè)更省力、更穩(wěn)定。

與單人采茶機(jī)一樣，每臺便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)采茶時(shí)一般配備2人，機(jī)器啟動和使用亦與單人采茶機(jī)相同。只是在作業(yè)過程中，主機(jī)手可借助支撐板的支撐和導(dǎo)向作用逐步向前推進(jìn)，一方面可適當(dāng)省力，降低工作強(qiáng)度；另一方面可避免行進(jìn)過程中的高低起伏，使得采摘面更平穩(wěn)，提高準(zhǔn)確度。同時(shí)，主機(jī)手在采摘過程中要注意采摘刀片的角度。研究及實(shí)踐表明，刀片與新梢保持垂直（即刀片水平）狀態(tài)時(shí)，采茶機(jī)采下的鮮葉其單片比重相對較小，而刀片略向上傾斜時(shí)其單片比重明顯增加（表3）。這主要是刀片略向上傾斜時(shí)容易將葉片從芽葉上切下。因此現(xiàn)有采茶機(jī)應(yīng)用于名優(yōu)茶采摘時(shí)刀片以保持水平較為適宜，有利于提高機(jī)采鮮葉的完整率[8]。

便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)主機(jī)手在采摘過程中要注意行進(jìn)速度，以0.5m/s的速度行進(jìn)時(shí)，機(jī)械化采摘的鮮葉完整率較高，單片也相對少一些（表4）。

便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)適合在茶樹長勢、蓬面培育均較佳的茶園中使用，并采用研究試驗(yàn)總結(jié)出的便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)的機(jī)采技術(shù)（表5）進(jìn)行采摘。研究表明，在茶園蓬面培育較好的情況下，所得機(jī)采葉完整率最高可達(dá)70%左右。與手工采摘相比，采用該設(shè)備采摘獲得目標(biāo)原料的工效約為手工采摘的16.3倍，可節(jié)約成本約82%。

表3 采茶機(jī)刀片角度對機(jī)采鮮葉機(jī)械組成的影響%

表4 便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)行進(jìn)速度對機(jī)采鮮葉機(jī)械組成的影響

4.雙人采茶機(jī)操作技術(shù)

雙人采茶機(jī)是我國目前生產(chǎn)中使用最普遍的采茶機(jī)形式。雙人采茶機(jī)作業(yè)一般由4人組成一個(gè)機(jī)采作業(yè)組，其中主機(jī)手1人，副機(jī)手1人，協(xié)助人員2人。部分茶區(qū)每臺雙人采茶機(jī)配備6～8人，組成1個(gè)機(jī)組，工作中分成兩班輪換作業(yè)。具體操作時(shí)需掌握以下幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn)。

表5 便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)應(yīng)用技術(shù)

（1）正確啟動機(jī)器

取下護(hù)刀套，將化油器處的油泵按鈕扭3～5下，使化油器充分進(jìn)油，同時(shí)可見回油管有油返入油箱。關(guān)閉自動風(fēng)門，適當(dāng)開大油門，將左手按在啟動器正上方，右手順啟動繩出口方，向右后方拉啟動繩。啟動后，讓汽油機(jī)發(fā)動2～3min，使汽缸、活塞等部件適當(dāng)預(yù)熱，預(yù)熱完成后停機(jī)熄火。

（2）做好采前準(zhǔn)備

作業(yè)前要先套好集葉袋，準(zhǔn)備好竹筐等鮮葉存放器具；根據(jù)操作人員身高，茶蓬面的高度、寬度，以及采摘鮮葉新梢長度等因素，將機(jī)器把手調(diào)節(jié)到最適位置，以免長時(shí)間操作引起過度疲勞而影響機(jī)采質(zhì)量。最后啟動機(jī)器，使機(jī)器處于怠速狀態(tài)。

（3）操作人員站位正確

走入茶行，主機(jī)手在前，副機(jī)手在后。主機(jī)手雙手托著采茶機(jī)的非動力端，側(cè)身后退作業(yè)，掌握好采茶機(jī)剪口高度與前進(jìn)速度；副機(jī)手面向主機(jī)手，雙手手持副操作手柄，側(cè)向前進(jìn)作業(yè)，副機(jī)手稍滯后主機(jī)手30～40 cm，使機(jī)器刀片與茶行軸線呈約60°夾角；其余操作者扶持集葉袋，協(xié)助機(jī)手采摘，或裝運(yùn)鮮葉。

（4）采摘高度適當(dāng)

在行進(jìn)中，應(yīng)時(shí)刻注意刀片的剪切高度與鮮葉的采摘質(zhì)量，使刀片保持在既能采盡新梢，又不會采到老梗、老葉的狀態(tài)。每行茶樹來回各采1次，去程應(yīng)使剪口超出樹冠中心線5 cm，回程再采去剩余部分，兩次采摘高度應(yīng)保持一致，使左右兩半采摘面整齊，防止樹冠中心重復(fù)采摘。

（5）進(jìn)刀方向準(zhǔn)確

機(jī)采作業(yè)時(shí)的進(jìn)刀方向應(yīng)與茶芽生長方向垂直，進(jìn)刀高度通常以留魚葉采，或在上次采摘面上提高1 cm左右。掌握采茶機(jī)的手勢要穩(wěn)，沿樹冠平面平穩(wěn)采摘，防止手勢輕重不穩(wěn)而導(dǎo)致采摘深度深淺不一，高低不平，破壞樹冠，影響采摘質(zhì)量和產(chǎn)量。

（6）行進(jìn)速度和機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度適中

機(jī)手要保持勻速行走，每分鐘30m左右，汽油機(jī)保持中速運(yùn)轉(zhuǎn)，一般為4 000～4 500 r/m in。

（7）適時(shí)集葉

集葉袋裝滿時(shí)，減小油門，刀片停止轉(zhuǎn)動，將茶葉從集葉袋的尾部倒出，堆放在竹筐等專用集葉器具內(nèi)。

四、其他機(jī)采輔助技術(shù)和方法

為提高名優(yōu)茶機(jī)采葉的品質(zhì)，生產(chǎn)中還創(chuàng)新出一些輔助技術(shù)措施和采摘方法，可以根據(jù)需要結(jié)合使用。

1.覆網(wǎng)式機(jī)采配套技術(shù)

在茶樹樹冠面上覆蓋特定膠網(wǎng)（膠網(wǎng)網(wǎng)孔為方形）對名優(yōu)綠茶機(jī)采鮮葉的品質(zhì)有提升作用。與傳統(tǒng)機(jī)采方式相比，覆網(wǎng)作業(yè)有助于嫩采，可提高鮮葉原料的利用率。但網(wǎng)孔過小時(shí)無法起到該效果，且可能會對茶樹芽梢生長產(chǎn)生副作用[9]。

2.兩段式機(jī)采技術(shù)

在一些樹冠蓬面不平整的大宗茶機(jī)采茶園，為獲得部分較好的機(jī)采鮮葉，可采用兩段式機(jī)采技術(shù)。該技術(shù)是在樹體上一芽三葉及對夾葉比例達(dá)到60%時(shí)，以名優(yōu)綠茶的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行機(jī)采，然后以大宗茶的采摘方式將鮮葉全部采下，可獲得最佳的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

3.復(fù)合式采摘技術(shù)

針對多數(shù)茶葉企業(yè)既生產(chǎn)高檔名茶，又生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶、大宗茶的情況，可采用復(fù)合式采摘。春茶早期采用手工方式采摘，以單芽和一芽一葉嫩度鮮葉為主；春茶中后期采用名優(yōu)茶的機(jī)采技術(shù)進(jìn)行采摘，以獲得一芽一葉至一芽二葉嫩度鮮葉為目的；夏秋茶可根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品類型分別采用名優(yōu)茶和大宗茶的機(jī)采技術(shù)進(jìn)行采摘。在有條件的情況下，爭取多采名優(yōu)茶鮮葉原料，以增加經(jīng)濟(jì)效益。

鑒于當(dāng)前我國絕大部分茶區(qū)尚未真正建立適宜名優(yōu)茶機(jī)采的茶園面貌及成熟的機(jī)采模式，可以采用逐步推進(jìn)的復(fù)合式采摘方法，即開始階段以手采為主，機(jī)采為輔，在保證經(jīng)濟(jì)效益的前提下探索適合當(dāng)?shù)夭鑸@、產(chǎn)品條件的復(fù)合式采摘方法，隨后逐步向機(jī)采為主、手采為輔的方向轉(zhuǎn)變，直至全部進(jìn)行機(jī)械化采摘。

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